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IBIS-Simulation

IBIS (Input / Output Buffer Information Specification) ist ein Verfahren zum Bereitstellen von Modellierungsinformationen über die Eingabe- / Ausgabepuffer von integrierten Schaltkreisen. Das Gute an IBIS-Modellen ist, dass sie häufig auch für Geräte verfügbar sind, bei denen vollständige Gerätemodelle aus irgendeinem Grund (z. B. Komplexität, proprietärer Informationsschutz usw.) nicht vom Hersteller erhältlich sind. 

Eine der beliebtesten Anwendungen von IBIS-Modellen ist die Signalintegritätsanalyse, einschließlich Impedanzanpassung und mehr.

TINA unterstützt derzeit die am weitesten verbreitete IBIS 4.2-Version.

In TINA können Sie IBIS-Modelle in TINA konvertieren Spice Makros und verwenden Sie sie dann in beliebigen Schaltkreisen in TINA. Sie können auch vereinfachte digitale Gerätemodelle (z. B. MCUs mit IBIS-Modellen) vervollständigen, um deren analoges Verhalten besser zu beschreiben.

Im Folgenden wird die Verwendung von IBIS-Modellen anhand eines Beispiels zur Signalintegritätsfixierung zwischen einem DSP TMS320C6748 von Texas Instrument und einem ADS1259-Delta-Sigma-ADC gezeigt.

Auswählen Datei / Import / IBIS-Datei (* .ibs)Wählen c6748zce.ibs von TINA-Verzeichnis >\ Beispiele \ IBIS.

Der folgende Dialog wird angezeigt. In diesem Dialogfeld können Sie das zu importierende Modell auswählen.

Wählen Sie nun aus SPI1CLK_GP213 Signal, PBFZP18LL_X50_PI_3P3-Modell (Zelle betrieben bei 3.3V ohne Pullup oder Pulldown), und Typ Wert gesetzt.

Drücke OK. Das IBIS-Modell wird automatisch in ein konvertiert Spice Makro.

SPI1CLK_GP213 ist das serielle Taktsignal der Masterkonfiguration des TMS320C6748-Chips zum Ansteuern des SPI-Takteingangs eines AD-Wandlers, Texas Instruments ADS1259.

Auswählen Datei / Import / IBIS-Datei (* .ibs)Wählen ads1259.ibs von TINA-Verzeichnis >\ Beispiele \ IBIS.

Der folgende Dialog wird angezeigt. In diesem Dialogfeld können Sie das zu importierende Modell auswählen.

Wählen Sie nun aus SCK Eingangssignal, Modell DIN_PD_3 und Max Wert (für 3.3V DVDD Spannungsbereich).

Drücke OK. Das IBIS-Modell wird automatisch in ein konvertiert Spice Makro.

Verbinden Sie den DSP-E / A-Puffer über eine verlustfreie Übertragungsleitung mit dem Eingang des ADC.

Fügen Sie die Stromquelle und den Spannungsgenerator hinzu, um das Taktsignal der DSP-Seite zu erzeugen. Stecken Sie die Spannungspins für die Simulation auf die Signalknoten.

Wir stellen die Übertragungsleitungsparameter auf einige Zoll Mikrostreifenleiterbahn ein, die auf einer vierschichtigen Leiterplatte verlegt werden. Dies erzeugt cc. 500ps Verzögerung und 90 Ohm charakteristische Impedanz.

Datei von \ Beispiele \ IBIS \ Impedanzanpassung von TMS320C6748.TSC ist einsatzbereit.

Klicken Sie jetzt auf Analysis, Transient.

Der DSP überträgt das SPI-Taktsignal, bei dem die Impedanzfehlanpassung Reflexionen erzeugt. Das Ergebnis zeigt die Reflexionen, die durch Impedanzfehlanpassungen in dieser Schaltungssimulation erzeugt werden.

Auf der ADC-Seite (Pin EoTL) liegt die Spannung über der Erdung und der Versorgungsspannung, was die absolute maximale Nennleistung des Digitaleingangs verletzt.

Um Unter- und Überschwingungen am Leitungsende zu vermeiden, muss die Ausgangsimpedanz des Treibers an die Leiterbahnimpedanz angepasst werden, indem ein Widerstand zwischen Ausgang und Leiterbahn eingefügt wird. 

Lassen Sie uns jetzt einen 100 Ω-Widerstand in Reihe mit dem Ausgang schalten.

Führen Sie die Transientenanalyse erneut durch und vergleichen Sie die Ergebnisse, indem Sie die wichtigen Kurven miteinander kopieren.

Jetzt können wir sehen, dass die Verwendung des IBIS-Modells zum Verstehen und Auffinden der kritischen Probleme bei der Simulation zur Lösung dieses Problems beigetragen hat.