图8.I-V关键字结构的概念图
图8显示了I-V关键字结构的概念图。[下拉]和[上拉]表示缓冲器中上拉和下拉元素的行为。如果以图表形式表示，它们看起来就像MOSFET的I-V特征曲线。在提取[下拉]和[上拉]数据时，了解如何通过器件的真值表操控从输出引脚输出的信号非常重要。提取[下拉]和[上拉]数据的设置与[GND_Clamp]和[Power_Clamp]类似，即DOUT1引脚使能，且不处于高阻模式。
要提取[下拉]数据，DOUT1引脚应设置为逻辑0输出或0 V。所以，必须设置适当的电源电压，如图9所示。对EN引脚施加1.8 V的等效逻辑高压，以使能DOUT1引脚，对DIN1引脚施加逻辑0或0 V，将DOUT1引脚设置为逻辑0输出。可以通过真值表（表5）进行确认。结果如图10所示。
图9.ADxxxx OUT1下拉设置
图10.ADxxxx OUT1下拉图
放大[下拉]数据，它类似于MOSFET的I-V特征曲线，如图11所示。
图11.ADxxxx DOUT1下拉图（缩放视图）
在保存下拉数据时，请注意它构成了[GND_Clamp]和[下拉]的总电流。图12可以更好地说明这一点。要移除[GND_Clamp]组件，只需从[下拉]保存数据中逐点减去它。为了简化这一操作，[GND_Clamp]和[下拉]直流分析的电压增量、开始电压和结束电压必须相同。
图12.来自下拉保存数据的实际电流
获取上拉数据的设置如图13所示。提供适当的电源电压，以将DOUT1设置为逻辑1 (1.8 V)。这将确保上拉元件激活/开启。然后，VSWEEP也在–1.8 V至+1.8 V范围内扫描，并且以VDD为基准。以这种方式连接VSWEEP，可以防止用户格式化数据以符合IBIS规范。
图13.ADxxxx DOUT1上拉设置和结果
与[下拉]一样，保存的[上拉]数据是从[Power_ Clamp]和[上拉]总电流得出的结果。因此，用户需要从保存的[上拉]数据中逐点减去数据，以去除[Power_Clamp]组件，如果它们的直流扫描参数相同，这很容易完成。提醒大家，对所有的I-V数据测量使用相同的直流扫描参数。
图14.来自保存的[上拉]数据的实际电流
[C_comp]关键字代表缓冲器的电容，其最小、典型和最大拐角的值各不相同。它是晶体管和裸片的电容，与封装电容不同。可以采用两种方式提取[C_comp]。当引脚由交流电压供电时，可以使用方程1中的公式来得出近似值，也可以使用方程2中的公式进行计算。
其中：
u ImIac：被测电流的虚值
u F：交流电源的频率
u VAC：交流电源的幅度
如图15所示，可以通过提供交流电压和频率扫描来提取缓冲器电容。由于提供的是交流电压，所以要测量电流的实部和虚部部分。当用交流电压供电时，必须反转电流的极性，以测量缓冲器的输入电流值。测量输出缓冲器电容时，对于图15所示的图，要做的更改就是必须将交流电源连接至输出引脚。
图15.ADxxxx C_comp提取设置
交流电压的幅值可以是任意值，但通常设置为1 V。它将按照SPICE指令进行频率扫描。使用.AC命令绘制波形时，默认设置为以波特模式显示，单位为dB。必须将其设置为笛卡尔模式才能查看电流值，这样可以直接使用缓冲器电容公式进行处理。要查看缓冲器电容波形，用户必须先右键单击波形窗口，然后单击添加走线，再选择被测量的引脚。波形图窗口将显示两条线。
实线表示被测电流的实部，虚线表示被测电流的虚部。
图16.向图中添加走线对话框
若要将图形设置从波特改为笛卡尔，右键单击波形窗口左侧的y轴，以打开左纵轴—幅度对话框。然后将图示方式从波特改为笛卡尔。
