【導讀】隨著電路仿真技術在原型設計行業的不斷普及，仿真模型可能成為廣大終端市場客戶的一項關鍵需求。SPICE和IBIS模型是非常受歡迎的兩種仿真模型，有助於在電路板開發的原型設計階段節省成本。本文將介紹SPICE與IBISjianmoxitongdequbie，yijizaizhizaodianlubanzhiqianjinxingceshidezhongyaoyiyi。jiangtaolunruhegenjudianlushejixuanzeheshidemoxing。ciwaihaijiangfenxiyixieshilishiyongchangjinghechangyongdefangzhengongju，ruLTspice® 和HyperLynx®。

摘要

隨著電路仿真技術在原型設計行業的不斷普及，仿真模型可能成為廣大終端市場客戶的一項關鍵需求。SPICE和IBIS模型是非常受歡迎的兩種仿真模型，有助於在電路板開發的原型設計階段節省成本。本文將介紹SPICE與IBISjianmoxitongdequbie
，yijizaizhizaodianlubanzhiqianjinxingceshidezhongyaoyiyi。jiangtaolunruhegenjudianlushejixuanzeheshidemoxing。ciwaihaijiangfenxiyixieshilishiyongchangjinghechangyongdefangzhengongju
，ruLTspice® 和HyperLynx®。

簡介

在(zai)這(zhe)個(ge)技(ji)術(shu)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)數(shu)字(zi)時(shi)代(dai)背(bei)後(hou)
，電(dian)子(zi)製(zhi)造(zao)商(shang)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)地(di)開(kai)發(fa)行(xing)業(ye)所(suo)需(xu)的(de)基(ji)本(ben)元(yuan)器(qi)件(jian)和(he)工(gong)具(ju)，全(quan)力(li)支(zhi)持(chi)這(zhe)一(yi)數(shu)字(zi)化(hua)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)。對(dui)於(yu)仿(fang)真(zhen)而(er)言(yan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)電(dian)路(lu)板(ban)開(kai)始(shi)開(kai)發(fa)後(hou)
，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)驗(yan)證(zheng)階(jie)段(duan)通(tong)過(guo)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)來(lai)確(que)保(bao)其(qi)功(gong)能(neng)設(she)計(ji)符(fu)合(he)預(yu)期(qi)。在(zai)製(zhi)造(zao)前(qian)測(ce)試(shi)設(she)計(ji)時(shi)
，SPICE和IBIS模型是常用的兩種仿真模型。這兩種模型本質上都是行為模型
，但對於仿真中何時使用某種模型，根據具體情況有不同的建議。

使用仿真模型的好處

一般而言，仿真模型有助於係統設計人員在原型製作之前對電路設計進行仿真。使用IBIS和SPICE仿fang真zhen模mo型xing時shi

，目mu標biao不bu僅jin僅jin是shi仿fang真zhen，還hai包bao括kuo盡jin早zao發fa現xian與yu信xin號hao完wan整zheng性xing和he電dian路lu設she計ji性xing能neng等deng相xiang關guan的de任ren何he問wen題ti。這zhe些xie問wen題ti通tong常chang是shi由you電dian路lu板ban設she計ji的de特te性xing（包括走線）引起的，或者也可能是元器件功能之類的簡單問題。

