低价What-If工具瞄准信号完整性分析

以前在AMP公司做信号完整性咨询业务经理的时候,Stan Harris对商用印制电路板(PCB)信号完整性分析工具高昂的价格颇感惊讶。现在Harris是What-If设计软件公司的CEO,该新创公司正在互联网上以695美元/套的价格推出它的AS/SIST工具套件。

AS/SIST被宣传为一个全面的工具集,包括PCB模型发生器、IBIS模型转换器、互连系统编辑器、Spice仿真器、波形分析仪、脉冲串发生器以及眼图分析仪。它旨在帮助工程师在PCB版图开始之前,提供循环的what-if分析。

Harris声称,透过互联网进行销售和技术支持,可大幅降低成本,使公司能够提供低价位产品,而其它公司类似产品的价格可能要数千美元之多。

“我们的目标是建立一个低价高质的信号完整性仿真软件市场,这样,普通工程师也可以在设计过程中使用这些软件工具。”Harris说,“我们希望AS/SIST成为每个人的工具。”

Harris声称,What-If公司能聘用全球一流的技术人员来开发AS/SIST软件的关键部分,包括Spice引擎、二维电磁场解算器和原理图捕获功能。该产品的评估版已在供货,可从相关网站上下载。

图1: AS/SIST利用循环过程进行"what-if"分析。

Harris指出,AS/SIST尽管市场潜力巨大,但仍存在若干挑战。一项也许令人惊讶的挑战竟然是它的低价位。“我们不得不克服一分钱一分货的心态,”Harris表示,“人们以695美元的价格来衡量企业级软件,认为它廉价所以不可能太好,但事实上它的确是高质量的东西。”

Harris承认,AS/SIST并不具备高价位信号完整性工具包的所有功能。它不提供连接PCB版图工具的接口,因为此接口的开发成本很高。它也不提供3-D电磁场解算器。但另一方面,它支持快速的“what if”分析,工程师即使没有广泛的信号完整性知识也能轻松使用。Harris表示,该软件已在具有2.5Gbps差分串行数据率的数据路径和15皮秒上升时间的系统上得到验证。它对PCB的大小没有限制,且给定连接器模型即能进行多层板分析。

利用AS/SIST,设计人员能够通过一个叠层编辑器建立起PCB横截面图,用户可以通过子叠层编辑器指定地平面、介质层、导线和信号路径等元素。然后,该工具的PCB模型发生器采用一个二维电磁场解算器创建一个阻抗、电感、电容和电导的设计模型。

用户以IBIS格式提供驱动器和接收器模型。AS/SIST具有IBIS模型发生器,能够把IBIS模型转换为Spice兼容的子电路。用户通过AS/SIST互连系统编辑器获取所有模型、子电路、分立式元件、测试点以及生成Spice电路所需参数的原理图。在Spice电路生成之前,由一个拓扑检验器验证连通性。

然后,用户再运行AS/SIST Spice仿真器。通过允许对频率相关的多触点(multiconductor)传输线进行建模,该仿真器已得到增强。Harris介绍,仿真结果会在一个非常类似于示波器的波形显示器中显示。这个波形显示器能帮助用户检查出诸如串扰、噪声、过冲和下冲等问题。如果发现了问题,用户能够生成一个新的PCB模型并进行仿真。

AS/SIST还具有一个脉冲串发生器,其能提供长而且连续的数据序列,并使用波形修整来强化故障模式或提高模型系统性能。它提供边缘参数修整、差分脉冲的产生、抖动注入、随机序列和片段线性电压源。眼图分析仪可以帮助用户分析这些结果。最后,一个称为AS/SIST桥的工具提供允许用户在Matlab中传输和浏览数据的程序。这为更广泛的数学分析提供了机会。

Harris提到,虽然有些信号完整性工具包可用在版图之后,但AS/SIST最好在PCB版图之前使用。“它实际上是告诉你如何进行板上布局。” 他说。

作者:葛立伟