信号完整性与电源完整性分析(第2版)

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EricBogatin(E伯格丁) 著
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店铺: 泰州新华书店图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121244902
商品编码:27581029368
包装:平塑
开本:16
出版时间:2015-01-01
页数:420

具体描述


内容介绍

内容简介

  《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》全面论述了信号完整性与电源完整性问题。主要讲述信号完整性分析及物理设计概论,6类信号完整性问题的实质含义,物理互连设计对信号完整性的影响,电容、电感、电阻和电导的特性分析,求解信号完整性问题的4种实用技术途径,推导和仿真背后隐藏的解决方案,以及改进信号完整性的推荐设计准则等。《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》还讨论了信号完整性中S参数的应用问题,并给出了电源分配网络的设计实例。《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》强调直觉理解、实用工具和工程素养。作者以实践专家的视角指出造成信号完整性问题的根源,并特别给出了设计阶段前期的问题解决方案。
  《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》是面向电子行业设计工程师和产品负责人的一本具有实用价值的参考书,研读《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》有助于在信号完整性问题出现之前提前发现并及早加以解决。同时,《国外电子与通信教材系列:信号完整性与电源完整性分析(D2版)》也可作为相关专业本科生及研究生的教学用书。

作者简介

作者Eric Bogatin在信号完整性领域,包括基本原理、测量技术和分析工具等方面举办过多期短期课程,目前为GigaTest实验室1席技术主管。

内页插图

目录

D1章 信号完整性分析概论
1.1 信号完整性的含义
1.2 单一网络的信号质量
1.3 串扰
1.4 轨道塌陷噪声
1.5 电磁干扰
1.6 信号完整性的两个重要推论
1.7 电子产品的趋势
1.8 新设计方法学的必要性
1.9 一种新的产品设计方法学
1.10仿真
1.11模型与建模
1.12通过计算创建电路模型
1.13三种测量技术
1.14测量的作用
1.15小结
D2章 时域与频域
2.1 时域
2.2 频域中的正弦波
2.3 在频域解决问题
2.4 正弦波的特征
2.5 傅里叶变换
2.6 重复信号的频谱
2.7 理想方波的频谱
2.8 从频域逆变换到时域
2.9 带宽对上升边的影响
2.10上升边与带宽
2.11“有效”的含义
2.12实际信号的带宽
2.13时钟频率与带宽
2.14测量的带宽
2.15模型的带宽
2.16互连的带宽
2.17小结
D3章 阻抗与电气模型
3.1 用阻抗描述信号完整性
3.2 阻抗的含义
3.3 实际的与理想的电路元件
3.4 时域中理想电阻器的阻抗
3.5 时域中理想电容器的阻抗
3.6 时域中理想电感器的阻抗
3.7 频域中的阻抗
3.8 等效电路模型
3.9 电路理论和SPICE
3.10建模简介
3.11小结
D4章 电阻的物理基础
4.1 将物理设计转化为电气性能
4.2 互连电阻的ZJ近似式
4.3 体电阻率
4.4 单位长度电阻
4.5 方块电阻
4.6 小结
D5章 电容的物理基础
5.1 电容器中的电流流动
5.2 球面电容
5.3 平行板近似式
5.4 介电常数
5.5 电源、地平面及去耦电容
5.6 单位长度电容
5.7 二维场求解器
5.8 有效介电常数
5.9 小结
D6章 电感的物理基础
6.1 电感是什么
6.2 电感法则之一: 电流周围会形成
闭合磁力线圈
6.3 电感法则之二: 电感是导体电流
1 A时周围的磁力线匝韦伯数
6.4 自感和互感
6.5 电感法则之三: 周围磁力线
匝数改变时导体两端产生感
应电压
6.6 局部电感
6.7 有效电感、总电感或净电感
及地弹
6.8 回路自感和回路互感
6.9 电源分配网络和回路电感
6.10每方块回路电感
6.11平面对与过孔的回路电感
6.12有出砂孔区域的平面回路
电感
6.13回路互感
6.14多个电感器的等效电感
6.15电感分类
6.16电流分布及集肤深度
6.17高导磁率材料
6.18涡流
6.19小结
D7章 传输线的物理基础
