Altium designer 如何進行SI仿真。

??????? 1、仿真電路中需要至少一塊集成電路；????

??????? 2、器件的IBIS模型；?????

??????? 3、在規則中必須設定電源網絡和地網絡；?????

??????? 4、建立SI規則約束；?????

??????? 5、層堆棧必須設置正確，電源平面必須連續；

??? 建立的文件必須是一個工程，并把相應的文件放在工程目錄下，建立原理圖設計，建立PCB設計。搭建相應的IBIS模型，設定電源和地的規則，建立SI規則約束，并將層堆棧設置正確，電源平面連續。

??? 對于SI仿真，可以是原理圖仿真，可以是PCB仿真，

??? 下面就實際操作一下如何利用Altium來實現對集成電路的SI仿真工作。首先要打開一塊單板，單板可以是系統自帶的，也可以是自行設計的。筆者打開一個自行設計的單板如下所示：

??????? （1）首先設置好層疊設置，選擇Impedance Calculation…，配置板材的相應參數，這里選擇默認值，如下所示：

??? 當遇到個別原理圖元器件符號并未放置在PCB版圖設計，用戶可以利用Altium Designer提供的器件關聯功能，即菜單Project -> Component Links命令；在PCB版圖設計SI分析中，未布線的網絡將采用曼哈頓（Manhattan）長度算法計算引腳間的傳輸線長度。

??? （2）設置信號的激勵，如下圖所示：

??? （3）設置電源和地網絡

??? （4）進入到仿真界面，tools ----signal integrity，如下圖所示：

??? 打開模型信號完整性配置界面后，有幾種狀態需要了解，如上圖所示。

點擊Analyze Design…，彈出下圖

??????? 點擊Analyze Design…，出現如下圖所示：

??? 可以選擇一個網絡，點擊右鍵---detail查看詳細的信息。

??? 下圖對一個信號進行反射和串擾分析

??? 反射分析

??? 比如選擇SD_CLK，點擊>按鈕，然后點擊右下方的reflection按鈕，進行反射分析，右側方框內部可以對發生反射的信號進行阻抗匹配，包括串行，上拉電阻，下拉電阻，戴維南以及阻容和二極管匹配等，如下所示：

??? 對于信號若是會發生反射，可以選擇串接電阻，在掃描步數可以設置，這里保持默認，如下圖所示：

??????? 再次進行反射計算，如下圖所示，會列出以步數為10的所有情況，選擇合適的阻值，串接在PCB板上即可。

??? 串擾分析：

在SD_CLK信號上右鍵選擇Set Aggressor設置干擾源，如下圖所示，然后點擊crosstalk得到下圖的串擾分析

??? 根據上述的結果可以對可能會產生串擾的情況進行重新布局改進。理想的布局結構如下圖所示：

??? 高速信號的布線規則：

??? 3w原則

??? 這里3W是線與線之間的距離保持3倍線寬。是為了減少線間串擾，應保證線間距足夠大，如果線中心距不少于3倍線寬時，則可保持70%的線間電場不互相干擾，稱為3W規則。如要達到98%的電場不互相干擾，可使用10W規則。

??? 20H原則

??? 這里的H指的介質厚度，H即電源和地之間的介質厚度。是指電源層相對地層內縮20H的距離，是為抑制邊緣輻射效應。在板的邊緣會向外輻射電磁干擾。將電源層內縮，使得電場只在接地層的范圍內傳導。有效的提高了EMC。若內縮20H則可以將70%的電場限制在接地邊沿內；內縮100H則可以將98%的電場限制在內。

對高頻信號回流的理解不能有一個思維定勢，認為回流必須完全存在于信號走線正下方的參考平面上。事實上，信號回流的途徑是多方面的：參考平面，相鄰的走線，介質，甚至空氣都可能成為它選擇的通道，究竟哪個占主要地位歸根結底看它們和信號走線的耦合程度，耦合最強的將為信號提供最主要的回流途徑。比如在多層PCB設計中，參考平面離信號層很近，耦合了絕大部分的電磁場，99％以上的信號能量將集中在最近的參考平面回流，由于信號和地回流之間的環路面積很小，所以產生的EMI也很低。

避免信號線跨越地平面分割壕溝和接插件。板子的空余地方，盡可能大面積敷銅。而且要保持與地平面低阻抗良好連接。

參考資料：《altium designer信號完整性分析》

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總結

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