IBIS模型不僅能表示元器件的箝位行為和驅動強度，還能表示數字輸入/輸出(I/O)緩衝器的阻抗，包括驅動器和/或接收器的輸出和輸入阻抗。這些並未在模型中直接說明，但都隱含在表示元器件行為的I-V數(shu)據(ju)中(zhong)。在(zai)仿(fang)真(zhen)過(guo)程(cheng)中(zhong)，確(que)定(ding)緩(huan)衝(chong)器(qi)阻(zu)抗(kang)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)阻(zu)抗(kang)是(shi)解(jie)決(jue)串(chuan)擾(rao)和(he)反(fan)射(she)等(deng)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)問(wen)題(ti)的(de)關(guan)鍵(jian)。串(chuan)擾(rao)是(shi)一(yi)種(zhong)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)信(xin)號(hao)幹(gan)擾(rao)
，當(dang)一(yi)條(tiao)走(zou)線(xian)上(shang)傳(chuan)播(bo)的(de)信(xin)號(hao)與(yu)另(ling)一(yi)條(tiao)走(zou)線(xian)上(shang)傳(chuan)播(bo)的(de)信(xin)號(hao)耦(ou)合(he)時(shi)就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)串(chuan)擾(rao)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，在(zai)製(zhi)造(zao)電(dian)路(lu)板(ban)之(zhi)前(qian)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)仿(fang)真(zhen)期(qi)間(jian)，也(ye)往(wang)往(wang)會(hui)遇(yu)到(dao)反(fan)射(she)問(wen)題(ti)。眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)，當(dang)輸(shu)入(ru)或(huo)輸(shu)出(chu)緩(huan)衝(chong)器(qi)的(de)阻(zu)抗(kang)與(yu)走(zou)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)不(bu)匹(pi)配(pei)時(shi)
，就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)反(fan)射(she)。理(li)想(xiang)情(qing)況(kuang)下(xia)
，進(jin)入(ru)器(qi)件(jian)並(bing)沿(yan)走(zou)線(xian)傳(chuan)播(bo)的(de)信(xin)號(hao)應(ying)在(zai)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)幹(gan)擾(rao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)傳(chuan)輸(shu)到(dao)走(zou)線(xian)的(de)另(ling)一(yi)端(duan)。但(dan)實(shi)際(ji)上(shang)，這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)通(tong)常(chang)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)。由(you)於(yu)阻(zu)抗(kang)不(bu)匹(pi)配(pei)，信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)會(hui)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang)。在(zai)發(fa)生(sheng)反(fan)射(she)期(qi)間(jian)，通(tong)常(chang)的(de)情(qing)況(kuang)是(shi)：沿yan傳chuan輸shu線xian傳chuan播bo的de信xin號hao一yi部bu分fen會hui傳chuan輸shu到dao另ling一yi端duan，另ling一yi部bu分fen將jiang會hui反fan射she回hui來lai。解jie決jue此ci問wen題ti的de一yi種zhong辦ban法fa是shi向xiang緩huan衝chong器qi添tian加jia端duan接jie電dian阻zu。設she計ji人ren員yuan可ke以yi利li用yongIBIS模型的阻抗特性來計算端接所需的串聯或並聯電阻
，與引腳和傳輸線之間的阻抗相匹配，並解決信號反射問題。

SPICE模型通過預測電路行為，可以在構建原型之前發現
、考慮並解決可能存在的問題，從而增強電路性能，這對於時間和資金的高效利用具有重要意義。成本和速度是SPICE模(mo)型(xing)仿(fang)真(zhen)的(de)兩(liang)個(ge)主(zhu)要(yao)優(you)勢(shi)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，在(zai)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)的(de)早(zao)期(qi)避(bi)免(mian)電(dian)路(lu)錯(cuo)誤(wu)
，從(cong)而(er)消(xiao)除(chu)昂(ang)貴(gui)且(qie)耗(hao)時(shi)的(de)原(yuan)型(xing)返(fan)工(gong)
，以(yi)免(mian)重(zhong)新(xin)訂(ding)購(gou)和(he)重(zhong)新(xin)焊(han)接(jie)元(yuan)器(qi)件(jian)。如(ru)今(jin)的(de)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)更(geng)加(jia)先(xian)進(jin)
，可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)準(zhun)確(que)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)性(xing)能(neng)近(jin)似(si)值(zhi)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)更(geng)換(huan)元(yuan)器(qi)件(jian)，以(yi)評(ping)估(gu)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)物(wu)料(liao)清(qing)單(dan)(BOM)的電路設計。同時

，設計人員不必花費很多時間製作電路組件原型，也不必在發現並糾正原型錯誤後重新焊接組件。

背景知識

什麼是SPICE模型
？

SPICE是Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis（以集成電路為重點的仿真程序）的首字母縮寫。它是一種通用電路仿真器，采用文本網表描述電路元件（晶體管、電阻和電容）及其連接，並使用節點分析將其轉換為數學方程進行求解。相對而言，SPICE模型是一種基於文本的行為模型