7.1 不再使用“地”这个词
7.2 信号
7.3 均匀传输线
7.4 铜中电子的速度
7.5 传输线上信号的速度
7.6 前沿的空间延伸
7.7 “我若是信号”
7.8 传输线的瞬时阻抗
7.9 特性阻抗与可控阻抗
7.10常见的特性阻抗
7.11传输线的阻抗
7.12传输线的驱动
7.13返回路径
7.14返回路径参考平面的切换
7.15传输线的一阶模型
7.16特性阻抗的近似计算
7.17用二维场求解器计算特性
阻抗
7.18n节集总电路模型
7.19特性阻抗随频率的变化
7.20小结
D8章 传输线与反射
8.1 阻抗突变处的反射
8.2 为什么会有反射
8.3 阻性负载的反射
8.4 驱动器的内阻
8.5 反弹图
8.6 反射波形仿真
8.7 用TDR测量反射
8.8 传输线及非故意突变
8.9 多长需要端接
8.10点到点拓扑的通用端接策略
8.11短串联传输线的反射
8.12短并联传输线的反射
8.13容性终端的反射
8.14走线中途容性负载的反射
8.15中途容性时延累加
8.16拐角和过孔的影响
8.17有载线
8.18感性突变的反射
8.19补偿
8.20小结
D9章 有损线、上升边退化与材料
特性
9.1 有损线的不良影响
9.2 传输线中的损耗
9.3 损耗源: 导线电阻与趋肤效应
9.4 损耗源: 介质
9.5 介质耗散因子
9.6 耗散因子的真实含义
9.7 有损传输线建模
9.8 有损传输线的特性阻抗
9.9 有损传输线中的信号速度
9.10衰减与dB
9.11有损线上的衰减
9.12频域中有损线特性的度量
9.13互连的带宽
9.14有损线的时域行为
9.15改善传输线眼图
9.16预加重与均衡化
9.17小结
D10章 传输线的串扰
10.1 叠加
10.2 耦合源: 电容和电感
10.3 传输线串扰: NEXT与
FEXT
10.4 串扰模型
10.5 SPICE电容矩阵
10.6 麦克斯韦电容矩阵与二维场
求解器
10.7 电感矩阵
10.8 均匀传输线上的串扰和饱和
长度
10.9 容性耦合电流
10.10感性耦合电流
10.11近端串扰
10.12远端串扰
10.13减小远端串扰
10.14串扰仿真
10.15防护布线
10.16串扰与介电常数
10.17串扰与时序
10.18开关噪声
10.19降低串扰的措施
10.20小结
D11章 差分对与差分阻抗
11.1 差分信令
11.2 差分对
11.3 无耦合时的差分阻抗
11.4 耦合的影响
11.5 差分阻抗的计算
11.6 差分对返回电流的分布
11.7 奇模与偶模
11.8 差分阻抗与奇模阻抗
11.9 共模阻抗与偶模阻抗
11.10差分/共模信号与奇模/偶模
电压分量
11.11奇模/偶模速度与远端
串扰
11.12理想耦合传输线或理想差分
对模型
11.13奇模及偶模阻抗的测量
11.14差分及共模信号的端接
11.15差分信号向共模信号转化
11.16电磁干扰和共模信号
11.17差分对的串扰
11.18跨越返回路径中的间隙
11.19是否要紧耦合
11.20根据电容和电感矩阵元素
计算奇模及偶模
11.21特性阻抗矩阵
11.22小结
D12章 S参数在信号完整性中的
应用
12.1 一种新基准: S参数
12.2 S参数的定义
12.3 S参数的基本公式
12.4 S参数矩阵
12.5 返回及插入损耗仿真
12.6 互连的透明度
12.7 改变端口阻抗
12.8 50 Ω均匀传输线S21的
相位
12.9 均匀传输线S21的幅值
12.10传输线之间的耦合
12.11非50 Ω传输线的插入
损耗
12.12S参数的扩展
12.13单端及差分S参数
12.14差分插入损耗
12.15模态转化项
12.16转换为混模S参数
12.17时域和频域
12.18小结
D13章 电源分配网络
13.1 PDN的问题
13.2 问题的根源
13.3 PDNZ重要的设计准则
13.4 如何确定目标阻抗
13.5 不同产品对PDN的要求
不同
13.6 PDN工程化建模
13.7 稳压模块
13.8 用SPICE仿真阻抗
13.9 片上电容
13.10封装屏障
13.11未加去耦电容器的PDN
13.12多层陶瓷电容器(MLCC)
13.13等效串联电感
13.14回路电感的解析近似
13.15电容器装连的优化
13.16电容器的并联
13.17添加电容器降低并联谐振
峰值
13.18电容器容值的选取
13.19电容器个数的估算
13.20每nH电感的成本
13.21靠个数多还是选合适值
13.22修整阻抗曲线的频域目标
阻抗法
13.23何时要考虑每pH的电感
13.24位置的重要性
13.25扩散电感的制约
13.26从芯片看过去
13.27综合效果
13.28小结
附录A 100条使信号完整性问题Z小化
的通用设计规则
附录B 100条估计信号完整性效应的
经验法则
附录C
参考文献