图17.将图设置从波特改成笛卡尔
LTspice指令用于设置电路的工作模式、测量变量和过程参数，以计算C_comp。以下是用来测量缓冲器的C_comp值的LTspice指令：
u AC Lin 10 1k 10k：将电路的工作模式设置为从1 kHz至10 kHz的交流线性频率扫描。
u .Options meascplxfmt：将.meas命令的默认结果更改为波特、奈奎斯特或笛卡尔模式。
u .Options measdgt：设置.meas语句的有效数字位数。
u .meas语句：这些指令用来找出电路中某些参数的值。
这些SPICE指令可以根据用户想要显示的参数进行修改。有关在LTspice中可使用的指令的详细说明，请参阅LTspice Help。测量语句的结果可以在工具 > SPICE错误日志中查看。
图18.SPICE错误日志中的测量语句结果。
SPICE错误日志中显示的结果将采用笛卡尔形式。X坐标为电流和缓冲电容的实部，Y坐标为电流和缓冲器电容的虚部。如上所述，在测量缓冲器电容时，电流的虚部是缓冲器电容所需的部分，所以C_comp的实际值就是图18中突出显示的值。
[上升波形]和[下降波形]关键词模拟输出缓冲器的切换行为。对于输出模型，建议包含四个V-T数据集：上升和下降波形，以地为基准加载；上升和下降波形，以VDD为基准加载。
要在LTspice中提取OUT1的上升或下降波形，以分段线性(PWL)信号或将脉冲电压电源的形式向输入引脚发送上升沿或下降沿输入激励。仿真中使用的输入刺激的转换必须要快，以便为模型提取出最快的输出转换。在测量输出引脚的电压时，将使用.TRAN命令对原理图进行瞬态分析。将一个50 Ω电阻用作负载，用于提取3态输出缓冲器的4个V-T波形的数据，但它可能会因缓冲器设计和驱动能力有所不同，以进行输出转换。50 Ω为V-T数据提取的默认加载值，因为它是PCB走线电阻的典型值。将50 Ω负载连接到缓冲器相对地（加载至接地）或VDD（加载至VDD）的输出引脚。
图19.使用脉冲电压电源的采样上升沿输入刺激
为了产生一个以地为基准的下降输出波形，需要一个下降沿输入，并且50 Ω负载需要以GND为基准，如图20所示。得到的V-T波形如图21所示，其中输出稳定在16 ns到20 ns左右。需要注意的是，瞬态分析时间应足以捕捉下降波形（在稳定时）。
图20.通过以地为基准的50 Ω负载获取下降波形的ADxxxx设置
图21.通过以地为基准的50 Ω负载获取下降波形的ADxxxx结果
图22显示通过以VDD为基准50 Ω负载获取下降波形的设置和结果。如图所示，要完全捕获输出的下降跃迁，需要50 ns瞬态时间。
图22.采用以VDD为基准50 Ω负载的ADxxxx设置和DOUT1下降波形图
对于上升波形，采用PWL信号形式的上升沿输入刺激。图23中的设置显示，负载电阻连接至相对于地的输出引脚，这将产生上升负载对地的V-T数据。
图23.采用以地为基准50 Ω负载的ADxxxx设置和DOUT1上升波形图
使用相同的上升沿输入刺激，但50 Ω需要以VDD为基准。
检查V-T数据正确性的一种方法是查看逻辑低电压和逻辑高电压。在VDD为基准波形应具有相同的逻辑低电压和逻辑高电压电平，并且逻辑高电压应与VDD相同。另一方面，以GND为基准波形也应具有相同的逻辑低电压和逻辑高电压，并且逻辑低电压电平应为约0 V。
图24.采用以VDD为基准50 Ω负载的ADxxxx设置和DOUT1上升波形图
然后，必须执行以下步骤，以保存从四个设置中提取的V-T波形：
u 右键单击图。
u 将鼠标悬停在文件上，然后单击将数据导出为文本。
