那么IBIS的V/I曲线是怎么得到的呢?下面开始介绍V/I曲线的仿真获取方法。在获取V/I数据之前,首先需要确定被测试引脚的缓冲器类型,如果是I/O模型,需要仿真获取Pull Up、Pull Down、Power Clamp和Gnd Clamp 4组曲线。如果是Input模型,那么只需要仿真获取Power Clamp和Gnd Clamp两组曲线就可以了。为了覆盖所有曲线获取方法,我们选取三态模型来进行讲解。
图2-9 Power Clamp的Vmeasure和Vtable曲线
图2-10 Gnd Clamp的V/I曲线与I/O缓冲器模型
图2-11所示是测试示意图,我们在缓冲器外加了一个扫描电压源,扫描范围为-VCC~2VCC,同时记录下每一个电压值在测量点Vmeasure处的电流值。测量V/I曲线时,扫描电压是直流电流,所以C_Comp可以看成是断路。由于封装参数都是需要另外测得,然后加到I-BIS模型里面的,所以在测量时应该去掉引脚的封装参数(R_Pkg、L_Pkg、C_Pkg)。
图2-11 测试示意图
1.Pull Up曲线的获取
要测得Pull Up的V/I曲线,就需要将三态模型设置在相应的工作状态,即高输入电平为低电平,此时下管截止,上管导通。忽略下管的影响得到图2-12所示的测量简化模型。测量的时候将电压扫描范围设置在-VCC~2VCC,记录下测量点在各个电压值下对应的电流,这就是所测得的V/I曲线。
图2-12 Pull Up测量简化模型
2.Pull Down曲线(www.xing528.com)
要测得Pull Down的V/I曲线,就需要将三态模型设置在输入电平为高电平状态,此时上管截止,下管导通。图2-13所示就是测量Pull Down曲线的简化模型。测量电压扫描范围同样是-VCC~2VCC,并记录下各个电压值相应的电流值,就可以得到所需的V/I曲线。
图2-13 输出状态为高电平时的简化模型
3.Power Clamp曲线
将三态模型设置在高阻态模式,使得上拉MOS FET和下拉MOS FET都截止。当外部电压是从VCC扫描到2VCC时,Power Clamp的二极管导通,我们记录下相应电压值以及电流值,这就是我们所需要的Power Clamp的V/I数据。图2-14所示为Power Clamp测量简化模型。
4.Gnd Clamp V/I曲线
将三态模型设置在高阻态模式,使得上拉MOS FET和下拉MOS FET都截止,这样得到的就是Gnd Clamp曲线,外部电压的扫描区间是-VCC~2VCC,-VCC~0时Gnd Clamp的二极管导通,此时记录下相应的电压值以及电流值,这就是我们所需要的Gnd Clamp的V/I数据。图2-15所示是Gnd Clamp测量简化模型。
还有一点需要特别注意,我们测量得到三态模型的Pull Up或Pull Down曲线里还包含了两个钳位二极管影响,要得到纯粹的Pull Up或Pull Down曲线需要在测量到的曲线里面减去Clamp曲线的影响。以Pull Up为例,要得到纯粹的Pull Up曲线,就可以把包含了钳位二极管的Pull Up曲线减去Power Clamp与Gnd Clamp曲线得到纯粹的Pull Up曲线。
图2-14 Power Clamp测量简化模型
图2-15 Gnd Clamp测量简化模型
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