前言/序言

  从本书D一版出版至今,信号完整性的原理并未发生改变。发生变化的是随着高速链路的大量应用,电源完整性正在成为开发新产品能够成功还是失败的关键角色。
  除了在大多数章节,尤其是在差分对和损耗章节中充实了许多内容和示例之外,D二版新增了两章,目的是针对D今的工程师和设计师们的实际需求提供一个坚实的基础。
  D12章是新增的一章,深入介绍了在信号完整性中如何使用S参数。只要你遇到的是高速链路问题,J会接触到S参数。由于采用的是高速数字设计师们所不熟悉的频域语言表示,常常令人望而生畏。正如本书的所有章节,D12章提供了一个理解这一格式的坚实基础,以便让所有工程师可以充分利用S参数的强大功能。
  新增的另一章是关于电源完整性的D13章。这一问题不断进入设计工程师的视野。对于高速应用,电源分配路径的互连不仅仅影响着电源配送,而且影响着信号的返回路径,以及电磁兼容测试认证能否通过。
  我们从Z基本的内容出发,讨论电源分配互连的角色,分析不同的设计和工艺如何影响电源分配网络性能的优劣。介绍平面阻抗的基本原理、扩散电感、去耦电容器、电容器的回路电感等。这些有价值的感悟将有助于培养工程师的直觉,从而使他们能够运用自己的创造力去综合出新的设计。在实现一个新创意的过程中,与设计密不可分的工作是性能分析。通过分析,可以找出性能与价格的折中方案,修整出完美的PDN阻抗曲线。
  如果你是信号完整性方面的一位新手,那么本书将是你的入门教材。籍此奠定一个坚实的基础,从此可以使你的信号完整性设计做到1次成功!次次成功!