图25.将LTspice图保存为文本文件
u 选择要导出的波形和导出波形的目录。
u VX和VY：表示上升/下降转换沿的20%和80%点位置的电压。
u dV和dT：这些是IBIS模型的[斜坡]关键字的计算值。
图26.选择走线，设置保存目录
[斜坡]关键字是斜坡率(dV/dt)，表示在上升或下降转换沿的20%到80%位置捕捉的上升和下降VT数据。此方法可以在LTspice上实现，因为它能够使用.MEAS和.PARAM指令计算这些参数。可以通过在VT波形设置上添加SPICE指令来完成斜坡提取过程。这意味着斜坡和VT波形可以同时提取。
图27.ADxxxx VT设置，以及用于提取上升波形的斜坡的附加指令
图27显示上升波形斜坡计算的设置。为了计算下降波形的斜坡，应该互换VLO和VHI的时间值，因为下降斜坡的输出波形从缓冲器的逻辑高电平开始，并转变为逻辑低电平。
用于斜坡提取的SPICE指令如下：.TRAN，这是用于VT上升/下降波形的SPICE指令；.OPTIONS，用于将SPICE错误日志上显示的输出设置为笛卡尔模式，并将其限制为所需的有效位数；.MEAS，用于斜坡的实际计算。
u VLO：表示逻辑低电压。
u VHI：表示逻辑高电压。
u Diff：表示转换的20%点位置的电压，该电压将分别与VLO和VHI参数相加和相减，以得到转换的20%和80%点位置。
图28.上升斜坡波形描述
图29.SPICE错误日志，用于计算斜坡率
所有提取的I-V和V-T数据都将编译到BIS模型(.ibs)文件中。以下是IBIS文件的实际模板，用户可以在构建IBIS模型时用作参考。
.ibs文件以[IBIS Ver]关键字开头，后接文件名和修订号。IBIS版本3.2将在[IBIS Ver]关键字中使用，因为它是构建3态输出缓冲器所需的版本。.ibs文件的文件名应和[文件名称]关键字中的文件名相同；否则，解析器会将其检测为错误。此外，文件名不得包含任何大写字母，因为解析器只允许文件名使用小写字母。有关其他重要的关键字，将在后面章节中讨论。
.ibs文件的下一部分包括[组件]、[制造商]、[封装]和[引脚]关键字。ADxxxx有两个输入缓冲器（DIN1和EN）和一个输出缓冲器(DOUT1)，因此它的IBIS模型总共有三个缓冲器模型。[封装]关键字通过RLC封装寄生值作为器件的封装模型。所有器件缓冲器的模型名称在[引脚]关键字下定义，这与在[模型]关键字下定义命名变量类似。
在.ibs文件的下一部分，使用测量得出的I-V和V-T数据构建器件的数字缓冲器的模型。缓冲器模型的内容因Model_type变量中指定的缓冲区类型而异。由于模型cmos_di1是一个输入缓冲器，它的缓冲器模型只包含C_comp、[Power_Clamp]和[GND_Clamp]数据。输入缓冲器模型还包括VINH和VINL值，这两个值都可以在器件的数据手册中找到。由于DIN1和EN都是输入缓冲器，所以它们的缓冲器模型具有相同的结构。
另一方面，3态缓冲器模型包含一些与输入缓冲器模型类似的关键字，但包含额外的I-V和V-T数据。cmos_out1的缓冲器模型包括一个额外的子参数Cref，它代表输出电容负载，还包括Vmeas，它代表基准电压电平。通常情况下，使用的Vmeas是VDD值的一半。
除了C_comp、[Power_Clamp]和[GND_Clamp]，3态缓冲器还包含额外的I-V数据：[上拉]和[下拉]。
最后，所有IBIS模型都应该用[结尾]关键字作为结尾。
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