SI解析

SI解析とは

SI(Signal Integrity)とは信号品質を意味します。
PCI Express, DDRx, SATA, HDMIなどインターフェースの高速化が進む昨今において、ドライバICからレシーバICまで信号を正しく伝送することが難しくなっています。

信号品質に影響を与える主な要因としては下記現象が挙げられます。

  • 基板の配線層の切り返し、部品の挿入など伝送線路のインピーダンス不整合による反射
  • 近接する伝送線路との容量、誘導結合によるクロストーク
  • 多ビット信号の同時スイッチングによる電源・グラウンドバウンス

これらの影響を考慮した信号品質の事前検討が、高速伝送線路の設計において必要不可欠な要素となっています。

事例集をダウンロード

解析フロー

ANSYSでは、上記で述べた信号品質に影響を与える現象を考慮したSI解析が可能です。

ANSYS HFSS ANSYS SIwave ANSYS Designer

解析結果

1. 伝送線路の反射特性(S11)と通過特性(S21

伝送線路の反射・損失量を求めます。
モード変換(コモンモード、ディファレンシャルモード)も考慮可能です。
パラメータを可変して値を比較検討することにより、より良い伝送線路設計にご活用いただけます。
また、反射・損失量が規定されているインターフェースにおいては、スペックに対するマージンを確認可能です。

図. 基板伝送線路の反射・通過特性
図. 基板伝送線路の反射・通過特性
図. 基板伝送線路の反射特性と高速差動インターフェースのスペック
図. 基板伝送線路の反射特性と
高速差動インターフェースのスペック

2. アイパターン波形

任意の測定ポイントにおける電圧・電流波形を求めます。
この結果から、デバイスが求めるアイマスクに対するマージンを確認可能です。
また、DDRなどの基準信号に同期するインターフェースにおいては、それら信号間のスキューを確認可能です。

図. レシーバIC Pin端電圧波形とデバイス規定のアイマスク
図. レシーバIC Pin端電圧波形と
デバイス規定のアイマスク
図. 基準信号とデータ信号のレシーバIC Pin端電圧波形
図. 基準信号とデータ信号の
レシーバIC Pin端電圧波形

3. TDR波形(Time Domain Reflectmetry )

伝送線路にパルス信号を印加し返ってくる反射波形から、時間軸に対するインピーダンスを求めます。
この結果から、コントロールしたい特性インピーダンス許容値を満足しているかを確認可能です。
また、配線幅などのパラメータを可変することにより上記を満足する設計値の検討にご活用いただけます。

図. 配線幅を可変したTDR波形
図. 配線幅を可変したTDR波形

解説つき事例集ダウンロード

解析の概要やANSYSを使った事例を一冊にまとめました。ぜひご活用ください。

ダウンロード

収録事例

ドライバICからレシーバICまで一連の伝送線路における検証事例

JEDEC規格に準拠したDDR3メモリのSI解析事例
同時スイッチングノイズ解析
IBIS-AMIモデルを用いたイコライジング考慮アイパターン解析

伝送線路を構成する各要素(基板配線、ビア、コネクタなど)の検証事例

プリント基板 めっきを含めた高速伝送線路の解析事例
フレキシブルケーブル・フレキシブル基板の伝送特性・インピーダンス解析
ビアを含む差動線路のアイパターン解析

ダウンロード

CONTACT US

ご購入・レンタル価格のお見積り、業務委託についてはこちら。

お問い合わせ

ページトップへ