而對於初學仿真的小夥伴們，則可能從學習傳輸線開始，需要了解高速信號是怎麼傳輸的
，要學習反射，串擾，端接，匹配，損耗……然而
，當我們真正準備仿真一個DDR信號質量時


，卻是從學會調用IBIS模型開始的。

 

我們在接到仿真項目時，總是免不了要向客戶索要芯片模型。俗話說：巧婦難為無米之炊。沒有米
，是不可能做出香噴噴的米飯的，沒有準確的芯片模型，我們的仿真就無法進行。  在仿真分析中，最常見的模型就是IBIS模型了。小編這篇文章不是要介紹怎麼去使用IBIS
，也不是要去闡述 IBIS是怎麼得來的
，隻是先讓初學者對IBIS有一個感性的認識。

 

進入正題。我們知道IBIS模型是行為級模型，它描述了芯片的輸入輸出狀態，它不同於Spice模型，不會泄露芯片內部的電路結構。

 

首先，讓我們來思考一下仿真分析為什麼需要IBIS模型。

 

從根源說起。在數字電路中
，芯片與芯片之間傳輸的是數字信號

，數字信號是0、1這樣的脈衝信號。完美的數字信號應該是圖一這樣的
，它的上升時間和下降時間幾乎為零

圖一

 

但實際傳輸的信號，可能是圖二這樣的，或者是圖三這樣的

圖 三

 

我們可以看到，上圖這些信號都是幅值為5V的脈衝，頻率為100M，但是它們的特點不一樣。圖二波形的上升沿很陡峭

，圖三波形的上升沿卻很平緩。

 

實際應用中，我們使用的芯片也是這樣
，不同芯片輸出的波形也不一樣。它們不僅周期頻率不同，上升時間、幅值也會不同。

 

先來了解一下芯片的構造。看來做為一名SI工程師，需要學習和掌握的東西還真不少。不光是關注傳輸線外部互連，還需要學習很多芯片知識。

 

我們姑且認為IC芯片由三部分組成： Core、Buffer和封裝。Core是芯片內部的核心邏輯電路，工作電壓較低，驅動能力也低。Buffer是終端接口電路，電源電壓一般較高
，驅動能力較強，是core和其他IC之間的連接橋梁，封裝則是連接Buffer和外部器件的金線和管腳。芯片核心與核心之間的通信就是通過buffer、封裝和傳輸線來完成的。Buffer和封裝是外圍電路能“看見”的部分。就是說芯片內的指令是由core來發出的，至於指令是以什麼形式，以多高的電壓來表現，這就要看 Buffer來發揮作用了。

 

說到Buffer
，那麼Buffer究竟是什麼呢？就像傳輸線可以用分布模型RLGC來定義
，Buffer也可以用一些等效電路來描述。IBIS裏麵的Buffer有Input Buffer，Output Buffer
，Input/Output Buffer等類型。

下圖就是Buffer和封裝的等效電路，圖四是Output buffer
，圖五是Input Buffer。這裏要強調一下，下圖是包含了Buffer和封裝的，圖四右邊部分是封裝等效電路。圖五左邊部分是封裝等效電路。我們需要明白的是IBIS模型是考慮了封裝的影響的。小編的模電學的不是很好


，不想去詳細分析這些器件是怎麼工作的。

圖五

 

那麼仿真時調用不同的IBIS模型有什麼區別呢
？我們調用實際的IBIS模型來仿真一下
，看看仿真時調用不同的IBIS模型之間到底有什麼區別。

 

首先來挑選幾個不同的IBIS模型，加載一個上升沿，輸出的結果如圖六：

圖六

上shang圖tu這zhe些xie上shang升sheng沿yan的de上shang升sheng邊bian陡dou峭qiao程cheng度du不bu一yi樣yang，對dui應ying的de幅fu值zhi也ye不bu一yi樣yang。可ke見jian，調tiao用yong不bu同tong的de模mo型xing，同tong樣yang是shi一yi個ge上shang升sheng沿yan，會hui有you這zhe麼me多duo的de表biao現xian形xing式shi。

 

womenzailaikankanjieshouduanmoxingduixinhaoyoushenmeyingxiang。qudongduanjiazaiyigeshangshengyan

，shurudaoshuchuzhijiandexianhenduan，keyihulvechuanshuxianduixinhaodeyingxiang。zhongduantiaoyonglebutongdeInput模型，結果如下圖七。

圖七

 

仿真時，驅動端加載的是5V上升沿信號。接收端接收的電壓有5V
，3.3V。同樣的輸入
，但是在終端接收的電壓不一樣。對於供電電壓是3.3V的接收端器件，就算驅動電壓是5V
，它也會在保護二極管的作用下，最終電壓被拉回到3.3V。而對於供電電壓本來就是5V的器件
，調用不同的Input buffermoxingduixinhaoboxingdeyingxiangshibijiaoxiaode。zheliwomenjiumingbaile
，weishenmezaifangzhenzhong，ruguowomenbunengzhunquezhaodaojieshouxinpianmoxing
，keyiyongleisidemoxingqutidai。

 

通過仿真我們了解到
，Buffer本(ben)身(shen)並(bing)不(bu)能(neng)產(chan)生(sheng)信(xin)號(hao)波(bo)形(xing)，它(ta)本(ben)身(shen)是(shi)個(ge)被(bei)動(dong)器(qi)件(jian)，隻(zhi)是(shi)起(qi)驅(qu)動(dong)的(de)作(zuo)用(yong)。我(wo)們(men)在(zai)仿(fang)真(zhen)的(de)時(shi)候(hou)自(zi)己(ji)會(hui)定(ding)義(yi)各(ge)種(zhong)碼(ma)型(xing)
，碼(ma)型(xing)隻(zhi)是(shi)定(ding)義(yi)一(yi)種(zhong)邏(luo)輯(ji)關(guan)係(xi)而(er)已(yi)，至(zhi)於(yu)這(zhe)種(zhong)邏(luo)輯(ji)關(guan)係(xi)是(shi)以(yi)什(shen)麼(me)形(xing)式(shi)表(biao)現(xian)出(chu)來(lai)，就(jiu)要(yao)看(kan)芯(xin)片(pian)的(de)Buffer了。在仿真中，我們想要知道主控芯片輸出的波形長什麼樣，那就要借助我們的IBIS模型了。

 

以上是我對IBIS模型的一點認識
，歡迎討論。