Cadence仿真教程，圖文并茂輕松掌握(一)

第一章 在Allegro 中準(zhǔn)備好進(jìn)行SI 仿真的PCB 板圖

1)在Cadence 中進(jìn)行SI 分析可以通過幾種方式得到結(jié)果：

Allegro 的PCB 畫板界面，通過處理可以直接得到結(jié)果，或者直接以*.brd 存盤。

使用SpecctreQuest 打開*.brd，進(jìn)行必要設(shè)置，通過處理直接得到結(jié)果。這實(shí)際與上述方式類似，只不過是兩個(gè)獨(dú)立的模塊，真正的仿真軟件是下面的SigXplore 程序。直接打開SigXplore 建立拓?fù)溥M(jìn)行仿真。

2)從PowerPCB 轉(zhuǎn)換到Allegro 格式

在PowerPCb 中對(duì)已經(jīng)完成的PCB 板，作如下操作：

在文件菜單，選擇Export 操作，出現(xiàn)File Export 窗口，選擇ASCII 格式*.asc 文件格式，并指定文件名稱和路徑(圖1.1)。

圖1.1 在PowerPCB 中輸出通用ASC 格式文件

圖1.2 PowerPCB 導(dǎo)出格式設(shè)置窗口

點(diǎn)擊圖1.1 的保存按鈕后出現(xiàn)圖1.2 ASCII 輸出定制窗口，在該窗口中，點(diǎn)擊“Select All”項(xiàng)、在Expand Attributes 中選中Parts 和Nets 兩項(xiàng)，尤其注意在Format 窗口只能選擇PowerPCB V3.0 以下版本格式，否則Allegro 不能正確導(dǎo)入。

3)在Allegro 中導(dǎo)入*.ascPCB 板圖

在文件菜單，選擇Import 操作，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，在下拉菜單中選擇PADS 項(xiàng)，出現(xiàn)PADS IN 設(shè)置窗口(圖1.3)，在該窗口中需要設(shè)置3 個(gè)必要參數(shù)：

圖1.3 轉(zhuǎn)換阿三次文件參數(shù)設(shè)置窗口

i. 在的一欄那填入源asc 文件的目錄

ii. 在第二欄指定轉(zhuǎn)換必須的pads_in.ini 文件所在目錄(也可將此文件拷入工作目錄中，此例)

iii. 指定轉(zhuǎn)換后的文件存放目錄

然后運(yùn)行“Run”，將在指定的目錄中生成轉(zhuǎn)換成功的.brd 文件。

注：pads_in.ini 所在目錄路：.Psd_14.2ToolsPCBbin 中。

4)在Allegro 文件菜單中使用打開功能將轉(zhuǎn)換好的PCB 板調(diào)入Allegro 中。

第二章 轉(zhuǎn)換IBIS 庫到dml 格式并加載

1)庫轉(zhuǎn)換操作過程

在Allegro 菜單中選擇Analyze SI/EMI SIM Library 選項(xiàng)，打開“Signal Analyze Library  Browser”窗口，在該窗口的右下方點(diǎn)擊“Translatr ->”按鈕，在出現(xiàn)的下拉菜單中選擇“ibis2signois”項(xiàng)，出現(xiàn)“Select IBIS Source File”窗口(圖2.1).按下“打開”按鈕，隨后出現(xiàn)轉(zhuǎn)換后文件存放目的設(shè)置窗口，設(shè)置后按下“保存”鍵，出現(xiàn)保存認(rèn)定窗口(圖2.2)。注意：必須對(duì)此窗口默認(rèn)的路徑設(shè)置進(jìn)行修改，否則無法生成.dml 文件。

圖2.1 IBIS 庫轉(zhuǎn)換原文件路徑設(shè)置窗口

原該窗口的默認(rèn)設(shè)置為“ibis2signoise in=E:_ED3082559.ibs out=82559.dml”，實(shí)際上ibis2signoise 是一個(gè)DOS 文件，可能在一些場(chǎng)合，可執(zhí)行文件后面的命令參數(shù)中“in=”和“out=”被認(rèn)為是非法字符，所以，將它修改為“ibis2signoise E:_ED3082559.ibs ”即可，它將在IBIS 文件所在目錄建立同名的dml 文件。

圖2.2 IBIS To dml 轉(zhuǎn)換設(shè)置路徑窗口(需修改)

轉(zhuǎn)換完成以后，會(huì)有報(bào)告文件彈出，在文件中只要沒有“Error”提示，轉(zhuǎn)換文件有效。

2)加載轉(zhuǎn)換后的dml 庫

圖2.3 Signal Analyze Library Browser 窗口

在Signal Analyze Library Browser 窗口(圖2.3),加載轉(zhuǎn)換后的dml 庫文件。首先點(diǎn)擊“Add Existing Library ->”按鈕，出現(xiàn)下來菜單(圖2.4)，該菜單有四個(gè)選項(xiàng)：

1. Local Lib: 直接指定一個(gè)確定的庫文件。這些庫文件在：…Psd_14.2sharepcb signal SignalPartLib 
中。

圖2.4 加載庫文件的幾個(gè)方法

2. Local Library Path :指定一個(gè)人目錄并將目錄中所有庫文件調(diào)入。在…Psd_14.2share pcb signalSignalPartLib 中安裝時(shí)，內(nèi)置有三個(gè)庫文件目錄(安裝時(shí)沒有選擇附加的仿真用庫)：DEFAULT_LIB、Dig_lib(內(nèi)含abt、als、alvc、fttl 四個(gè)子目錄)、Packages。其中als 子目錄中有X4ALS 系列標(biāo)注邏輯器件庫，如74als162 等。

