高速信號完整性仿真的案例
Ansys信號完整性仿真方案
信號完整性概念
信號設計核心問題
損耗
阻抗
串擾
均衡器
設計中的挑戰
Ansys信號完整性方案
信號完整性分析的基本流程
層疊設計
導體蝕刻&粗糙度
材料設計
傳輸線設計
阻抗
W model
過孔建模與優化
信號線整個通道參數提取
無源鏈路規范要求及分析（10G-BASE-KR為例）
規范IEEE 802.3 2015 Section5中Annex 69B Interconnect characteristics定義了背板架構的無源鏈路設計要求：
? IL (Insertion Loss)
? RL (Return Loss)
? ILD (Insertion Loss Deviation)
? ICR (Insertion Loss to Crosstalk Ratio)
無源鏈路的相應的曲線，必須滿足在設計指標之內。
展開 免費網絡課程| ANSYS SIwave信號完整性仿真基礎
ANSYS電子解決方案為電子行業用戶提供的電磁場、電路系統仿真解決方案幫助行業客戶充分應對電子行業復雜挑戰。ANSYS SIwave是一款特別針對PCB、芯片封裝的SI/PI/EMC仿真工具，他與EDA設計工具無縫集成，涵蓋PCB從直流設計到去耦電容設計，從高速設計到EMC設計各個方面，幫助工程師深刻洞察電路器件與電磁場器件的相互作用，并能自動考慮PCB板上所有互連結構，如走線，過孔和焊盤等，對高速信號完整性及電源完整性進行評估分析。
課程大綱：
1.SI/PI仿真必要性
2.SIwave功能介紹
3.SIwave信號完整性軟件操作演示
課程對象
主要面向汽車電子、通信、高科技等行業的電子產品設計工程師或仿真工程師
培訓時長
2小時
培訓時間
3月24日（周二）19:30-21:30AM
主講講師簡介
劉捷,碩士學位,畢業于華中科技大學電信學院。現任IDAJ中國ANSYS高頻電磁產品技術經理。
展開 【往年優秀論文】基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證
摘 要：為了驗證頻域S 參數模型在PCB 信號完整性時域仿真方面的有效性，給出了一種基于信號線S 參數模型的信號完整性仿真驗證的方法并通過試驗進行了驗證。通過矢量網絡分析儀（VNA）測試PCB 信號線單端開路S 參數對ANSYS SIwave 軟件的PCB 走線S 參數模型結果進行修正，利用高速示波器對ANSYS Designer 軟件的時域仿真結果進行驗證。對某電子控制器PCB 的仿真和測試表明，該仿真驗證方法能夠比較有效地進行信號完整性分析。
1. 引言
傳統的“樣機-測試-改進-新樣機”式PCB 設計方法不僅耗時長、效率低、成本高，而且不能滿足產品快速更新換代的需求，固有的設計理念在進行高速復雜電路設計時顯得捉襟見肘。而如果能夠采用軟件進行信號完整性（Signal Integrity，SI）仿真分析，不僅能夠直觀地觀測各類信號的性能指標，還能有效地縮短研發周期、提高產品設計的一次成功率。
廣義的信號完整性問題是指包括反射、串擾、時延、EMI、同步開關噪聲、地彈、軌道塌陷等在內的所有影響信號質量的因素及其表現。目前，信號完整性分析的主要集中在時域仿真分析方面，主要代表軟件有Cadence[3]
，HyperLynx等，但是時域仿真不能很好的評價電源地平面諧振、電源地阻抗等電源完整性問題，這時就需要引入頻域模型。
本文是在基于時域信號完整性仿真分析流程的基礎上，引入了信號線頻域S 參數模型，并給出了基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證流程。采用了ANSYS 公司的兩款電磁仿真軟件SIwave 及Designer 進行信號完整性仿真分析，并通過矢量網絡分析儀（VNA）和高速示波器對相關仿真參數進行了測試驗證。
展開 平臺上關于電磁仿真和信號完整性仿真、以及光學仿真的課程太少啦，能否宣傳下，有老師出課程么？
其它某平臺有不少電磁仿真和信號完整性仿真及光學仿真的課程，希望我們平臺也能有，希望我們平臺越來越好，課程越來越豐富。MSC的cradle cfd系列
資料包精選：PCB仿真設計、HyperLynx、Xpedition、電路設計、信號完整性...你要的都有！
