ADS PCB 板图仿真学习笔记(过孔设定,差分仿真,差分眼图仿真等)
更新时间:2024-01-01 12:41:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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ADS PCB 板图仿真学习笔记
方法一:
1. 打开Cadence:Allegro PCB Designer 16.5,载入需要的PCB文件。
1.1 1.2 1.3
File----->Change Editor,在弹出窗口选择Allegro PCB DesignXL(Legacy),选中Analog/RF,点击确定。
Setup----->Cross-section 设置叠层厚度,介电常数等信息。
1.3.1 RF-PCB----->IFF Interface----->Export,在弹出窗口选择Export Selection,然
后点击PCB上需要导出仿真的线段等,点击OK.(也可以选择Export All等其它选项,根据需要选择)。
1.3.2 在弹出窗口:RF IFF Export,选择文件存放的路径,然后点击layer map。 1.3.3 在出现的窗口选择转换到ADS对应的层(我习惯4层板依次放在PC1~PC4),点击OK。
1.3.4 回到RF IFF Export窗口,点击OK,生成文件。在产生的报告中,Types of vias
2
exported 后给出了过孔输出对应的层。 打开ADS 2009
2.1 新建一个PCB(可在Option----->Preferences 弹出窗口中选择layout units 设定
layout 单位,也可以在layout 界面单机右键,选择Preferences。另单击右键选择Grid Spaction 可设置栅格大小;选择Measure可用来测量长度 ) 2.2 2.3
File----->Export 在弹出的Export窗口中,File Type选择IFF;Destination file选择刚才生成的layout.IFF文件(备注:文件夹命名不能有空格等非法字符)。
Momentum----->Substrate----->open 选择刚才生成的xxxx.slm文件,载入叠层设置。
Momentum----->Substrate----->Create/Modify 可进行叠层等相关设置。举例说明 2.3.1 PC1为要仿真的线段所在层,PC2是PC1的参考地层,PC3,PC4不需要,
则在Create/Modify substrate设定中选择substrate layers 页,将其中的SUBSTR2,SUBSTR3,最下面FreeSpace1 CUT掉;在Create/Modify substrate 窗口的layout layers页中可见PC2~4都不见了。
2.3.2 因为PC2是PC1的参考地平面,所以我CUT掉,直接在Create/Modify
substrate 窗口的substrate layers 页点击SUBSTR1,然后在右边Boundary中
选择closed,点击Create/Modify substrate 窗口的layout layers页,可见介质SUBSTR1上面是PC1,下面是地了。
2.3.3 当然,如果PC2导入了铺铜地层和过孔,也可以保留,用过孔将PC2和
SUBSTR2下的地连接(我没有使用这种方法,仿真量变大,速度慢,好像准
确也提不高)
2.3.4 备注:
2.3.4.1 Create/Modify substrate设定中选择substrate layers 页,介质SUBSTR1
右边Thickness厚度设定要正确;;;;permittivity (Er)选Re ,Loss
Tangent, Real=4.5 Loss Tangent=0.035;;;;Pereability选Re ,Loss
Tangent, Real=1 Loss Tangent=0。
2.3.4.2 Create/Modify substrate设定中选择substrate layers 页,最上面空气层
FreaSpace permittivity (Er)选Re ,Loss Tangent, Real=1 Loss
Tangent=0;;;;Pereability选Re ,Loss Tangent, Real=1 Loss
Tangent=0。
2.3.4.3 Create/Modify substrate设定中选择layout layers 页,选择PC1(走线层):
2.3.4.3.1 右边Name可选择其它相应层点strip添加次层走线。(当然,可
以删除掉PC1,用这方法添加其它层为走线层);
2.3.4.3.2 Model 选择Sheet (No Expansion),仿真时就认为铜箔没厚度了(用这个,少出点搞不懂的错误);;;;Thick (Expansion up)
铜箔在介质上面,有厚度了;;;;Thick (Expansion Down)铜箔镶嵌在介质里面。
2.3.4.3.3 Material 选Conductor (Sigama),Real 填写5.959E+007(参考
电导,可问厂商具体数值),Imag填写0.
