Hyperlynx仿真指南.pdf

1、Hyperlynx6.0 使用手册 Hyperlynx6.0 使用手册 第一部分 使用 LineSim 进行前仿真 第一部分 使用 LineSim 进行前仿真 第一节 用 LineSim 进行仿真工作的基本方法 第一节 用 LineSim 进行仿真工作的基本方法 建立一个新的信号完整性原理图 激活传输线线段 输入传输线的具体特性参数 激活 IC 元件(驱动端和接受端)为 IC 选择仿真模型 激活无源器件并输入具体数值 打开示波器并设置仿真参数 运行仿真 观察仿真结果并测量电压和时序 将仿真结果输出到文档 第二节 处理信号完整性原理图的具体问题 第二节 处理信号完整性原理图的具体问题 关于仿真文

2、件的管理 LineSim 原理图界面的使用 第三节 在 LineSim 中如何对传输线进行设置 第三节 在 LineSim 中如何对传输线进行设置 LineSim 中叠层的设置 为传输线选择适当的模型 第四节 在 LineSim 中模拟 IC 元件 第四节 在 LineSim 中模拟 IC 元件 仿真模型库的建立 为器件选择仿真模型 设置电源电压 第五节 在 LineSim 中进行串扰仿真(not finished now)第五节 在 LineSim 中进行串扰仿真(not finished now)在 LineSim 原理图中建立耦合区域 怎样进行串扰仿真 第二部分 使用 BoardSim

3、进行后仿真 第二部分 使用 BoardSim 进行后仿真 第一节 用 BoardSim 进行后仿真工作的基本方法 第一节 用 BoardSim 进行后仿真工作的基本方法 如何用 BoardSim 开始仿真 在 BoardSim 中编辑叠层和线宽 定义元器件标识映射 设置电源网络 观察电路板并选择要仿真的网络 给 IC 元件选择模型 设置无源器件的数值和封装 仿真并处理仿真结果 第二节 BoardSim 的进一步介绍 第二节 BoardSim 的进一步介绍 BoardSim 保存的信息 用 Board Wizard 进行快速整板分析 用 Board Wizard 进行详细分析 从.HYP 文件产

4、生一个 IBIS.EBD 模型 用曼哈顿布线进行仿真分析 第三节 BoardSim 中的串扰仿真 第三节 BoardSim 中的串扰仿真 交互式串扰仿真 对整块 PCB 板作出串扰强度报告 运行详细的批模式串扰仿真 第一部分 使用 LineSim 进行前仿真第一部分 使用 LineSim 进行前仿真 在进行高速 PCB 设计的过程中,为了保证设计的成功,减少设计重复的次数,缩短设计周期,我们有必要在设计的开始阶段就对重要的信号进行仿真.Hyperlynx6.0 提供了这样的仿真工具 LineSim.它能够支持在设计开始前的仿真工作.第一节 用 LineSim 进行仿真工作的基本方法 第一节 用

5、 LineSim 进行仿真工作的基本方法 使用 LineSim 仿真信号完整性原理图的基本步骤:1.运行 HyperLynx 软件,在菜单FileFile中选择 New LineSim FileNew LineSim File.2.激活原本为暗色的各段传输线.输入传输线的电学和几何特性.3.激活驱动端和接受端的 IC 元件,并为 IC 元件选择仿真模型.4.激活无源器件并输入具体数值.5.打开示波器窗口.6.为即将进行的仿真设置参数.7.运行仿真,允许 LineSim 自动设置探针.8.观察仿真结果并测量时序和电压.9.将仿真结果输出到文档.下面我们来进一步详细介绍具体的操作步骤.一,建立一个

6、新的信号完整性原理图 一,建立一个新的信号完整性原理图 LineSim 会对你所输入的原理图进行信号完整性仿真.信号完整性原理图和我们通常所提到的逻辑原理图或者 PCB 原理图不同,它既包含了电学信息,又包含有物理结构信息.为方便起见,在本部分的剩余内容中我们把信号完整性原理图简称为原理图.在运行了 HyperLynx 软件后我们有两种方法来建立一个新的原理图:1.选择新建原理图按钮 2.在菜单FileFile中选择 New LineSim FileNew LineSim File 二,激活传输线线段 二,激活传输线线段 进行完上一步后,一个新的原理图出现在我们面前.你可以看到原理图是由很多传

7、输线线段,IC 器件(驱动端,接收端)以及无源器件混合组成的矩阵结构.它被整齐地分成很多个类似的单元.此时由于我们没有选中任何元件,所以他们都是暗灰色调的.当你用鼠标左键选中任何一个元件后,所选的部分就会被激活,它将变成黑色,这说明你已经将这个元件添加到了你的原理图中来.1.将鼠标移到你将要添加的传输线上,传输线上会出现红色的边框(图 1).2.如果单击左键将添加这段传输线到你的原理图中(图 2).3.如果双击左键,传输线被变成了直线,它不具有任何物理特性,仅仅表示连接关系(图 3).4.如果三次点击左键,那么恢复为你进行操作前的状况.没有向原理图中添加任何元件(图 4).图 1 图 2 图

8、3 图 4 三,输入传输线的具体特性参数 三,输入传输线的具体特性参数 在LineSim对传输线进行仿真前,你必须输入传输线的特性参数.有三种途径来设置传输线的特性:*直接输入电学特性.*选择一种走线的类型(如microstrip,buried microstrip,或者stripline等),然后输入其几何尺寸.*在 LineSim 的叠层编辑器中编辑所需的叠层设置,然后选择传输线应位于哪一叠层中.下面来讲一讲输入传输线特性参数的具体步骤:1.用鼠标右键单击传输线线段,就会跳出 Edit Transmission LineEdit Transmission Line 的对话框(图 5).2.

