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[仿真讨论] package model的那些事儿(二)

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发表于 2016-2-24 16:20 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 alexwang 于 2018-7-3 11:13 编辑 5 Q& i6 B+ }8 e! u3 y  D
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package model的那些事儿(二)
& Q% a& p) Z5 F: b9 @
6 U! w0 b+ h! v' [* g8 r" S
本文大纲
1. [package] [pin] [package model]的爱恨情仇
2. [package model]的自述
3. 用hspice调用package参数的区别
9 a6 i& ?& i, D/ h! n8 i" u2 h2 X" @# f& J
# f! {+ y( x; E! P8 k+ ~8 h

- k+ W4 Q( X7 j2[package model]的自述
        [package model]登场了,先看一段示例,因为太长我只截了一小部分
; l) [$ C' U! O7 i
图7
' A' D( x8 U* g1 [. B- e
      是不是看的有点糊涂,有点不明白,没事,接下来我们进行逐一认识。

+ ~0 l1 T* X3 D* K8 E9 N
      首先看一下[package model]的介绍
" F2 e7 g# B& g8 g# D" N
图8
% D: s  \+ K8 A8 m
      这段话的意思是在IBIS里定义了[package model]后,[package model]字段内容可以出现在.ibs文件里,也可以出现在一个单独的以.PKG为后缀名的文件里。* ?" z6 B9 ?' r+ Q# _% \. Z0 u& B: s

! L% p) \7 K; p$ k
   我们再看下[package model]的整体结构,
/ d- R7 F; d2 a$ o3 j$ Z
图9
1 N1 u6 z4 \1 V6 W6 E+ z: @8 ~8 @7 _
      这里的第一行[Define Package Model]是什么意思呢,上面我们刚说了[package model]字段内容可以出现在两种地方,当出现在.PKG为后缀名的文件里时它靠什么来和.ibs文件来联系呢,对,就是这个[Define Package Model],这里的keyword一定要和.ibs里定义的[package model]名称是一致的,这样仿真软件才能根据这个名称找到正确的.PKG文件.

) W; p- y! M$ v" u/ p5 n# x
       接下来3个字段[Manufacturer],[OEM],[Description]属于描述性质的,大家完全可以忽略,对仿真没有什么影响。
0 I9 T3 h, n) Y5 C
       底下就是[Number Of Sections]了,看下图片说明

- J$ |& J' ]7 z
图10

  Y( a- ^9 T$ N# Q2 F( Y6 t
    [Number Of Sections]是描述了组成寄生参数桩线的最大分段数目,这个桩线是什么意思呢,它是连接硅圆焊盘和引脚之间的线,包含了bondwire,bondwir与pin之间的连线以及pin本身,它一般是由几段线组成,每段线的参数是不一样的,可能有的童鞋对这段IC内部的引线没有什么概念,下面给大家展示一张IC内部的3D的图形,应该就能明白不少了
! u& ]3 l( _- V4 I3 p6 L
图11

0 X7 k( a: x6 c0 c6 I5 ^
     这个3D结构模型很清楚,黄色的是硅圆焊盘,淡青色的是PIN脚,PIN脚通过封装由IC内部伸出IC的外部为我们所用。而里面的那些蓝色的线就是我们说的package stub(寄生参数桩线),可以很明显的看出它是有弯曲的,不是一条直线下来的。
6 \6 y3 m4 g$ j* T  [  o9 h% @
   接下来是[Number Of Pins],这个看字面意思应该也能理解了,就是器件的引脚个数,不再多说.

  P: z  m1 r$ w6 w
    底下是[Pin Numbers],这个看起来和刚才的[Number Of Pins]是不是很像呀,但是它们的意思就差的远了,来看下它的介绍

/ R/ E( Q/ \( i. t2 v4 F+ U9 \9 R6 E8 a/ Y" B
图12
$ w% I& J, {* }+ u
    从介绍里可以看出,当前面的[Number Of Sections]要是有定义的话,那么这里就是给[Number Of Sections]做的一个详细信息,包括每段的长度啊,电感值,电容值,电阻值,分支信息等等,这里的东西还是蛮多的,我就不再展开多说,有兴趣的童鞋可以自己查阅下IBIS的spec。说实话我自己从来都没看到过有哪家厂家会给出[Number Of Sections]和[Pin Numbers]信息,可能这段会涉及到什么保密信息?不太清楚,不过还是贴上一段示例给大家看下,spec上的。
  \3 Y" P( }/ Z. P7 t8 q9 j
图13

