产品说明书之外的收获—IBIS

作者：Bonnie Baker，德州仪器 (TI)a

您是否有过这样的经历：销售人员宣称他们的产品是“改进型”或者“升级版”等，但却还是没能满足您的需要？比如说，您正打算在亚利桑那州买一辆车。汽车销售代表告诉您他所销售的这辆车是才上市的新车，经过了改进，是一辆全能型轿车。那么，您肯定会希望它至少应该有空调吧，因为这在亚利桑那州是汽车的基本配置，没错吧？

在您研究某款新产品的说明书时，您有时会想它应该能满足您所有的需求吧；毕竟，它是一款新产品，是经过改进了的。但是，现实情况却并非如此。或许，在您开始实施您的项目并尝试对您的 PCB 进行设计时，却发现说明书没有您“真正”需要的信息。您可以通过下面两种途径来解决这个问题：1）回去找制造厂商，索要上述信息；或者2）利用产品的仿真模型，完善说明书内容。

当您开始 PCB 设计时，您需要解决数字引脚的信号完整性问题。在您需要的众多基本信号完整性因素中，其中之一便是数字端口的输入和输出电容。如此细微的数据，在产品说明书中可能是一项可有可无的内容。如果没有，您就需要对产品样品进行测量。更好的一种情况是，您可以通过IBIS模型获得该信息。

在IBIS模型中，引脚电容由两部分组成：C_pin 封装电容加上 C_comp 缓冲器电容（请参见图 1-2）。IBIS 模型中，[Pin]关键字涉及某种具体的封装，而 [Pin] 关键字上面的 [Component]、[Manufacturer] 和 [Package] 关键字描述了所选择的封装。您可以在 [Pin] 关键字表中找到封装电容，因为其与您关心的引脚有关。

图 1 IBIS 模型的输入缓冲器有封装寄生、ESD 单元和输入栅极。

图 2 IBIS 模型的输出缓冲器有封装寄生和输出栅极。

例如，在 tsc2020.ibs 模型（《参考文献 1》）中，下面列表表明了 SDA 封装 C_pin 值的所处位置。在您寻找相关信息时，IBIS 模型中的“|”符号表示其下面为注释部分。C_pin 值为 0.17059pF。

[Component]  tsc2020rtv

[Manufacturer] TI

[Package]          | 32 WQFN - RTV package

[Pin] signal_name model_name R_pin   L_pin      C_pin

1    PINTDAV   PINTDAV    0.07828 1.47274nH 0.16721pF

2    RESET     RESET     0.06596 1.22611nH 0.17049pF

3    SDA       SDA        0.06482 1.20340nH 0.17059pF

   等等

第二个电容值为相关缓冲器 [Model] 关键字下面的 C_comp 值。模型中的图 8 显示了 SDA_3 缓冲器下 tsc2020.ibs 文件的一个 C_comp 例子。这里，高阻抗、低输出模式的 C_comp 典型值为 2.7972710pF。

[Model] SDA_3

Model_type I/O_open_drain

|                  typ          min           max

|  C_comp tri-state

|C_comp           2.7972710e-12  2.6509420e-12  2.9513260e-12

|  C_comp high output

|C_comp          1.9121380e-11  2.2309670e-11  1.8775270e-11

|  C_comp low output

C_comp          2.7972710e-12  2.9513260e-12  2.6509420e-12

如果您将C_pin值加上C_comp值，便可得到三态配置的缓冲器输入电容。就我们的举例来说，TSC2020、SDA引脚的总输入电容为0.17059 pF加上2.7972710 pF，也即约2.97 pF。

现在，如果您正考虑购买的这款产品宣称是一款“新产品”，是“改进型”产品，那么您所看到的这些标称数据实际远不能满足您的需要！如果您对标准产品说明书的缺失信息感到失望，请您善用产品的配套工具吧。

参考文献

·         tsc2020.ibs IBIS 模型, slom021, TI，2010 年 12 月。

·         具有 3 × 5 阵列 I2C™ 串行接口的 TSC2020 模拟矩阵触摸屏控制器, SBAS536B，TI，2011 年 3 月。

IBIS (I/O 缓冲器信息规范), 5.0 版, IBIS 开放论坛，August 29, 2008 年 8 月 29 日批准

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