使用芯禾Expert系列软件实现高速链路仿真

Ø用Via Expert对AC耦合电容建模

10Gbps及以下速率的高速Serdes链路上通常都会带有AC耦合电容，起到隔离直流电平的作用。在大部分EDA仿真工具中，AC耦合电容部分都需要由仿真人员手动建模。这不仅耗时耗力，而且对于初学者而言，很难一次性建出正确的模型。类似于BGA Via建模，Via Expert软件也提供了AC Cap建模Template。在图3界面中选择Model With AC Cap模板，就会弹出图7所示的AC Cap建模向导。为了便于给模型添加仿真端口，在图7所示的AC Cap模型中包括了电容焊盘上的引出走线，以及引出走线对应的Fanout过孔。

图7  AC Cap建模向导

在AC Cap建模向导界面中提供了大量可以设置的参数。在图7中的Stackup/Padstack一栏中，用户可以设置AC Cap Fanout过孔的孔径、焊盘等尺寸。在AC Capacitor一栏中，用户可以设置AC Cap所在的位置是单板的Top面还是Bottom面，同时设置AC Cap焊盘的尺寸、焊盘对应的参考层、焊盘在参考层上的掏空大小等参数。在Signal/Ground一栏中，用户可以设置Fanout过孔之间的间距、Fanout过孔的类型等参数。在Trace/port一栏中，用户可以设置AC Cap两端差分线的线宽、间距、所在的走线层等参数。

可以说Via Expert提供的AC Cap建模向导界面中几乎囊括了AC Cap建模所有必需的参数。如果用户不清楚某些参数的含义，可以点击Help按钮。此时会弹出参数说明的示意图，帮助用户了解各个参数的意义。对于仿真人员而言，只需要根据自己的需要，在图7界面中设置相应的参数，然后点击OK按钮，就可以非常轻松地获得自己想要的AC Cap三维模型。

由Via Expert AC Cap建模向导建出的一种AC Cap模型如图8所示。软件建出的模型会自动设置好各种端口，用户只需要在Via Expert软件主界面中设置好仿真频段，就可以正常进行仿真，获得模型的S参数。

图8  通过Template建出的AC Cap模型

Ø用Via Expert对连接器Footprint孔建模

除了BGA Via和AC Cap之外，要仿真高速串行链路，还需要建模高速连接器在PCB上的Footprint信号通孔，Via Expert同样提供了对应的建模Template。在图3界面中选择Model With Footprint模板，就会弹出图8所示的BGA Via建模向导。

Via Expert中自带了很多业界当前正在使用的高速连接器Footprint模型，如果没有所需要的，可以在现有连接器Footprint模型的基础上进行修改，然后另存为连接器Footprint模型库文件。在图8中选择所需的连接器名，点击Next按钮，就会弹出该连接器的Footprint模型，如图9所示。

根据仿真需要的信号孔数量对图9中的连接器Footprint管脚进行选择，然后点击Finish按钮，软件就会自动生成图10所示的连接器Footprint Hole三维模型。同样的，在Via Expert软件主界面上设置信号孔的端口和引出走线，再设置好仿真频段，在Via Expert中仿真后就可以得到该模型的S参数。

图8  Footprint Hole建模向导Step 1

图9  Footprint Hole建模向导Step 2