CST设计工作室仿真微带线振铃信号
本期将介绍基于CST设计工作室分析和仿真微带线信号振铃,通过优化线路阻抗,减小信号失真。
文章内容分为3个部分:
(1)基于理想的传输线模型,分析信号振铃产生的原因。
(2)对比理想传输线模型和微带线模型的信号波形。
(3)使用扫参分析,优化线路阻抗,减小信号失真。
1.分析振铃产生的原因
打开一个空白的设计工作室工程,如下图所示,添加传输线模型、端口、器件等。
添加一个Transient task,设置仿真持续时间Tmax=5ns;
为激励端口添加时钟信号。
为了更好地理解振铃产生的原因,根据上述模型,绘制激励信号传输延时、反射、叠加的过程,如下图:
振铃的形成需要满足:驱动低阻抗、接收高阻抗,即激励端阻抗<传输线特征阻抗<负载阻抗。
信号振铃是阻抗不连续,信号在传输线上传输、延时、反射、叠加的结果。
为验证该分析过程,点击Up data图标运行Transient task,得到激励信号、传输线激励端、负载端的电压波形如下:
由于激励信号下降沿的到来,叠加信号会越来越复杂,这里就不展开了。
2.对比理想传输线和微带线模型的信号波形
使用下图所示的微带线模块替代理想的传输线模块,连接好电路图。
点击Up data图标运行Transient task,将理想传输线和微带线模型的信号波形拷贝在同一文件夹中比较:
可以看到,微带线模型将寄生电容的影响也考虑在内,得到的结果更加贴近实际情况。
3.对激活端的阻抗进行扫参分析
将激励电阻的阻值用参数Rs定义,新建一个Parameter Sweep Task,将前面创建的Transient Task直接拖进来。
对Rs从50到70Ω进行扫参分析。
当Rs=65Ω时,Rs几乎等于微带线的特征阻抗,信号反射最小,信号质量最好。