隨著PCB高速信號設計越發普遍，電子電路的設計越發面臨信號完整性、電源完整性、熱、電磁兼容等問題挑戰。在設計中引入仿真驗證手段，將大大提升產品開發效率，設計正確性，實現產品最快的推向市場。
其中PCB仿真設計、Mentor、HyperLynx、Altium Designer、SI/PI、Xpedition、PDN噪聲分析因為代表了未來發展趨勢，所以廣受電子工程師歡迎。
技術鄰為大家精心整理，全網精選
可能是最全PCB資料，海量視頻、案例、文檔
限時分享，千萬別錯過
資料節選
以下為資料節選，實際內容更豐富
PCB設計視頻大全，讓你從入門到精通，高達200+視頻，不容錯過：
PCB、HyperLynx等PDF學習案例大全，劃分精細：
微信掃碼添加客服，回復關鍵字【PCB資料】即可領取
直播推薦
同時，歡迎報名《PDN噪聲分析和優化》直播，主要講述了嘗試對 Die 到穩壓模塊的完整PDN 進行建模，并對芯片電源域進行瞬態紋波仿真、討論時域和頻域仿真對于PDN噪聲分析的適用范圍，并闡述PDN 設計與優化的實用方法。
展開 光收發器信號完整性分析（包含封裝效應）-AEDT-INTERCONNECT互操作性
在此示例中，Ansys Circuit和INTERCONNECT用于對2.5D集成光收發器進行電光信號完整性仿真。該收發器由通過interposer層連接的電集成電路(EIC)和光子集成電路(PIC)組成。
Ansys Circuit用于對信號路徑的電學部分進行建模，INTERCONNECT用于對光學部分進行建模。單向信號傳輸用于連接信號路徑的電學部分和光學部分。Interposer層上的信號路徑使用Ansys HFSS 3D電磁仿真計算出的S參數進行建模。
概述
了解仿真工作流和關鍵結果。
收發器信號路徑始于EIC上的driver，該driver通過interposer將10Gb/sNRZ信號發送到PIC上的耗盡型環形調制器。調制后的光信號經過一個代表信道損耗的衰減器，到達接收器上的光電探測器。光電流驅動接收信號通過interposer層返回到EIC上的電阻。
步驟1：發射器電路
該電路用于仿真EIC上的driver和PIC上的環形調制器之間發射器信號路徑的電學部分。
發射器電路由代表調制器driver的電壓源、Interposer層的狀態空間模型單元以及環形調制器的等效電路組成。Interposer層狀態空間模型基于Ansys HFSS進行3D電磁仿真計算出的電S參數生成。
環形調制器等效電路由兩個電阻和一個電容組成，分別代表調制器PN結的電阻和電容。等效電路中結電容兩端的電壓保存在一個文本文件中，并在下一步中用作環形調制器光學模型的輸入。
步驟2：光信道
Lumerical INTERCONNECT用于模擬由激光源、發射器和接收器組成的光信道。
上一步中記錄在文本文件中的電壓由“Signal Voltage”元件讀取，并用于驅動發射器中的環形調制器模型。
展開 一期一會 | 什么是信號完整性？
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
系統的信號完整性（SI）是衡量電信號在進入和離開電路的整個過程中的變化程度的指標。對于數碼電子產品而言，該信號是一種電壓隨時間的推移在高值和低值之間變化的電流。
信號完整性是所有現代電子系統的基礎。該行業采用“完整性”一詞進行描述，因為它體現了遵循代碼、無消減而且完整、未分散。如果信號的波形因串擾、阻抗失配及損耗而與原始信號差異明顯，則接收器將無法讀取信號，從而導致信號完整性問題。這就是為什么信號完整性工程（分析和改進信號完整性問題）是設計集成電路（IC）、IC封裝和印刷電路板（PCB）的重要環節。
信號速度的增加以及PCB和封裝的尺寸縮小，將進一步增加處理信號完整性問題的挑戰。高速數字信號和更小的幾何結構可使信號噪聲和失真更明顯。不過，隨著挑戰的不斷增加，行業對如何應對這些挑戰的理解以及工程師用于定義、仿真和調整其電子系統的工具功能也會隨之增加。
由于材料中的電阻、移動電子產生的電磁場、其它電磁場產生的電流以及電路的電容，在電子從驅動器流向接收器時，會出現波形失真、噪聲、時間偏移和振幅減小的情況。在PCB中，材料、創建電路的跡線的形狀、各層的布置與厚度以及在層與層之間傳輸電流的方式，都會激發這些效應。
