基于ANSYS的信号和电源完整性设计与分析(第2版)
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3.2 SIwave提取传输线S参数

3.2.1 运行SIwave

(1)启动SIwave,选择Import→ANF菜单命令,如图3-2-1所示。选中s4_pcie_devkit_revb_v2.anf文件,单击打开按钮。打开该文件后,选择SIwave Workflow Wilzard→Import Component File…项,导入s4_pcie_devkit_revb.anf文件,如图3-2-2所示。

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图3-2-1 SIwave界面

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图3-2-2 导入s4_pcie_devkit_revb.anf文件

(2)选择FILE→Save As菜单命令,指定文件名为siwave_trance.siw,单击保存按钮。

3.2.2 确认检查

在用SIwave首次打开任何设计文件时,最好先做一次确认检查,主要检查自相交多边形、未连接的节点、重叠节点及带重复过孔的节点。

选择Tools→Tools→Validation Check菜单命令,单击OK按钮,开始确认检查,如图3-2-3所示。

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图3-2-3 确认检查项目

确认检查结束后,弹出如图3-2-4所示的检查结果。

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图3-2-4 检查结果

3.2.3 分割差分线区域

选择Tools→Clip Design菜单命令,弹出如图3-2-5所示的对话框。

分割差分线区域除了可以缩短SIwave执行有效性检查与计算S、Y、Z参数的时间外,还可以缩短Designer导入SNP文件后的模拟分析时间。

本例选取PCIE_TX_N0和PCIE_TX_P0及其延长线PCIE_TX_CN0和PCIE_TX_CP0这对差分线进行传输线的仿真分析。

SIwave会自动清除分割差分线区域后所衍生的不完整部分。分割后的差分线区域如图3-2-6所示。

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图3-2-5 Options For Clipping Design对话框

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图3-2-6 分割后的差分线区域

整理破碎的网络:选择Home→Select All菜单命令,选定所有的网络,然后选择Tools→Separate Disjoint Parts及Home→Unselect All菜单命令。

3.2.4 自动生成端口

在仿真之前,必须要放置好端口,具体操作如下。

选择Tools→Design Tools→Generate Port on Selected Nets菜单命令,选中PCIE_TX_N0和PCIE_TX_P0及其延长线PCIE_TX_CN0和PCIE_TX_CP0项,如图3-2-7所示,在电容连接端不创建端口。单击Generate按钮,在选择的线上创建端口。

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图3-2-7 自动生成端口

3.2.5 全局设置及仿真

设置仿真参数:选择Simulation→Options菜单命令,进行有关参数设置,也可以全部采用默认的参数设置,如图3-2-8所示。

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图3-2-8 设置仿真参数

3.2.6 计算S参数

(1)选择Simulation→Compute SYZ Parameters菜单命令,进行如图3-2-9所示的设置。

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图3-2-9 设置仿真频率

(2)单击Launch按钮,进行仿真。

(3)输出仿真结果(S参数)。

仿真完成后,选择Results→SYZ→SYZ Sweep 1→Plot Magnitude菜单命令,打开报告编辑器。单击Plot选项卡,显示全部曲线。单击Create Plot in Reporter按钮后,插入损耗曲线如图3-2-10所示,插入损耗和回波损耗曲线如图3-2-11所示。

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图3-2-10 插入损耗曲线

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图3-2-11 插入损耗和回波损耗曲线

(4)查看S参数后,关闭图形对话框。

3.2.7 导出S参数

选择Results→SYZ→SYZ Sweep 1→Export Touchstone File菜单命令,导出S参数文件且命名为siwave_trance.s4p。这个模型可以在其他的电路仿真工具中被使用。