[Capture] OrCAD Capture Signal Integrity SI 시뮬레이션 하기 / PCB설계 전 회로도에서 신호무결성 시뮬레이션 하기

OrCAD Capture에서 회로도를 그릴때 미리 특성값을 넣어서 신호의 무결성 시뮬레이션을 할 수 있다.

PCB를 제작하기전에 Logic회로에서 어떤 특성값에따라 신호가 어떻게 나오는지 미리 확인할 수 있다.

아래와 같이 USB D+ 신호가 IC의 D+ receiver로 잘 들어가는지 시뮬레이션을 할 것이다.

 

그러기 위해서 우선 모두 Part Edit를 통해 passive로 되어있는 핀 type을 output, input으로 바꿔준다.

 

1. 핀에 SI 모델 부여

    Sender핀만 클릭 - 마우스우클릭 - SI Analysis - Assign SI Model

2. 아래와 같은 순으로 X2의 3번핀에 SI Model을 부여

   (Cadence에서 제공하는 5V짜리 output 모델을 부여했다)

부여를 하면 뒤에 이렇게 뜨게된다.

3. 전송선상에 있는 저항에도 SI모델을 부여해준다.

    마우스우클릭 - SI Analysis - Assign SI Model

Auto-generate를 눌러서 Spice모델을 자동으로 생성하도록 한다.

4. 마지막 Receiver에게도 SI Model을 넣어준다.

    마우스우클릭 - SI Analysis - Assign SI Model

    아래와 같은 순으로 U6의 29번핀에 Input 관련 SI Model을 부여

 

 

5. 해당 Net에서 Explore Signal  프로그램을 연동시켜 실행시킨다.

SI model auto-assign기능이 꺼져있다는데, yes를 눌러서 켜면 된다. (이런 창이 뜬다면)

라이센스 선택창이 뜨면 OrCAD Capture에서 OK한다.

(17.4버전의 버그인지는 모르겠지만, Topology가 해당 Pin pair만 나온게 아니고 전부다 나왔다;;)

내가 설정한 부분은 여기에 있다.

이 부분을 빼고 나머지를 다 지웠다..

다 지우고 이 토폴로지만 정리

6. 보고자 하는 관점을 선택할 수 있다.

    여기에서는 PCB의 관점으로 보기위해 time대신, Length(길이)로 택했다.

length로 설정

7. 이름부분을 클릭하면, 아래와 같이 Stimulus Edit 창이 뜬다.

8. Custom으로 변경 후 보내고자 하는 신호를 정한다.

   원하는 주파수와 테스트 패턴을 정하면 아래와 같이 그래픽적으로 수정된다.

9. 시뮬레이션 시작 버튼

 

10. 시뮬레이션 결과

    X2의 3번핀, 즉 Sender에서 보낸 파형

    U6의 29번핀, 즉 Receiver에서 받은 파형 (delay와 undershoot 까지 있다)

 

11. 길이를 짧게 수정하고 다시 시뮬레이션을 해보았다.

2800mil = 71.12mm 너무길다.. 고로 10mm = 393 mil 으로 바꿔보기

    수정 방법은 그냥 클릭하고 length 의 숫자만 변경시켜주면 된다.

시뮬레이션 결과, 전송선로를 짧게 만들었더니 (당연히) Sender에서 보낸 신호가 Receiver에게 잘 전달 되었다.

이 기능을 이용해서, PCB를 설계하기전에 회로설계에서 전송선로의 Length를 얼마큼 할지 잘 고려해보면 좋을 것 같다.

 

<TIP> 

SigXplor 는 기본적으로 mil단위로 세팅 되어있는데, 이를 mm를 기본으로 바꾸기 위해서는 env파일을 수정해야 한다.

ansan-survivor.tistory.com/216

[PCB Editor] OrCAD / Allegro PCB Editor 환경설정(user preference) / 단축키 만들기.

env 환경설정 하는 방법은 위 링크 참고 바란다. 그리고 env파일을 열고 아래 한줄만 추가하면 된다.

여기서 mm단위를 기본으로하고, 숫자 2는 소수점 자리수 이다.

set SIGXP_ALTERNATE_UNITS "millimeters 2"

 

 

 

다음 영상을 참고했다.

www.youtube.com/watch?v=7_iQouiLFlc

resources.orcad.com/high-speed-design/have-orcad-capture-you-also-have-signal-integrity-capabilities

Have OrCAD Capture? You also have Signal Integrity Capabilities