，SPICE仿真器使用這種模型通過數學運算預測器件在不同條件下的行為。

什麼是IBIS模型？

IBIS是Input/Output Buffer Information Specification（輸入/輸出緩衝器信息規範）deshouzimusuoxie。tashiyizhongxingweimoxing
，miaoshuqijiandeshuzishuruheshuchuhuanchongqidemonixingwei。tayoubiaogeshujuzucheng，miaoshushuzihuanchongqineiyuanqijiandedianliu-電壓(I-V)關係，以及輸出或I/O緩衝器的電壓隨時間變化的(V-t)開關特性。它用於在製造之前對係統板進行信號完整性分析，並以純ASCII文本格式的數據呈現。它不披露任何專有信息，因為IBIS模型就像一個黑盒模型，不包含可逆向工程的內部信息。

模型概述

模型看起來是什麼樣子？

圖1.左側是使用LTspice打開的SPICE文件(.cir)，右側是使用Siemens的HyperLynx打開的IBIS文件(.ibs)

如圖1所示，IBIS和SPICE模型都是基於文本的行為模型，可以使用記事本等簡單工具查看其內容。不過，為了更方便地瀏覽模型，建議使用Cadence Model Integrity或Siemens的HyperLynx查看IBIS文件。另一方麵
，SPICE模型可以在各種SPICE仿真工具中打開並安裝，例如LTspice

、NI Multisim™、OrCAD® PSpice® 或其他SPICE仿真器。

SPICE和IBIS模型都是不可執行文件，並且都是基於文本的描述文件。這兩種模型大多數都由三個主要部分組成：

► 頭文件：提供關於模型、器件、修訂曆史記錄、模型特有的注釋以及建模器件的公司或品牌的簡要描述或一般信息。

► 模型名稱/標題：主要提及器件名稱、引腳排列和/或引腳到緩衝器映射。對於SPICE，格式為：點子電路<空格>模型名稱(.subckt ADGxx)<空格>引腳排列。對於IBIS，格式為：[Component] ADGxx。

► 模型結構：基於文本的模型表示。SPICE模型由不同的塊組成，這些塊展示器件的每個參數，包括引腳功能；各個塊可能包括原始和原生元件，如電容、電阻、二極管
、電壓源和電流源等。另一方麵
，IBIS模型由I/V和V/T數據表組成，這些數據表是對每個數字I/O緩衝器建模的結果。

如何獲取模型？

SPICE和IBIS模型大多位於各家半導體公司的網頁上。如今
，半導體製造商針對自己的產品開發仿真模型
，同時保持模型的包容性
、內容
、準確性和模型支持。ADI公司網站提供了ADI產品的各種SPICE和IBIS模型

，如圖2所示。

圖2.ADI網站中各種SPICE（左）和IBIS（右）模型

其他SPICE模型可以在製造商的SPICE仿真器庫中找到。圖3顯示了LTspice的開關庫，它涵蓋了ADI公司的大部分開關產品。為了簡化仿真方法，選擇具有大量可用SPICE模型庫的SPICE仿真器會很有幫助。

圖3.LTspice中包含大量SPICE模型庫示例

補充文件

為了在仿真器中使用，SPICE和IBIS模型都需要隨附一個符號文件。IBIS模mo型xing通tong常chang以yi基ji於yu文wen本ben的de數shu據ju表biao示shi的de形xing式shi出chu現xian，但dan為wei了le使shi用yong電dian子zi設she計ji自zi動dong化hua工gong具ju對dui其qi進jin行xing仿fang真zhen，一yi般ban會hui將jiang模mo型xing置zhi於yu符fu號hao中zhong，外wai部bu元yuan器qi件jian可ke連lian接jie到dao該gai符fu號hao。與yuIBIS模型類似
，SPICE模型也需要一個符號文件，該文件通常為點符號(.asy)格式，必須同時安裝到SPICE仿真器庫中。隻需將模型和符號添加/安裝到庫中，設計人員就可以在電路仿真中使用模型。圖4和圖5顯示了IBIS和SPICE模型中使用的符號文件示例。

