MOS互连和串扰
这个例子展示了如何使用RF工具箱构建和模拟一个RC树电路。
在“用于时间分析的渐近波形评估”(IEEE Transactions on Computer-Aided Design, Vol. 9, No. 4, 1990年4月)中，Pillage和Rohrer提出并模拟了一个RC树电路，该电路在中低频率MOS电路互连中模拟信号完整性和串扰。这个例子证实了他们使用RF工具箱软件的模拟。
他们的电路如下图所示，由11个电阻和12个电容组成。在《Pillage and Rohrer》这篇论文中:
施加斜坡电压输入
计算瞬态响应
画出两个不同电容器的输出电压，
C7和C12．
图1:带串扰MOS互连的RC树模型。
使用RF Toolbox，您可以在MATLAB中以编程方式构造此电路，并执行信号完整性仿真。
这个例子展示了:
如何使用
克隆，setports,sparameters对象来计算宽频率范围内每个所需输出的s参数。如何使用
s2tf与Zsource = 0和Zload =正计算从输入到每个期望输出的电压传递函数。如何使用
rationalfit函数产生有理函数近似，以非常高的精度捕获理想的rc电路行为。如何使用
timeresp函数，计算输入电压波形的瞬态响应。
将节点编号插入电路图
在搭建电路之前使用电阻器和电容器对象时，我们必须为如图1所示的电路节点编号。
图2:用节点号绘制的电路
通过编程构造电路
创建一个电路并使用添加函数来填充命名的电路电阻器和电容器对象。
电路=电路(“相声”）;添加(2[1],电路电阻(10,R1的)添加([2 0]电路,电容器(0.114 e-12,“C1”)添加(2[3],电路电阻(72年R2的)添加([3 0]电路,电容器(1.238 e-12,C2的)添加(3[4],电路电阻(34岁R3的)添加([4 0]电路,电容器(0.021 e-12,“C3”)添加(4[5],电路电阻(96年“R4”)添加([5 0]电路,电容器(0.028 e-12,“C4”)添加(5[6],电路电阻(72年R5的)添加([6 0]电路,电容器(0.007 e-12,“C5”)添加(6[7],电路电阻(10,“R6”)添加([7 0]电路,电容器(1.048 e-12,“C6”)添加(8[7],电路电阻(120年“R7”)添加([8 0]电路,电容器(0.47 e-12,“C7”)添加(12[8],电路电阻(24日R8的)添加(电路(12 0),电容器(0.2 e-12,“C8”)添加(电路、2[10]、电阻器(48岁“R9机型”)添加(电路,(10 0),电容器(0.007 e-12,“制备”)添加(11[10],电路电阻(24日“R10”)添加(11[0]电路,电容器(0.2 e-12,“10大”)添加(电路,8[9],电容器(0.1 e-12,“C11”)添加([9 0],电路电阻(1000年“R11”)添加([9 0]电路,电容器(1 e-12,“C12”））
仿真设置
Pillage和Rohrer使用的输入信号是一个从0到5伏的电压斜坡，上升时间为1纳秒，持续时间为10纳秒。下面的MATLAB代码用1000个时间点建模这个信号sampleTime0.01纳秒。
下面的MATLAB代码也使用了logspace函数生成一个向量，该向量包含1 Hz和100 GHz之间的101个对数间隔分析频率。指定广泛的频率点集可提高模拟精度。
sampleTime = 1 e-11;t = (0:1000) * sampleTime;输入= [(0:100)* (5/100);(101:1000) * 0 + 5];频率= logspace (11101 0) ';
计算每个2端口网络的s -参数
来计算两边的响应C7和C12电容器，必须做两个单独的s参数计算:首先，假设C7电容表示输出端口，第二，假设C12电容表示输出端口。要计算每个设置的s参数:
复制原始电路
电路使用克隆函数。控件定义网络的输入和输出端口
setports函数。计算s参数使用
sparameters对象。
计算的参数与C7电容表示输出端口。
cktC7 =克隆(电路);setports(cktC7，[1 0]，[8 0]) S_C7 =参数(cktC7,freq);
计算的参数与C12电容表示输出端口。
cktC12 =克隆(电路);setports(cktC12，[1 0]，[9 0]) S_C12 =参数(cktC12,freq);
模拟每个2端口网络
要模拟每个网络:
的
s2tf函数,选择= 2，计算从源电压到输出电压的增益。在这种情况下，它允许任意的源和负载阻抗Zsource = 0和Zload =正．得到的传递函数tfC7和tfC12是频率相关的数据向量，可以用有理函数近似拟合。的
rationalfit函数生成高精度有理函数逼近。所得到的近似与网络的机器精度相匹配。的
timeresp函数计算由有理函数近似定义的状态空间方程的解析解。这种方法的速度足够快，可以让一个人通过一个通道推送一百万个比特。
模拟cktC7电路。
tfC7 = s2tf (S_C7 0正无穷,2);fitC7 = rationalfit(频率、tfC7);outputC7 = timeresp (fitC7、输入、sampleTime);
模拟cktC12电路。
tfC12 = s2tf (S_C12 0正无穷,2);fitC12 = rationalfit(频率、tfC12);outputC12 = timeresp (fitC12、输入、sampleTime);
情节瞬态响应
输出与Pillage和Rohrer论文的图23和图24相匹配。含串扰的中低频率MOS电路互连的斜坡响应图。
图绘制(t,输入,t, outputC7“线宽”，2)轴([0 2.5e-9 0 5.5]);标题(具有串扰的中低频MOS电路互连的斜坡响应）;包含(的时间(秒)）;ylabel (的电压(伏)）;传奇(“Vinput”，“V (C7)”，“位置”，“西北”）;
绘制带有斜坡输入的中低频率MOS电路互连中的串扰。
图绘制(t,输入,t, outputC12“线宽”，2)轴([0 5e-9 0 .5])“斜坡输入的中低频MOS电路互连中的串扰”)包含(的时间(秒)) ylabel (的电压(伏))传说(“Vinput”，“V (C12)”，“位置”，“东北”)
验证合理配合超出配合范围
虽然在本例中没有显示，但您也可以使用freqresp的行为检查rationalfit在规定的频率范围外正常工作。超出规定范围的配合有时会导致意外的行为，特别是在没有提供接近0hz (DC)的频率数据的情况下。
要执行本例中有理函数近似的检查，取消注释并运行以下MATLAB代码。
% widerFreqs = logspace(0,12,1001);% respC7 = freqrespp (fitC7,widerFreqs);%图%重对数(频率、abs (tfC7),‘+’,widerFreqs, abs (respC7))% respC12 = freqrespp (fitC12,widerFreqs);%图%重对数(频率、abs (tfC12),‘+’,widerFreqs, abs (respC12))
例如，如何构建和模拟这个RC树电路使用RFCKT对象，见使用RFCKT对象的MOS互连和串扰．
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