9、在 Transmission-Line Type Transmission-Line Type 页面中,选择你所需要模拟的传输线类型.3.在 ValueValue 页面中,输入传输线的具体参数.例如假设你在上一步选择的类型是 Simple Simple,那么直接在Transmission-Line TypeTransmission-Line Type 选项中输入具体数值.4.左键单击确定.这样,这段传输线的参数便输入了原理图中,你可以在原理图中的相应位置看到阻抗,延时,线长等的数据.图 5 四,激活 IC 元件(驱动端和接受端)四,激活 IC 元件(驱动端和接受端)与激活传输线的步骤相似,用鼠

10、标左键单击就能够将 IC 元件激活,不过不同的是双击鼠标左键就会恢复到未激活的状态.被激活的元件变成黑色,但由于未对其进行定义,所以名称处为问号(图 6).图 6 五,为 IC 选择仿真模型五,为 IC 选择仿真模型 1.用鼠标指向 IC 元件并用右键点击,出现 Assign ModelsAssign Models 对话框(图 7).图 7 2.在 pins 区域中双击相应的管脚,出现 Select IC ModelSelect IC Model 对话框(图 8).图 8 3.选择相应的模型,并单击 OKOK.4.在 Buffer Settings Buffer Settings 区域,根据需

11、要将 buffer 的状态设为 output 或input.5.如果所编辑的 IC 元件是驱动端,检查 Vcc/Vss 的值是否正确.6.单击关闭按钮,结束设置.LineSim 支持四种模型格式:.MOD,.PML,.IBS 和.EBD.我们在信号完整性仿真中比较常用的是.IBS 模型.六,激活无源器件并输入具体数值六,激活无源器件并输入具体数值 在 LineSim 中能够添加下列无源器件:上拉电阻,下拉电阻,电容,AC 终端匹配(电阻-电容联合),串联电阻,串联电容,串联电感,串联铁磁珠.只要用鼠标在相应的位置单击便可以将这些无源器件加入原理图中,下面分别是添加非串联器件(图 9)和添加串联

12、器件(图 10)的情况.图 9 图 10 将无源器件激活后,用鼠标右键在器件上单击,就会跳出电阻,电感或电容的编辑对话框,这时我们就可以在对话框中输入器件的具体取值了.七,打开示波器并设置仿真参数七,打开示波器并设置仿真参数 可以用两种方法来打开示波器:在菜单simulatesimulate中选择 Run Scope Run Scope,或单击打开示波器/仿真按钮,示波器界面如图 11 所示:图 11 下面我们来介绍一下关于示波器的详细设置:1.边缘仿真和振荡仿真 示波器提供两种不同的信号做为仿真的驱动信号,一种是边缘信号(上升沿/下降沿),另一种是振荡信号(频率可调).在示波器的Driver

13、 WaveformDriver Waveform区域中选中EdgeEdge,则可选择采用上升沿(RiRising Edgesing Edge)还是下降沿(FaFalling Edgelling Edge)来进行仿真(图 12);如果选中OscOsc,则出现频率和占空比的框格,可根据需要填入相应的数值(图 13).图 12 图 13 2.设置 IC 的工作参数 在IC ModelingIC Modeling区域中有三个选项:Slow-WeakSlow-Weak,TypicalTypical和Fast-StrongFast-Strong,我们可以在此设置模型在仿真时采用的参数是最好,一般还是最差.

14、3.设置水平延时 在Horizontal DelayHorizontal Delay区域中我们可以设置仿真波形显示的起点,例如如果我们将其设为 25ns,那么仿真后波形的起点就是 25ns 处.一般我们将此项设置为 0ns.4.恢复默认仿真设置 如果你希望将自己的仿真设置变成 LineSim 所默认的方式,在以后的仿真中不必再次重新设置,那么可以在菜单OptionsOptions中点击PreferencesPreferences选项,出现OptionsOptions对话框,这时就可以在OptionsOptions 对话框的OscilloscopeOscilloscope栏目下设置你所希望保存的

15、仿真数据了.八,运行仿真八,运行仿真 在运行仿真前,可以在示波器上点击ProbesProbes来手动定义探针,如果不定义,则LineSim 会在仿真时自动定义探针.用左键单击示波器右上脚的Start SimulationStart Simulation,仿真就可以按照你先前的设置来进行了.九,观察仿真结果并测量电压和时序九,观察仿真结果并测量电压和时序 仿真完成后,波形就会显示在示波器上.观察仿真的结果时,我们可以调节示波器的大小,也可以调节波形显示区域的比例:Vertical ScaleVertical Scale和Horizontal ScaleHorizontal Scale用来调节显示

16、区域中每一格的单位,从而调节波形的缩放.Vertical PositionVertical Position用来调节波形的垂直位置,并没有缩放的功能.测量波形中某一点的电压和时间,只需要用鼠标左键在被测点单击,便会出现黄色的十字线,交叉点位于被测点,而此时示波器左下脚的CursorsCursors区域中便显示该点的横纵坐标,即电压与时间.如果要测量两个点或者想测量两点之间的电压差或时间差,那么就在波形上分别用左键点击选中这两个被测点.测量结果就会会出现在CursorsCursors区域中(图14).其中Pt1Pt1,Pt2Pt2表示的是两个被测点的坐标,CursoCursor 表示的是目前鼠标的位置;Delta VDelta V和Delta TDelta T是两点间的电压差和时间差;SlopeSlope可用来计算波形的上升或下降速率.图 14 十,将仿真结果输出到文档 十,将仿真结果输出到文档 仿真工作在上一步就基本结束了,但我们常常还需要根据仿真结果制作报告,这就需要把仿真结果输出到文档.这里简要介绍一些小的用法.1.添加注释行.在示波器的左上脚有一个CommentComment区域