Signal Integrity

Simulieren, messen und Ergebnisse teilen, unabhängig vom PCB-Design.
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SI DIREKT IM PCB-DESIGN

Die Analysewerkzeuge für die Signalintegrität sind direkt in die eCADSTAR-Schaltplan- und PCB-Editoren eingebettet und ermöglichen dadurch sowohl Pre-Layout- als auch Post-Layout-Simulationen.

  • Simulieren, Messen, Teilen von Ergebnissen unabhängig vom PCB-Design.
  • Definition von Constraints und Planung der Topologie in der Pre-Layout-Phase.
  • Planung der Impedanz mit dem integrierten Field Solver unter Berücksichtigung frequenzabhänger Verluste (Materialeigenschaften und Skin-Effekt) und fertigungsbedingter Veränderung der Leitungs-Geometrie (Etching).
  • Analyse von Signalen im Zeitbereich. Transformation in den Frequenzbereich durch FFT (Fast Fourier Transformation).
  • Automatische Messung der wichtigsten Verzerrungs- und Timing-Parameter (z.B. Anstiegsgeschwindigkeit) zur schnellen Fehlerlokalisierung.

eCADSTAR 2020 Simulate

ANALYSEERGEBNIS-VIEWER

eCADSTAR 2020 Release Electrical Viewer

EIN SZENARIO IM ELEKTRISCHEN EDITOR

WHAT-IF ANALYSE

Optimierung des High-Speed Verhaltens durch virtuelle Design-Änderungen

Elektrischer Editor:

  • Extrahieren äquivalenter elektrischer Topologien basierend auf den physikalischen PCB-Entwurfsdaten (Routing und Platzierung).
  • Topologiemodifikation für das Durchspielen von Designalternativen.
  • Extraktion gekoppelter Leitungsstrukturen (Crosstalk, Differential Pairs) gemäss benutzerdefinierter Parameter.
  • Identifikation von Leitungs-Diskontinuitäten durch Rückstrompfadsuche unter Berücksichtigung von Aussparungen auf den Bezugsebenen.
  • Via-Modellierung als komplexe Sub-Circuits basierend auf Extraktion der physikalischen Daten und Unterstützung von Via-Back-Drilling.
  • Identifikation von co-planaren Leitungssituationen.
  • Impedanzstudien durch Ändern Leitungskonfigurationsdaten (Dicke, Breite, Lage im Layerstack, Material).

SI ADVANCED

Signal Integrity Advanced mit Funktionalitäten für erweiterte und detailierte Untersuchungen zur Signalqualität. Erweiterung der Signal Integrity Optionen:

  • Ableiten von S-Parametern aus Layoutdaten oder für Topologien, die Sie im Electrical Editor bearbeitet haben.
  • S-Parameter ermöglichen die Modellierung des Übertragungsverhaltens passiver Verbindungsstrukturen im Frequenzbereich (abgeleitet entweder aus Messungen oder aus Simulationen wie in eCADSTAR). Der Export von S-Parametern aus dem Electrical-Editor ermöglicht die Charakterisierung von passiven Schaltungselementen auch in anderen Werkzeugen (z.B. Korrelation Messung-Simulation).
  • S-Parameter beschreiben das Kopplungs- und Übertragungsverhalten eines Systems für einen breiten Frequenzbereich. Probleme bei hohen Frequenzen, die z.B. Übersprechen verursachen können, können auf diese Weise schnell identifiziert werden.
  • Bei einer TDR (Time-Domain-Reflectometry) Analyse wird ein sehr schneller Schrittimpuls über die untersuchte Leiterbahn gesendet, die Analyse der rücklaufenden Reflexionen erlaubt die Identifikation von Impedanzänderungen und Störstellen. Dies ermöglicht die Einschätzung der Signalintegrität ohne die Notwendigkeit, IBIS-Modelle zugeordnet zu haben.

S-PARAMETER RESULT (MAGNITUDE AND PHASE)

S-PARAMETER-ERGEBNIS ( MAGNITUDE UND PHASE)

UMGANG MIT EINEM KOMPLEXEN PROBLEMFELD

Um alle relevanten Hochgeschwindigkeitsanforderungen zu unterstützen, sind die wichtigsten Aspekte eines High-Speed Design Prozesses mit Analyse-Support:

  1. Impedanz-Kontrolle.
  2. Skew/Längenabgleich & Topologiekontrolle.
  3. Regeldefinition für Hochgeschwindigkeits-Routing (z.B. Pin-Paare, Impedanz, maximale Anzahl von Durchkontaktierungen).
  4. Beachtung dieser High-Speed-Regeln bei Layout und Routing.
  5. Nutzung von What-if-Analysen (für Topologie, Terminierung).
  6. Eine entwurfsbegleitende SI- und PI-Analyse ermöglicht eine sofortige Beurteilung der elektrischen Qualität zur Unterstützung von Design-Entscheidungen beim Layout.