IBISモデル 波形シミュレータ

回路モデル

送信ダイ（C_comp と I-V テーブル）→ パッケージ（R_pkg + L_pkg 直列、C_pkg 対地）→ 送信側直列抵抗 → 伝送線路 → 終端 → 受信パッケージ → 受信ダイ（C_comp とクランプ）という一次元の回路を組み、 全節点について節点方程式を立てて解いています。

数値解法

• 時間積分：後退オイラー（無条件安定、固定ステップ）
• 非線形素子：Newton-Raphson 法。I-V テーブルは区分線形補間し、その傾きをヤコビアンに使用
• 伝送線路：Branin（特性線）法による無損失遅延線。往復波を履歴バッファに保持し、 遅延が時間刻みの整数倍でない分は線形補間
• 直流損失：線路を複数区間に分割し、区間の間に直列抵抗を挿入
• 初期値：直流動作点を Newton 法で解き、容量電圧・インダクタ電流・線路の進行波を初期化

IBIS のどこを使っているか

差動モード

[Diff_pin] を持つモデルでは「差動ペア」を選べます。P 側と N 側に同じ [Model] を割り当て、相補的な Ku/Kd で駆動する 2 本のレーンを立てて、 両方を 1 つの回路として同時に解きます。表示している Vod は P − N、 Vos は (P + N) / 2 です。

• 線路は奇モードインピーダンス Zdiff/2 の独立した 2 本として扱います。 線間の結合そのものは解いていないため、差動モードは妥当ですが、 コモンモードのインピーダンスは実際より単純になります。
• 終端は線間 1 本（LVDS の 100Ω）、分割終端（R/2 ×2 と中点コンデンサ）、各線を GND / Vtt へ、から選べます。
• P/N スキューを入れると、差動成分の一部がコモンモードに変換される様子が見られます。 [Diff_pin] の tdelay があれば初期値として読み込みます。
• 論理しきい値は [Diff_pin] の vdiff（|Vod| がこれを超えるか）で判定します。 単線用の Vinh / Vinl は差動モードでは使いません。
• 電流モード駆動（LVDS など）のモデルでは、Vod は合っても Vos（コモンモード電圧）が データシートと合わないことがあります。IBIS の [Pullup] / [Pulldown] は 片線ずつの表なので、内部のコモンモード帰還までは表現できないためです。 ここで出る Vos は「そのモデルが言っている値」であって、デバイスの実力値ではありません。

割り切っている点

• Ku + Kd = 1 を仮定した1波形法です。2波形法（立ち上がり・立ち下がりの両方から Ku, Kd を独立に解く）ではありません。
• [Ramp] しか無いモデルでは Ku/Kd が直線変化になるため、実際の丸まったエッジよりわずかに角張ります。
• 伝送線路は無損失＋直流抵抗のみです。表皮効果・誘電体損失・分散は含みません。長距離・数Gbps帯では実際より波形がきれいに出ます。
• クロストーク、電源／グラウンドバウンス（SSO）、非対称なリターンパスは扱いません。
• [Driver Schedule]、[Submodel]、[External Model]（IBIS-AMI）には対応していません。
• 差動ペアは 2 本の独立した線路として解いており、線間結合・差動クロストークは含みません。
• 電源電圧は理想電圧源として扱います。

反射・リンギング・終端方式の効き方といった傾向をつかむ用途を想定しています。 出荷判定や規格適合の確認には、ベンダ純正の SI ツールを使ってください。

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