IBIS模型解说

IBIS模型解说

1. IBIS模型的一些基本概念

IBIS这个词是Input/Output buffer information specification 的缩写。 在业界经常会把spice 模型描述为transistor model，是因为spice描述了电路内部的细节问题。而把IBIS模型描述为behavioral model，是因为IBIS只是描述了电路的外在表现，它像个黑匣子一样，根据输入得到输出结果，而不需要了解电路的内部细节。IBIS模型的仿真精度依赖于模型的准确度以及考虑的worse case。 2. IBIS模型的构成

从上图可以看出，IBIS模型包括如下的一些信息（部分model有一些信息会省略掉）：

VI 曲线: Pullup，Pulldown，POWER clamp，GND clamp VT曲线: Rise waveform, Fall waveform

还有一些其它比较重要的信息比如Die capacitance（C_comp）以及package parameter（RLC）。 3. IBIS的应用场合

任何电路都可以用下面的模型来描述：

Driver ---interconnect---Receiver

IBIS模型描述的是Driver/Receiver的行为特性，而不是它们的电路特性，因此模型内部的逻辑延时是没有考虑的（这正是区分Tco的原因），通过使用IBIS模型，可以得出interconnect对于电路的影响。

由于IBIS支持的buffer type很多，每个类型都会有对应的格式以及需要包含的信息，常用有output, input以及IO 模型。 4. IBIS模型的VI/VT曲线

Pull down曲线由来（此曲线需要考虑与clamp 曲线重复的部分）：

Ground clamp 曲线由来：

Pull up 曲线由来（此曲线需要考虑与clamp 曲线重复的部分）：

Power clamp 曲线由来：

注意：IBIS里面定义电流流入方向为正；在此图中pull up 以及power clamp 曲线都没经过转化。传说中的vcc relative没出现，使用Vcc relative的解释模型可以应用在模式，比如：电压兼容模型可以在2.5V 或3.3V 条件下工作，而无需建立两模型。

5. IBIS模型的应用

目前高速信号软件大部分都是spice-compatible 软件，而且很多都内嵌了分析传输线（field solver），因而在仿真中势必会把IBIS模型的信息转换成spice信息来使用，来看看IBIS模型是如何转换成spice 信息使用的（示意图如下）。

当外接fixture时，此电路可以直接在spice 中求解，但VI曲线描述的仅仅是DC 状态，那么在IBIS模型中，描述瞬态的VT曲线的如何转换的呢？

可以得出等式：－Iout=Ku*Ipu+Kd*Ipd+Ipc+Igc

如果rising/falling waveform 只有一条曲线，比如VCC+Rfixture，可假设：

由此可得方程：

如果有两条曲线，比如VCC/GND+Rfixture，Ku与Kd独立解出，从而可以得出仿真的瞬态曲线。 6. Vi/Vt 曲线的匹配

对于falling waveform R_fixture=50 Ohms and V_fixture=3.3V负载线与pull up 曲线交界为falling waveform 起始点，与pull down 曲线交界为falling waveform 终点（始终记住pull up 是Vcc relative 需要转换）。

对于Rising waveform R_fixture=50 Ohms and V_fixture=3.3V，负载线与pull down 曲线交界为rising waveform 起始点，与pull up 曲线交界为rising waveform 终点。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5ofo.html