目录
D1章 信号完整性分析概论 1.1 信号完整性的含义 1.2 单一网络的信号质量 1.3 串扰 1.4 轨道塌陷噪声 1.5 电磁干扰 1.6 信号完整性的两个重要推论 1.7 电子产品的趋势 1.8 新设计方法学的必要性 1.9 一种新的产品设计方法学 1.10仿真 1.11模型与建模 1.12通过计算创建电路模型 1.13三种测量技术D1章 信号完整性分析概论
1.1 信号完整性的含义
1.2 单一网络的信号质量
1.3 串扰
1.4 轨道塌陷噪声
1.5 电磁干扰
1.6 信号完整性的两个重要推论
1.7 电子产品的趋势
1.8 新设计方法学的必要性
1.9 一种新的产品设计方法学
1.10仿真
1.11模型与建模
1.12通过计算创建电路模型
1.
《电子系统设计中的信号完整性与电源完整性:理论、实践与案例解析》 前言 在当今高速发展的电子技术浪潮中,系统性能的瓶颈日益从单纯的器件速度转移到信号和电源的完整性问题上。复杂互连、高频信号、密集封装以及日益增长的功率需求,使得信号完整性(SI)与电源完整性(PI)成为电子系统设计中不可回避的关键挑战。一套优秀的设计指南,不仅要深入阐述理论基础,更要贴合实际工程需求,提供可行的解决方案和丰富的案例支撑。 本书旨在为电子工程师、系统设计师、PCB布局布线工程师以及相关的技术研究人员提供一本全面、深入且实用的参考手册。我们致力于将复杂的SI/PI理论转化为易于理解的概念,并结合现代EDA工具的应用,引导读者掌握分析和解决实际设计问题的能力。本书不是一本简单的理论堆砌,更不是一本枯燥的公式集合,而是立足于工程师的实际工作流程,从问题产生的原因、现象分析,到解决方案的提出和验证,提供一套完整的工程方法论。 第一部分:信号完整性基础理论与建模 第一章:信号完整性概述与基本概念 本章将深入剖析信号完整性的核心问题,解释为何在高频电路中,信号的传输路径并非理想的直线,信号的形状和时序会发生畸变。我们将从以下几个方面展开: 信号完整性的重要性: 解释SI问题如何直接影响产品的性能、可靠性甚至市场竞争力,例如时序错误、误触发、数据丢失等。 信号的组成: 剖析一个数字信号的构成,包括上升/下降时间、脉冲宽度、幅度、周期等关键参数,以及它们与SI问题的关联。 理想信号与实际信号: 对比理想信号传输与实际传输的区别,引出信号失真、反射、串扰等核心SI现象。 信号的传播模型: 介绍在不同传输线模型(集总参数模型、分布参数模型)下的信号传播特性,为后续章节打下理论基础。 阻抗的概念: 详细解释特征阻抗、输入阻抗、负载阻抗等关键概念,以及它们在SI分析中的作用。 第二章:传输线理论与模型 本章将聚焦于信号在PCB迹线、连接器、电缆等传输路径上的传播行为,这是SI分析的基石。 传输线的基本方程: 推导并讲解基于赫尔姆霍兹方程的传输线电压和电流微分方程,理解信号如何在传输线上传播。 集中参数与分布参数模型: 讨论在不同频率和长度条件下,电路元件可以被视为集中参数还是分布参数,以及这对SI分析的影响。 传输线的等效电路模型: 介绍RLCG模型,并分析每种参数(电阻R、电感L、电导G、电容C)对信号传输的影响,特别是高频下的寄生效应。 阻抗匹配: 深入阐述阻抗匹配的原理,包括为何需要阻抗匹配,以及不同类型的匹配技术(端接匹配、串联匹配、并联匹配等)。 损耗的传播: 分析传输线中的电阻损耗、介质损耗和模场损耗,以及这些损耗如何衰减信号幅度并影响信号质量。 第三章:信号失真与反射 本章将着重分析信号在传输过程中发生的两种主要失真现象:反射和多径效应。 反射的产生: 解释阻抗不匹配如何导致信号在传输线末端发生反射,以及反射信号与原始信号叠加产生的后果。 反射系数与电压/电流波形: 计算不同阻抗失配情况下的反射系数,并绘制相应的反射波形,直观理解反射的影响。 