圖4.使用HyperLynx（左）和Advanced Design System（右）的輸出緩衝器IBIS符號

圖5.簡單3引腳運算放大器的SPICE符號文件（右）模板，及其在LTspice電路仿真中使用的等效符號（左）

對於IBIS和SPICE，製造商均不提供符號文件，但大多數仿真器提供模板符號
，設計人員可以根據引腳數量或器件類型使用這些符號。另外
，SPICE符號文件還可以自動生成
，此功能取決於SPICE仿真器。

模型比較

SPICE模型

一般而言

，SPICE模型可複現元器件行為
，包括引腳排列
、引腳配置、功能和其他操作。這些模型沒有標準架構
，但其目標是創建一個準確複現元器件預期行為性能（包括其引腳功能）的架構。模型可能由電阻、電容、二極管和晶體管等無源元件組成
，如果設計得當，這些元件就會產生目標元件行為。需要記住一點，由於SPICE模型可準確複現元器件的行為，因此可能會包含複雜電路，從而導致仿真周期變慢。SPICE模型可以是簡單的單行文本，描述電阻之類的無源元件
，也可以長達數百行，描述更複雜的電路和子電路。

如上所述
，SPICE模型可以使用基於文本的工具打開

，但大多數最新的SPICE仿真器支持查看等效原理示意圖，以便更輕鬆地進行電路分析。如圖6所示，其中三放大器狀態變量濾波器也可以轉換為等效的描述電路元件及其連接的文本網表。

圖6.三放大器狀態變量濾波器的SPICE模型示例

在模型性能方麵，根據經驗法則，SPICE模型可提供與器件數據手冊給出的規格和功能相近的行為性能。例如，開關SPICEmoxingyingjuyoudaotongdianzuheshixucanshu
，erfangdaqihenkenengjuyouzengyidaikuanheshurushitiaocanshu。xiangduieryan
，moxinggongnengheguigebixujiejinshujushoucezhongtigongdedianxingzhi、最小值或最大值
，或在這些值的範圍以內。

IBIS模型

一般而言，IBIS模型以標準架構來表示數字I/O緩衝器。這通過IBIS關鍵詞表示來實現

，關鍵詞用於描述數字緩衝器的每個組件
，如圖7所示。IBIS關鍵詞以V-I查找數據表和V-t查找數據表的形式出現。

圖7.典型I/O緩衝器的IBIS框圖

圖8.ADG5401F的IBIS關鍵詞的V-I數據（左）；使用Siemens HyperLynx繪製的V-I曲線（右）

圖8中的左圖顯示了IBIS模型中的V-I查找表示例，右圖顯示了使用Siemens HyperLynx繪製該V-I查找表得到的波形。它是在一組電壓範圍（通常從-VDD到兩倍VDD）下進行的一係列電流測量，以表示特定IBIS元器件在三種情況（典型工藝角
、慢工藝角和快工藝角）下的行為。這可通過改變器件的工藝角
、工作電壓和工作溫度來完成。這些表以[Power_clamp]和[GND_clamp]關鍵詞表示接收器的箝位保護元件
，並以[Pullup]和[Pulldown]關鍵詞表示I/O緩衝器的驅動強度。這4個V-I關鍵詞在模型中單獨表示
，因為接收模式和驅動模式都是信號完整性仿真所必需的。

另一方麵，V-t表以[Rising_Waveform]和[Falling_Waveform]的形式表示驅動器從一種狀態轉換到另一種狀態時的開關特性（負載以VDD和地為參考時）。它還在IBIS關鍵詞[Ramp]項下包含I/O緩衝器的擺率，該擺率是在轉換邊沿的20%到80%範圍測量的。這些波形和斜坡數據描述了驅動器部件開啟或關閉的速度與時間的關係。

雖然這些關鍵詞在模型中是單獨表示的
，但在仿真期間使用時
，電子設計自動化仿真工具會結合這些V-I和V-t數據，根據其工作區域構建緩衝器模型，並且會使用該模型執行印刷電路板的信號完整性仿真和時序分析。