3. Standard Cadence 
Library：在加載兩個(gè)索引文件(Psd_14.2sharepcbsignal)：cds_models.ndx和cds_partlib.ndx，前者包括模塊信息，后者包括仿真器件信息。

3)加載成功以后可以點(diǎn)擊set working 按鈕，將其設(shè)置為工作庫。

第三章 給器件加載對(duì)應(yīng)模型

1) 給器件加載模型

在Allegro 菜單中選擇Analyze SI/EMI SIM Model 選項(xiàng)，打開“Signal Model Assignmen”窗口(圖3.1)。

圖3.1 為器件指定模型窗口

在圖3.1 中顯示所有使用到的器件名稱，選中一個(gè)準(zhǔn)備設(shè)置模型的器件并點(diǎn)擊Find 按鈕，出現(xiàn)，Model Browser 窗口(圖3.2)。在Model Name Pattern 窗口中填入“*”號(hào)，一些模型的名稱進(jìn)入下面的列表框，

圖3.2 瀏覽模型窗口 圖3.2 創(chuàng)建模型窗口

在列表框里點(diǎn)擊你需要的模塊后，在圖3.1 中U1(和U2)的“Signal Name”列里就會(huì)出現(xiàn)它的模型名稱。

2)器件、元件的建模

如果在圖3.1 里準(zhǔn)備加載的模型是無源器件或者是需要自己臨時(shí)創(chuàng)建的模型，則點(diǎn)擊在圖3.1 中的create model 按鈕出現(xiàn)圖3.2 創(chuàng)建模型窗口， 對(duì)于電阻電容選擇Espicemodel(選中藍(lán)色箭頭所指項(xiàng)目)后將出現(xiàn),Creat ESpick Device Model窗口(圖3.3)。其他有源器件用IBISdevice 模型(選中紅色箭頭所指項(xiàng)目)，然后按提示輸入value 及各管腳的功能即可，同時(shí)可以存盤生成*.dat 文件，這樣以后進(jìn)行仿真時(shí)直接load 即可。此時(shí)這個(gè)新建的模型就出現(xiàn)在所選器件的“模型名稱“欄中。

圖 3.3 無源器件建模窗口

無源器件包括電阻。電容、電感，圖中的Common 項(xiàng)是設(shè)置該元件是否有公用(接地或電源)管腳。

第四章 定義板子的地線、電源電壓

器件仿真必須設(shè)置直流電源，否則仿真不能進(jìn)行，只有定義了電壓的電源和地信號(hào)，才能在拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)中將電源的信號(hào)模型調(diào)進(jìn)來。此操作在Logic 菜單項(xiàng)中選擇Identify Nets..選項(xiàng)，出現(xiàn)Identify DC Nets 窗口(圖4.1 分別選中VCC 和GND 網(wǎng)絡(luò)，在Voltage 欄填入5V 和OV，然后確認(rèn)，完成設(shè)置。

圖 4.1 直流電源設(shè)置窗口

第五章  調(diào)整PCB 板疊層結(jié)構(gòu)滿足阻抗要求

該功能分別從Aleegro、SpecctraQuest 兩個(gè)模塊進(jìn)入后進(jìn)行設(shè)置。

1) 從Allegro 主窗口設(shè)置

在Tools 菜單選擇Setaup Advior 選項(xiàng)，出現(xiàn)DatBase Setup Advsor 窗口，直接按下“Next“按鈕，出現(xiàn)新的DatBase Setup Advsor –Cross-Section 窗口，其中有個(gè)“Edit 
Cross-Section”按鍵，按下此鍵進(jìn)入疊層設(shè)計(jì)窗口(圖5.1)，在這個(gè)類似Excel 表格式地窗口里，輸入需要的各種參數(shù)，在表地最后一欄直接計(jì)算出該層的阻抗值。

圖5.1 疊層設(shè)置窗口

2) 從SpecctraQuest 窗口設(shè)置

直接從Setup 菜單選擇Cross-Section 項(xiàng)進(jìn)入圖5.1 窗口

第六章 設(shè)置仿真參數(shù)

在正式進(jìn)行仿真之前，還需要對(duì)各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以便使最終結(jié)果更加準(zhǔn)確的反映設(shè)計(jì)者的要求。這個(gè)步驟可以在SpecctraQuest 模塊里，也可以在Sigxplore 中完成。具體需要設(shè)置的參數(shù)根據(jù)不同仿真有不同的要求，大致如下：

仿真的周期數(shù)(measurement cycle)時(shí)鐘頻率(Clock frequency)

占空比(duty cycle)偏移量(offset)

固定仿真時(shí)間(fixed duration)波形取樣時(shí)間(waveform resolution)

截止頻率(cutoff frequency)仿真模式(FTS mode)

驅(qū)動(dòng)激勵(lì)(drive excitation)測(cè)量模式(measurement mode)

1) SpecctraQuest 模塊里設(shè)置仿真參數(shù)

在SpecctraQuest 的菜單里選中AnalyzeSI/EMI SIMPrefences，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置窗口(圖6.1)

圖6.1 仿真參數(shù)設(shè)置

2) 在SigXplore 里的選中AnalyzePrefences 進(jìn)入的參數(shù)設(shè)置窗口與圖6.1 類似。

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