如何在串扰分析中利用合成电流源建模

受损和侵入网络交叉耦合

在受损网络和其侵入者网络间的交叉耦合包括当侵入源切换时对受损网络造成的噪声冲击。当噪声冲击足够大且衍播噪声冲击被后续单元锁存时，它将通过改变后续单元的逻辑值导致功能失误(图2)。它还将增加由噪声冲击感生的动态功耗。分析工具应能灵活及时地报告潜在的噪声违规。

图2：当噪声冲击足够大且衍播噪声冲击被后续单元锁存时，它将通过改变后续单元的逻辑值导致功能失误。

设计师也许想要修正设计中任何大的噪声冲击或仅想解决能将噪声以各种方式传至类似触发器的D管脚那样的端点的噪声冲击。诸如PrimeTime SI等串扰分析工具能提供有关衍播噪声违规源的详尽信息。

考虑图3所示的情况。U4是对噪声有很强免疫力的单元--它能在一定噪声范围内不发生异常。其衍播噪声被显著削弱，所以在FF内不产生功能失误。

图3：U4是对噪声有很强免疫力的单元--它能在一定噪声范围内不发生异常。

一个CMOS电路单元可容忍一定程度的噪声而不会在单元的输出产生失误。该特性被称为噪声免疫力。在分析时，CCS噪声信息可被用来计算单元的噪声免疫力。

余裕计算

利用CCS噪声及输入噪声冲击的实际形状，可算出单元的噪声免疫力及噪声余裕，噪声余裕是指在现有噪声冲击到能产生失误的噪声值间的差值。

当噪声余裕为负时，它表示噪声冲击已超过该单元的噪声免疫力参数并可被视为一个失误。当噪声余裕为正时，噪声冲击在噪声免疫力参数范围内。

图4：测试电路有两个侵入者网络与一个受损网络(用于噪声衍播分析)产生耦合。

图4显示了串扰噪声结果与Spice的关系。测试电路有两个侵入者网络与一个受损网络产生耦合。它有一个用于噪声衍播分析的扇出网络。图4b比较了一个典型事例的CCS噪声和Spice波形。在图表所及的分辨率下，其误差仅依稀可辨。为得到精确关联应覆盖多种情况，所以对单元驱动强度、侵入驱动器的输入迁变时间及互连长度进行了各种变化。

点A(用于噪声计算)的噪声冲击幅度关联表示在图4c中；点B(既用于噪声计算也用于衍播)的关联表示在图4d中。

CCS噪声提供包括噪声衍播效应在内的准确噪声计算。对各种设计施以CCS噪声模型的结果显示，因其与Spice的高度关联，所以其结果与Spice模拟结果高度吻合。

作者：Nahmsuk Oh

研发工程师

Alireza Kasnavi

研发经理

Synopsys公司