展開 干貨｜如何確保PCB設計信號完整性？
信號完整性（Signal Integrity， SI）是指信號在信號線上的質量，即信號在電路中以正確的時序和電壓作出響應的能力。
如果電路中信號能夠以要求的時序、持續時間和電壓幅度到達接收器，則可確定該電路具有較好的信號完整性。
反之，當信號不能正常響應時，就出現了信號完整性問題。
隨著高速器件的使用和高速數字系統設計越來越多，系統數據率、時鐘速率和電路密集度都在不斷地增加。
在這種設計中，系統快斜率瞬變和工作頻率很高，電纜、互連、印制板（PCB）和硅片將表現出與低速設計截然不同的行為，即出現信號完整性問題。
信號完整性問題能導致或者直接帶來諸如信號失真，定時錯誤，不正確的數據，地址、控制線和系統誤差等，甚至使系統崩潰，這已成為高速產品設計中非常值得注意的問題。
本文首先介紹了PCB信號完整性的問題，其次闡述了PCB信號完整性的步驟，最后介紹了如何確保PCB設計信號完整性的方法。
PCB信號完整性的問題
PCB的信號完整性問題主要包括信號反射、串擾、信號延遲和時序錯誤。
1、反射：信號在傳輸線上傳輸時，當高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號的源端阻抗或負載阻抗不匹配時，信號會發生反射，使信號波形出現過沖、下沖和由此導致的振鈴現象。
過沖（Overshoot）是指信號跳變的第一個峰值（或谷值），它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應；
下沖（Undershoot）是指信號跳變的下一 個谷值（或峰值）。
展開 【干貨分享】詳解PCB走線與信號完整性問題
高速信號的PCB走線
現在但凡打開SoC原廠的PCB Layout Guide，都會提及到高速信號的走線的拐角角度問題，都會說高速信號不要以直角走線，要以45度角走線，并且會說走圓弧會比45度拐角更好。
事實是不是這樣？PCB走線角度該怎樣設置，是走45度好還是走圓弧好？90度直角走線到底行不行？
大家開始糾結于PCB走線的拐角角度，也就是近十幾二十年的事情。上世紀九十年代初，PC界的霸主Intel主導定制了PCI總線技術。
似乎從PCI接口開始，我們開始進入了一個“高速”系統設計的時代。
電子設計和芯片制造技術按照摩爾定律往前發展，由于IC制程的工藝不斷提高，IC的晶體管開關速度也越來越快，各種總線的時鐘頻率也越來越快，信號完整性問題也在不斷的引起大家的研究和重視。
早期PCB拉線菌應該還是比較單純，把線路拉通、擼順，整潔、美觀即可，不用去關注各種信號完整性問題。比如下圖所示的HP經典的HP3456A萬用表的電路板，大量的90°角走線，幾乎是故意走的直角，絕大多數地方沒有鋪銅。
上面PCB板的右上角，不僅走直角不止，拐彎后，線寬還變小了，會造成信號反射問題，影響信號完整性。
展開 信號完整性 | Ansys助力Autodesk Fusion 360改進PCB設計
仿真驅動設計有助于更好地管理創新，并應對日益增加的產品復雜性、更短的產品生命周期和不斷增長的消費者期望。在Fusion 360中嵌入Ansys仿真技術，有助于擴展PCB設計人員研發智能消費類電子產品的能力，以便在設計流程中獲得電磁學領域的洞察。由Ansys技術支持的Fusion 360信號完整性擴展對PCB設計人員的價值主要體現在以下四個方面：
配置簡單：快速、輕松地輸入參數，然后選擇目標信號進行快速和按需分析
阻抗匹配：管理和控制整個電路板上每個關鍵信號的阻抗，以獲得最佳的高速設計性能
信號洞察：分析您的設計信號，以檢查用于表征高速設計的參數，如信號延遲、走線長度、阻抗和耦合
視覺違規標記：利用2D PCB設計上疊加的顏色編碼圖，直觀地識別任何潛在的阻抗或耦合問題
查看由Ansys技術支持的Autodesk Fusion 360信號完整性擴展實際應用的簡單示例。點擊此處了解更多信息
如何設計PCB中的信號完整性
當我們談論信號完整性時，我們主要關注的是電信號是否沿著連接組件的走線移動，同時避免信號失真。在這個過程中，最重要的變量之一是走線的阻抗，阻抗是電路或組件對交流電的有效電阻。走線彎曲、不連續、反射和阻抗不匹配都會導致信號失真。