此外，IBIS模型還包含器件的RLC引腳和/或封裝寄生值，以及每個I/O緩衝器的緩衝器電容(C_Comp)。C_comp是從焊盤回到緩衝器的電容，不包括封裝電容。

欲了解更多有關IBIS模型中的V-I和V-t數據表或關鍵詞的信息，讀者可以參閱之前發表的文章“IBIS建模——第1部分：為何IBIS建模對設計成功至關重要”。

仿真工具

現有各種各樣的行業標準SPICE和IBIS仿真器，可為大多數高速設計係統以及模擬和混合信號電路提供設計仿真，適合專業人士和教培人員使用。SPICE仿真器通常根據電路連接/節點生成節點方程，然後嚐試求解各個節點處的電流和電壓值。另一方麵，IBIS仿真器參照模型中提供的V-I和V-t查找數據表來預測信號的輸出行為。業界常用的仿真器包括：

IBIS仿真器

► Siemens的HyperLynx是一款電子設計自動化工具
，用於分析高速電子設計中的信號完整性、電源完整性、電氣設計規則檢查和電磁建模。該工具可用於查看、編輯IBIS模型以及利用模型進行仿真。

► Keysight的Advanced Design System是一款電子設計自動化工具，可用於各種設計流程，例如頻域和時域電路仿真、原理圖設計和布局、設計規則檢查、電磁場仿真等。該工具常用於IBIS模型仿真。

SPICE仿真器

► LTspice是一款高性能SPICE仿真器軟件
，包括原理圖捕獲圖形界麵。通過內置波形查看器可探測原理圖以產生仿真結果。這款SPICE仿真器的圖形用戶界麵(GUI)基於對原理圖輸入所需的鍵盤輸入和鼠標動作的統計分析，與其他SPICE仿真相比交互性更強。LTspice包括一個龐大的SPICE模型庫，其涵蓋了大部分ADI產品和信號鏈產品，另外還有一個無源元件庫。

► NI Multisim具有交互式原理圖環境，可即時可視化和分析電子電路行為。該仿真器具有虛擬示波器、數字萬用表和其他基準測試設備，使電路仿真體驗接近典型的工程師試驗台評估環境。

► OrCAD PSpice Designer集原理圖輸入、原生模擬
、混合信號和分析引擎於一體，提供完整的電路仿真和驗證解決方案。無論是製作簡單電路原型、設計複雜係統，還是驗證元器件良率和可靠性

，OrCAD PSpice技術都能提供出色的高性能電路仿真

，讓您在進行布局和製造之前有效分析和完善電路
、元器件及參數。

IBIS模型和SPICE模型用例

IBIS模型

IBIS模型通常以基於文本的數據表示的形式出現，但為了使用EDA工(gong)具(ju)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)，一(yi)般(ban)會(hui)將(jiang)模(mo)型(xing)置(zhi)於(yu)符(fu)號(hao)中(zhong)，外(wai)部(bu)元(yuan)器(qi)件(jian)可(ke)連(lian)接(jie)到(dao)該(gai)符(fu)號(hao)。仿(fang)真(zhen)器(qi)使(shi)用(yong)模(mo)型(xing)中(zhong)包(bao)含(han)的(de)數(shu)據(ju)來(lai)分(fen)析(xi)和(he)預(yu)測(ce)給(gei)定(ding)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)緩(huan)衝(chong)器(qi)行(xing)為(wei)。

Siemens的HyperLynx和Keysight的Advanced Design System都具有IBIS符號，設計人員可以在仿真中使用這些符號。圖9展示了這些符號在這些工具中的顯示方式。