6 f) v! b% {, B. O2 [" `8 h5 W
    上面那个例子包含了bondwire,第1段线的信息,第2段线的信息,还有分支的信息。
) p5 M9 @' \4 D: X
   OK,终于到了[Model Data]了,这个是块大头,我们慢慢往下看,这个[Model Data]里包含了[Resistance Matrix],[Inductance Matrix],[Capacitance Matrix],翻译过来就是电阻矩阵,电感矩阵和电容矩阵。先给个示例
+ c* V* w) y5 A( E+ V
图14
7 j6 U* H$ R! F' t
    眼尖的童鞋可能发现了在[Resistance Matrix],[Inductance Matrix],[Capacitance Matrix]后面有Banded_matrix,Sparse_matrix和Full_matrix,这三个关键字的意思是解释了电容,电阻,电感矩阵的特点,分别表示为一维矩阵,多维矩阵和全矩阵(暂且我先这么翻译吧)。这个是什么意思呢,底下解释。
     首先得弄清楚电容,电阻,电感矩阵里到底有什么信息,首先看电组的,大家都知道电组是没有耦合效果的,所以它的矩阵里面只是能一维的(Banded_matrix),也就是说一个脚对应一个数,给个示范

/ i0 L7 v7 K2 m) b
图15
% ^- U* f; L4 F4 j# t- C; m3 N  c$ k
     图里面的[row]应该是器件的管脚编号,另外还有个[Bandwidth]的关键字,说实话我也不太清楚是干嘛的,说明里面只是说只有[Resistance Matrix]时才有效,是表示矩阵的带宽,哪位童鞋知道的也请告之一声。
. S0 B, ]+ `+ s
   接着我们看电感和电容的,电感和电容是有自感(自容)和互感(互容),所以说它们的矩阵只能是Sparse_matrix或者是Full_matrix,Sparse_matrix是多维矩阵,以我的理解来看,它是指定某个管脚和其他指定管脚的相互关系(要是理解不对大家可以提出来),给段示例
) A$ r, w" X. k6 [
图16
7 I6 c3 `9 q; ]  ]% L
    以[row]为1时我们看,1和1之间的关系就是1脚的自容值,底下分别是1和2脚的互容值,底下类似.
5 z4 |7 z7 J' A
    再看Full_matrix,顾名思义嘛,就是有每一个管脚的自容(自感)信息和这个管脚对其他管脚的互容(互感)信息。所以它只需要指定每个[row]的值。这里打个比方,比如一个器件有10个脚,我们首先指定[ROW]为1脚,则这个[row]的数据肯定有10个,1_1,1_2,1_3...1_10,等[ROW]为2脚时,那么[row]的数据只有9个了2_2,2_3...2_10,因为2_1和1_2是同一个意思,前面已经定义过了,如此类推,到最后一个脚时那只有一个数据了。给个例子

% M  W$ ?) [5 e% I. ]
图17
" K- g6 g0 S$ R( G6 K
    这个例子里定义的电感矩阵为Full_matrix,一共器件有8个脚,所以[row]为1时有8个数据。等[row]为8时则为1个数据了.

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    至此,[package model]的内容基本都说完了,是不是觉得里面的东西比 [package]和[pin]多的多呢,由于[package model]内东西太多,所以不截图了,随后给大家一个例子下载。现在总结下[package model]的主要内容。
! ?0 i# x1 m5 y5 Q* S" a1 V- p
1. [Number Of Sections]和[Pin Numbers]里定义了package stub的信息,但是这两个字段平时在[package model]很难见到,一般厂家都不去定义。

$ C* U; t( |7 Y; e# r1 \3 _2 e
2. [Model Data]这里主要是电阻,电容和电感的矩阵,包含了电阻信息,自容自感和互容互感信息,当然仿真的精度肯定是Banded_matrix<Sparse_matrix<Full_matrix,一般厂家这块的信息还是蛮全的   

, g/ k: N) I- j
最后还有一个地方自己仍比较模糊,就是[Bandwidth]仍不清楚它所表达的意思,哪位知道的童鞋可以指点一下,多谢。

4 L) c% Y4 w0 j5 H
    俗话说,学以致用,说完了[package model],[package]和[pin],底下就是如何在仿真中调用它们了?请听下回分解!

0 l+ r4 Q& M) ?4 w& m4 v$ z- K+ b* g! ], A! ]
5 \! N1 Y- K3 c- M+ ?

: h; N  \. a4 W  }% I
% ^- j0 W$ n# j5 ^
: c4 \" [4 x' N. i

4 a4 i" m( B5 g# E! S* O
4 G3 v, `" {. H2 Z

该用户从未签到

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发表于 2020-4-9 16:05 | 只看该作者
Full Matrix是指全矩阵,可以描述任意两点间的互感/互容;Sparse Matrix是稀疏矩阵,因为有的点之间的互感/互容为0,所以写Full Matrix会根据封装情况出现部分/大量值等于0的点,为了记录方便就可以用Sparse,只记录有值得点。终于Banded是指带状,也就是说每一个节点仅和相邻得N个节点有关系(互感互容),这个N就是bandwidth贷款
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