展開 論壇電磁，信號完整性課程太少了！
相比某秀，平臺電磁，信號完整性，光學等課程太少了！ 建議參考某秀平臺，拉專業老師入駐，繼續出高質量系統課程！ 希望平臺越來越好，課程質量數量越來越高！
關于信號完整性，你該了解的 | 招聘技術支持工程師
ANSYS仿真軟件以獨特的方式在組件、電路和系統設計上模擬電磁性能，并且評估溫度、振動和其他關鍵機械效應。ANSYS芯片-封裝-系統 (CPS) 設計流程實現了強大的仿真功能，加快實現高速電子設備的電源完整性、信號完整性和 EMI 分析的速度。自動化熱力分析和集成式結構分析功能在芯片-封裝-主板上補足了業內最全面的芯片感知和系統感知仿真解決方案。
ANSYS 信號完整性 (SI) 分析產品對于現代高速電子設備中的高速串行通道、并行總線和完整的供電系統的設計十分重要。這些集成電磁學 (EM) 和電路仿真工具可預測 EMI/EMC、電源完整性和 SI 問題, 從而在構建和測試前優化系統性能。
許多影響印刷電路板 (PCB) 的電氣和熱力問題會對電子產品的整體信號完整性造成不利影響，如電磁干擾 (EMI)、串擾、電源完整性、過熱等。這些很難預測，測量起來也很昂貴。ANSYS 解決方案能夠減少高速數字系統的信號完整性問題，提高其可靠性和性能，從而一次性成功完成設計。
設計自動化功能使用戶可以：
從常用的布局工具導入設計
執行嚴格的電磁提取
耦合到全電路仿真
ANSYS中國技術支持團隊正在招兵買馬，現開放一個針對信號完整性的售后工程師崗位，此次招聘職位將面向ANSYS四地辦公室：北京、上海、成都及深圳，歡迎各位有志者踴躍申請！
展開 官方免費 | 3DIC HBM的信號與電源完整性分析在AI芯片的應用
但是HBM設計實施卻很困難，除了滿足嚴苛的interposer設計規則及信號完整性規則外，還必須考慮高位寬（1024 bits/2048 bits甚至4096 Bits）同步開關噪聲問題。本次研討會將聚焦HBM設計面臨的挑戰，并以一個全新的視角刨析針對3DIC HBM信號和電源完整性問題和相應的解決方案。
講師簡介：
張書強，Ansys中國半導體事業部技術支持經理，自2010年加入Ansys以來，一直從事芯片-封裝-系統協同設計和協同仿真領域的技術支持工作。主要研究領域：芯片-封裝-系統電源/信號/熱完整性協同仿真分析，芯片功耗噪聲簽核分析。
時間：
2020/05/07 16:00~17:00
報名方式：
掃碼報名
或點擊鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1854380264/index?c=jishulink
展開 【Ansys線上直播回看】3DIC HBM的信號與電源完整性分析在AI芯片的應用
但是HBM設計實施卻很困難，除了滿足嚴苛的interposer設計規則及信號完整性規則外，還必須考慮高位寬（1024 bits/2048 bits甚至4096 Bits）同步開關噪聲問題。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
隆重向大家推出Ansys行業應用大講堂“仿真體系建設驅動數字創新”系列在線研討會；5月，我們還將迎來Ansys 2020 R1針對SI/PI和EMC技術亮點及案例系列專題網絡研討會。非常有幸邀請到多位高級工程師為系列專題助陣，歡迎積極報名參加并關注后續精彩內容！
▼▼▼2020 Ansys網絡研討會有獎反饋 - 可免費獲取本場錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓券及技術鄰金幣獎勵！
關于Simulation World
Simulation World是一場面向全球觀眾且為免費的在線虛擬盛會，將于2020年6月10日-11日舉行，屆時，來自Ansys，客戶和合作伙伴多名演講者將在此發表主題演講。內容涵蓋自動駕駛、電氣化、工業物聯網以及后疫情時代的數字化轉型等前沿趨勢探討，Ansys合作伙伴也將在其冠名的虛擬展廳中展示相關解決方案。立即掃碼報名！
『或點擊此處進入報名通道』
展開 Ansys電源完整性仿真方案
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