圖9.HyperLynx工具欄顯示了可用於IBIS模型仿真的單端緩衝器

、差分緩衝器和IC器件的符號（左）
；Advanced Design System工具欄顯示了可用於IBIS模型仿真的不同類型緩衝器的符號（右）

► 在HyperLynx中進行單端輸入或輸出緩衝器仿真時
，可以使用左圖第一個突出顯示的緩衝器，然後加載IBIS模mo型xing並bing選xuan擇ze要yao仿fang真zhen的de具ju體ti緩huan衝chong器qi。如ru果guo選xuan擇ze輸shu出chu緩huan衝chong器qi模mo型xing，工gong具ju會hui自zi動dong顯xian示shi輸shu出chu緩huan衝chong器qi。否fou則ze，如ru果guo要yao仿fang真zhen輸shu入ru緩huan衝chong器qi
，工gong具ju會hui自zi動dong將jiang符fu號hao轉zhuan換huan為wei輸shu入ru緩huan衝chong器qi符fu號hao。

► 在Advanced Design System中
，“Signal Integrity - IBIS”（信號完整性 - IBIS）元件板會顯示各種類型的緩衝器模型。如果需要開漏輸出
，必須選擇標記為OSNK的符號；如果要仿真端接電阻，仿真中必須使用標記為T的(de)符(fu)號(hao)。請(qing)注(zhu)意(yi)，如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)的(de)符(fu)號(hao)不(bu)對(dui)，可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)錯(cuo)誤(wu)。例(li)如(ru)，如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)輸(shu)入(ru)緩(huan)衝(chong)器(qi)
，卻(que)在(zai)原(yuan)理(li)圖(tu)中(zhong)放(fang)置(zhi)了(le)輸(shu)出(chu)緩(huan)衝(chong)器(qi)符(fu)號(hao)，將(jiang)無(wu)法(fa)看(kan)到(dao)IBIS中建模的輸入緩衝器可用引腳，因為仿真器隻允許符號中加載輸出緩衝器引腳。

IBIS模型仿真的用途之一是解決不需要的信號行為


，這些行為通常是由緩衝器和充當傳輸線的PCB走線之間的阻抗不匹配引起的。例如，圖10中使用HyperLynx的原理圖仿真。

圖10.未采用端接電阻的原理圖（左）及其相應的結果（右）

圖10所示是使用50 Ωzouxianjinxingdeweiduanjieshuchuhuanchongqifangzhen
，tahuichanshengbuxuyaodeguochongheqianchongxinhao。weilejiejueciwenti

，keyitianjiayigechuanlianduanjiedianzu
，yuhuanchongqihezouxianzhijiandezukangxiangpipei。danzaicizhiqian，bixuxianquedingshuchuhuanchongqidezukang。

IBIS模型中的V-t表
、相對於地的[Rising_Waveform]和相對於VDD的[Falling_Waveform]可ke用yong於yu計ji算suan緩huan衝chong器qi的de輸shu出chu阻zu抗kang，因yin為wei該gai參can數shu是shi模mo型xing中zhong表biao示shi的de數shu據ju本ben身shen固gu有you的de。使shi用yong分fen壓ya器qi定ding理li可ke以yi推tui導dao出chu緩huan衝chong器qi阻zu抗kang值zhi
，然ran後hou使shi用yong此ci值zhi來lai計ji算suan需xu要yao添tian加jia到dao模mo型xing中zhong並bing與yu緩huan衝chong器qi和he走zou線xian之zhi間jian的de阻zu抗kang相xiang匹pi配pei的de適shi當dang端duan接jie電dian阻zu。這zhe將jiang有you助zhu於yu解jie決jue阻zu抗kang失shi配pei問wen題ti，並bing消xiao除chu信xin號hao中zhong不bu需xu要yao的de過guo衝chong和he欠qian衝chong。

圖11.分壓器的原理圖

圖11顯示了分壓器的原理圖，其中Zb是緩衝器阻抗，R_fixture和V_fixture可在模型中找到，而VSETTLE是V-t波形穩定後的電壓。

圖12.IBIS模型顯示了提取V-T查找表所使用的電路：上升波形（左）和下降波形（右）

確定端接電阻值後，即可將其添加到原理圖中。

圖13.采用端接電阻後的原理圖（左）及其相應的結果（右）

圖13顯示了端接後的原理圖及其相應結果，初始過衝和下衝問題已得到解決。

上述方法隻是用於計算緩衝器阻抗並解決不匹配阻抗問題的策略之一。還有其他方法，例如使用IBIS模型的下拉V-I表
，並執行負載線路分析來確定工作點。由此可以推導出輸出阻抗以及串聯端接電阻的值。

