CST設計工作室仿真微帶線振鈴信號
本期將介紹基于CST設計工作室分析和仿真微帶線信號振鈴,通過優(yōu)化線路阻抗,減小信號失真。
文章內容分為3個部分:
(1)基于理想的傳輸線模型,分析信號振鈴產(chǎn)生的原因。
(2)對比理想傳輸線模型和微帶線模型的信號波形。
(3)使用掃參分析,優(yōu)化線路阻抗,減小信號失真。
1.分析振鈴產(chǎn)生的原因
打開一個空白的設計工作室工程,如下圖所示,添加傳輸線模型、端口、器件等。
添加一個Transient task,設置仿真持續(xù)時間Tmax=5ns;
為激勵端口添加時鐘信號。
為了更好地理解振鈴產(chǎn)生的原因,根據(jù)上述模型,繪制激勵信號傳輸延時、反射、疊加的過程,如下圖:
振鈴的形成需要滿足:驅動低阻抗、接收高阻抗,即激勵端阻抗<傳輸線特征阻抗<負載阻抗。
信號振鈴是阻抗不連續(xù),信號在傳輸線上傳輸、延時、反射、疊加的結果。
為驗證該分析過程,點擊Up data圖標運行Transient task,得到激勵信號、傳輸線激勵端、負載端的電壓波形如下:
由于激勵信號下降沿的到來,疊加信號會越來越復雜,這里就不展開了。
2.對比理想傳輸線和微帶線模型的信號波形
使用下圖所示的微帶線模塊替代理想的傳輸線模塊,連接好電路圖。
點擊Up data圖標運行Transient task,將理想傳輸線和微帶線模型的信號波形拷貝在同一文件夾中比較:
可以看到,微帶線模型將寄生電容的影響也考慮在內,得到的結果更加貼近實際情況。
3.對激活端的阻抗進行掃參分析
將激勵電阻的阻值用參數(shù)Rs定義,新建一個Parameter Sweep Task,將前面創(chuàng)建的Transient Task直接拖進來。
對Rs從50到70Ω進行掃參分析。
當Rs=65Ω時,Rs幾乎等于微帶線的特征阻抗,信號反射最小,信號質量最好。