2.3.4.4 VIA 设定
2.3.4.4.1 Create/Modify substrate设定中选择layout layers 页,点击介质
层,比如PC1下面的介质SUBSTR1。在右面name选择本介质
层需要对应的过孔层(到时候在layout界面,这层画的东西,就会对应在介质层用指定电导率的材料填充,比如铜,就成为
过孔了。可以自己加,也可以用hole或bond层),点击左下角VIA,添加过孔。
2.3.4.4.2 Model 选2D Distributed。
2.3.4.4.3 Material 选Conductor (Sigama),Real 填写5.959E+007(参考
电导,可问厂商具体数值),Imag填写0。介质层用这个指定的
电导率的材料填充,铜。
2.3.4.5 设定完成,回到layout界面,选择上面的菜单EMDS----->3D EM
Preview,可以查看叠层的3D视图。
仿真设定
2.4.1 选择要仿真的对应层,放上必要的测试端口(先选层,再点击添
2.4
加端口),一定要选对层。
2.4.2 选择Momentum----->ports----->Editor后,点击先前放置的端口,可对其进行
编辑:如要设定为差分信号端口,同一端的一对端口必须严格对齐,否则设
定不会成功(这点很讨厌)。然后在编辑窗口设置:Port Type为Differential Mode;;;;Polarity为Normal(另一个选Reversed,例如差分端口1选Normal,差分端口2就选Reversed);;;;在设置差分端口2时,Associate with port number 中填写对应的差分端口号(比如port1,2是一对,就填写1)。我一般不设定成差分端口,因为PCB仿真完成,可放到原理图中,那是可以看差分参数。
2.4.3 Momentum下,第一个选项如果是Enable RF Mode,仿真耗时长,当仿真完
成后,可以通过Momentum----->Post-Processing----->Radiation Pattern看3D的磁场图。如果Momentum第一个选项是Disable RF Mode,仿真耗时短点,只能通过Momentum-----> Post-Processing----->Visualization..看3D的电流图等。
2.4.4 点击Momentum----->Simulation----->S-parameters进行仿真设定:例如Sweep
Type选linear,start 0 GHz,stop 1 GHz,Frequency Step 0.1 GHz,点击Update,然后点击Simulate。
2.4.5 备注:仿真中出现过的问题:提示 Cell size small with respect to pattern。原因为Create/Modify substrate设定中选择layout layers 页,Model选成了Thick (Expansion up),后改成了Sheet (No Expansion)解决了,具体原因没搞懂。
2.4.6 如果仿真完后,想通过Momentum-----> Post-Processing----->Visualization..去
看3D电流图,仿真前需要先设置一下端口: 2.4.6.1 方法一:需要仿真的线上放置端口,设定为普通的single Mode,但将参
考地层铺铜画出,通过过孔使铺铜层和地连接。线上端口旁边放置几
个线层到铺铜层的过孔。
2.4.6.2 方法二:线上端口设置为Port Type:Internal。就进铺铜层放置端口,
设定Port Type:Ground Reference;;;;Associate with port number设置为就进测试端口的端口号。这种方法,Create/Modify substrate设定中
2.5 3
Substrate layers不用设置closed地层了。
点击Momentum----->Component----->Create/update,弹出Create layout component
窗口,点击OK,就可以生成原理图器件,去原理图仿真了。 进入原理图仿真 3.1
差分仿真
3.1.1 在Display Component library list 中,放出前面生成的差分线段(用普通端口
进行的PCB仿真,放出的差分模型就有4个端口)。 3.1.2 放出差分仿真器sp_Diff(在Display Component library list 中搜索或直接从Simulation-Instrument中拉出),设置差分阻抗,仿真。 3.2
差分眼图仿真 3.2.1 方法一:
3.2.1.1 点击DesignGuide----->Signal/Interrity Applications。在弹出窗口选择
Linear Differential TDT,放置3LineTester,设置Bitseq0~2,写入伪随
机数。进行一些其它必要设置。
3.2.1.2 放置差分线,连接,仿真。
3.2.1.3 数据窗口。加入Eqn eye0=eye(Diff0,2GHz(这个填写实际频率),2),
可以看眼图了。
3.2.1.4 数据窗口点Tools----->FrontPanel----->Eye,在弹出窗口:Select Dataset选择工程,Select Trace选择通道,可以看见眼图各种指标。 3.2.2 方法二:
3.2.2.1 从Sources-Time Domain中放置出VtPRBS,右端端口接差分线。 3.2.2.2 在Simulation-Transient/Channelsim或Probe Component中放出两个
EyeDiff_Probe,接在差分线两边。属性Data rate设置为data_rate bps(此为变量)。
3.2.2.3 Simulation-Transient中放出Trans,属性Stop time=bits*bittime sec;;;;Start time=0;;;;Max timestep=bittime/samplesperbit sec 3.2.2.4 放置Var。设置变量bits=200;;;;data_rate=10e9;;;;bittime=1/ data_rate;;;;samplesperbit=20. 3.2.2.5 仿真看眼图。
其它两种PCB仿真方法:
1
方法一
1.1 1.2 1.3 1.4
打开打开Cadence:Allegro PCB Designer 16.5,载入需要的PCB文件。 选择shape----->Global Dynamic Params。在弹出窗口选Void controls页,Artwork fomat选择Gerber RS274X.
