本节以Xilinx公司Virtex-5芯片的LVCMOS15_S_16模型为例讲解V/t曲线,观察工具为Mentor Hyperlynx IBIS Viewer。
1.上管打开的V/t曲线
图2-30所示是LVCMOS15_S_16模型中上管打开的V/t曲线。maximum的曲线对应着最快的上升沿与最大的电压幅度值,minimum的曲线对应着最缓的上升沿与最小的电压幅度值。观察上面的曲线,我们还可以发现每跟曲线在上升沿到来之前会有一段时间电平仍然保持在低电平状态,这个时间取决于上管打开的时间,我们将它叫做lead-in time。这个时间应该尽可能小,比如500MHz的信号(周期为2ns),如果lead-in time是2ns,那么模型是肯定不能在这个频率下工作的。
2.上管关闭的V/t曲线
图2-31所示是LVCMOS15_S_16模型中上管关闭的V/t曲线。其lead-in time表征的是上管关闭的时间。
图2-30 上管打开的V/t曲线
图2-31 上管关闭的V/t曲线
3.下管关闭的V/t曲线
图2-32所示是LVCMOS15_S_16模型中下管关闭的V/t曲线,其lead-in time表征的是下管关闭的时间。(www.xing528.com)
图2-32 下管关闭的V/t曲线
4.下管打开的V/t曲线
图2-33所示是LVCMOS15_S_16模型中下管打开的V/t曲线,其lead-in time表征的是下管打开的时间。
图2-33 下管打开的V/t曲线
从以上图我们还发现一个有趣的现象,LVCMOS15_S_16是工作电压为1.5V的,但是从图上面来看上管上升沿与下降沿电压典型值的最大值却是1.21V,而且下管上升下降沿电压典型值的最小值为0.19V,这是为什么呢?
以上管为例,在上管导通的时候,其实是存在一个导通内阻。这个导通内阻与外部的50Ω分压,所以从模型中看到电压的最大值其实要小于VCC,图2-34中的V1就是这个分压值。对于下管,由于导通内阻与外部50Ω负载的分压,电压的最小值实际是大于0V的,图2-34中的V2就是这个电压的最小值。
记住,前面所说Ramp计算中用的20%和80%的值也是相对于V1与V2来说的。
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