SPICE模型

圖14顯示了瞬態分析中使用ADG1634L模型的SPICE仿真示例。設計人員可以評估ADG1634L的性能（在本例中）並對其進行仿真，以檢查器件的時序和其他功能；繪圖結果將在時域中顯示。瞬態分析可預測器件在指定時間範圍內的行為。SPICE模mo型xing還hai可ke以yi在zai不bu同tong類lei型xing的de分fen析xi中zhong進jin行xing仿fang真zhen，例li如ru直zhi流liu分fen析xi和he交jiao流liu分fen析xi。直zhi流liu分fen析xi根gen據ju一yi係xi列lie直zhi流liu輸shu入ru值zhi計ji算suan電dian路lu的de電dian壓ya和he電dian流liu。交jiao流liu分fen析xi確que定ding電dian路lu中zhong節jie點dian的de相xiang位wei和he幅fu度du，這zhe對dui於yu檢jian查zha頻pin域yu中zhong的de電dian路lu行xing為wei可ke能neng很hen有you用yong。

圖14.使用ADG1634L模型的SPICE仿真示例

更進一步，可以對更複雜的電路設計進行SPICE仿真
，從而確定設計的性能。參見圖15中的示例。

圖15.LTspice中的正激有源鉗位電路SPICE仿真示例

哪種模型更適合您的仿真？

對於以下情形，IBIS模型可能非常適合電路仿真：

► 如果設計人員正在評估數字I/O緩衝器的行為特性，例如緩衝器阻抗、驅動強度、上升時間或下降時間

► 當您嚐試評估數字器件（如FPGA）時

► 關注信號完整性或器件數字I/O引腳連接到PCB走線時可能出現傳輸線錯誤的設計

另一方麵，如果需要通過電路仿真更全麵地了解器件性能
，包括模擬
、數字和電源引腳功能以及其連接到電路中的多個器件時的行為響應

，則建議使用SPICE模型。應使用SPICE模型而不是IBIS模型的其他情形包括：

► 需要評估器件在電路中使用時的功能及其行為性能時

► 需要評估器件在不同分析和域（時域或頻域）中的行為響應時

► 需要深入細致的節點分析並求解電路中的電流和電壓節點的複雜設計

結語

SPICE和IBIS模(mo)型(xing)在(zai)業(ye)界(jie)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)歡(huan)迎(ying)，因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)模(mo)型(xing)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)原(yuan)型(xing)製(zhi)作(zuo)之(zhi)前(qian)和(he)期(qi)間(jian)驗(yan)證(zheng)目(mu)標(biao)電(dian)路(lu)性(xing)能(neng)，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)設(she)計(ji)成(cheng)本(ben)和(he)時(shi)間(jian)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)模(mo)型(xing)本(ben)質(zhi)上(shang)都(dou)是(shi)行(xing)為(wei)模(mo)型(xing)。一(yi)般(ban)而(er)言(yan)，SPICE模型可複現元器件行為
，包括引腳排列、引腳配置
、功能和其他操作。IBIS模型使用電壓-電流和電壓-時間表格數據形式的參數來模擬器件的數字I/O行為。為了在仿真器中使用這些模型
，SPICE和IBIS模型都需要隨附一個符號文件。SPICE模型仿真可預測器件的性能，包括其預期的引腳功能和配置，而IBIS模型仿真通常用於預測數字I/O引腳上出現的信號完整性問題，例如PCB仿真期間的阻抗失配、串擾、反射
、下衝或過衝。選擇使用哪種模型取決於設計人員使用模型的目的。對於關注信號完整性、驅動強度或器件數字I/O引腳連接到PCB走線時可能出現傳輸線錯誤的設計，強烈建議使用IBIS模型。另一方麵

，如果通過電路仿真了解器件性能，包括在電路中使用時其模擬
、數字和電源引腳的功能，那麼建議使用SPICE模型。

（來源：ADI菲律賓公司，作者：May Anne Porley，自動測試設備(ATE)部的應用工程師）

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