选择Manufactura----->Artwork,在弹出窗口选General Parameters页,选中Gerber RS274X,然后生成Gerber。
打开ADS2009 layout,选择File----->Import,在弹出窗口选择ADS 2006A Gerber Viewer,点击OK。在出现的对话框选择对应的Gerber文件(可以多选),点击OK。出现新的对话框,点击layer查看,点击Tools----->Gerber Union。在出现的界面中设定输出EGS文件的文件名,路径,点击OK,完成转换。
1.5 1.6 2
回到layout界面,点击File----->Import,在弹出的窗口中,选择EGS Archive Format,选择刚才生成的EGS文件导入。 后面开始设置叠层等方法同前。
方法二
2.1 打开打开Cadence:Allegro PCB Designer 16.5,载入需要的PCB文件。 2.2
Allegro 菜单中应该有Export To ADS,如果没有此选单,可能有两个原因,解决如下:
2.2.1 没有安装,选择File----->Script安装,在弹出对话框选择ADS2011目录下的
ial----->scripts----->eemlocal Config.scr,还要选中左下角Change Directory,然后点击安装(我用的ADS2009,所以Allegro PCB Designer 16.5先装的
ADS2009下的ial----->scripts----->eemlocal Config.scr,不能正常使用,有点问题,只能从别人那考了2011的ial文件夹到2009,不影响ADS2009使用),点击安装后,回到了先前的弹出窗口,点击replay,取消Add menu item to start Adranced Design System前的勾,点击setup,安装完成,关闭Allegro重启。 2.2.2 License 选择有问题,选择File----->Change Editor 在弹出窗口选择Allegro
PCB Design XL(Legacy),主要下面的Analog/RF一定不要选中,点击确定,2.3
从启Allegro。
选中Export To ADS----->Select Traces,在PCB中选择要仿真的目标。然后选择signal Nets下的Add->;;;;选择Pick Nets,点击PCB的参考地层,选中此网络,点击RF Ground Nets下的Add。切换到layer Select页,选择要汇出的层。切换到Cookie Cutter点击Build Signal Nets,在GND Net拾取适当大小的回路(修改Expansion distance (Mil)大小)。切换到Component Select选择哪些原件上的PIN要放。切换到Ports,点击Auto Place。最后点击OK. 2.4 2.5
点击Export to ADS-----> Export----->selected As…(汇出刚才选中的部分) 打开ADS2009,点击DesignKits----->Install DesignKits(2011是UnzipDesignKit..),选择路径ADS2009----->ial----->design_kit(要用import_allegro_3.0_dk.zip(只装这次,以后就不用了)。 2.6
2011
的),点击
在ADS2009中新建工程(2011要选上刚才安装的libraries:User Favorite libraries and Paks中的IMPORT_ALLEGRO勾上;;;;2009要在Designkits----->setup Design kits----->USER LEVES下选中,点击左下角Enable。
2.7 2.8 2.9
新建PCB,点击Allegro Tools----->Import preferences,在弹出窗口Port instance symbol size改为10mil。
Allegro Tools----->Import Allegro layout导入刚才生成的文件。
备注,导入PCB,如果觉得字大了,可以在Allegro Tools----->Import preferences修改Port instance test height的大小。
2.10 后面仿真同前面。
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