多径效应: 介绍信号经过多条不同路径传播,由于路径长度差异导致到达接收端的时间不同,产生相干或相消叠加的现象。 振铃(Ringing)与过冲(Overshoot)/下冲(Undershoot): 详细分析振铃的产生机制,以及它与反射、阻抗失配的关系。解释过冲和下冲如何影响逻辑电平判断。 史密斯圆图的应用: 介绍史密斯圆图作为一种强大的阻抗匹配和传输线分析工具,演示如何使用史密斯圆图解决反射问题。 第四章:串扰(Crosstalk)分析 本章将探讨相邻信号线之间的电磁耦合,如何相互干扰,产生串扰。 串扰的机理: 解释互感和互容效应如何使得一条信号线上的信号变化耦合到相邻线上,形成干扰信号。 近端串扰(Near-End Crosstalk, NEXT)与远端串扰(Far-End Crosstalk, FEXT): 分别分析近端和远端串扰的产生原因、影响方向以及区别。 影响串扰的因素: 探讨线间距、线长、信号频率、信号上升/下降时间、地平面耦合等因素对串扰的影响。 串扰的容差(Crosstalk Budget): 介绍如何计算允许的最大串扰,以及如何根据信号类型(如时钟信号、数据信号)设定串扰容忍度。 抑制串扰的方法: 提供多种降低串扰的有效技术,包括增加线间距、使用差分对、优化地平面、差分信号设计等。 第五章:眼图(Eye Diagram)与抖动(Jitter)分析 本章将介绍可视化SI性能的常用工具——眼图,以及对信号时序精确度的关键指标——抖动。 眼图的绘制与解读: 详细讲解眼图是如何由无数个信号周期叠加而成,以及眼图的各个部分(眼高、眼宽、眼斜、误码率)所代表的意义。 眼图与信号质量的关系: 解释眼图的形状如何反映信号的失真程度、反射、串扰等SI问题。 抖动的定义与分类: 介绍总抖动(Total Jitter, TJ),并将其分解为确定性抖动(Deterministic Jitter, DJ)和随机抖动(Random Jitter, RJ)。 抖动产生的原因: 分析引起抖动的各种因素,包括ISI(码间串扰)、反射、串扰、电源噪声、温度变化等。 抖动容限(Jitter Tolerance): 讲解接收端能够容忍的最大抖动量,以及如何确保设计满足抖动容限要求。 眼裕(Eye Margin)的计算: 结合眼图和抖动,计算信号的眼裕,评估信号的鲁棒性。 第二部分:电源完整性基础理论与建模 第六章:电源完整性概述与基本概念 本章将引入电源完整性的核心概念,解释为何稳定的电压供应对高速数字电路至关重要。 电源完整性的重要性: 阐述电源噪声、电压跌落(Vdd droop)等PI问题如何导致器件工作异常、系统不稳定甚至硬件损坏。 功率传输路径: 分析从电源到IC功耗引脚的整个功率传输网络(Power Delivery Network, PDN),包括电源接口、PCB走线、过孔、过孔、去耦电容、电源调节模块(VRM)等。 PDN的阻抗: 介绍PDN的阻抗特性,特别是其随频率的变化,以及高PDN阻抗带来的问题。 噪声源: 识别PDN中的各种噪声源,包括开关噪声、VRM输出噪声、电源线上的谐振等。 电压裕度(Voltage Margin): 解释IC对电压变化的容忍度,以及PDN设计如何确保电压在器件工作范围内。 第七章:电源分配网络(PDN)建模与分析 本章将深入探讨PDN的建模方法,以及如何通过仿真分析其阻抗和噪声特性。 RLCG模型在PDN中的应用: 讲解如何使用RLCG模型来描述PDN的电感、电阻、电容和电导特性。 DC压降分析: 分析直流电流通过PDN产生的压降,特别是在大电流应用中。 AC阻抗分析: 重点介绍PDN的AC阻抗特性,以及如何通过频域分析来评估PDN的性能。 寄生电感与寄生电容: 分析PCB走线、过孔、连接器等组件的寄生电感和电容如何影响PDN的阻抗。 VRM模型: 介绍VRM(电压调节模块)的简化模型,以及其在PDN分析中的作用。 多物理场耦合分析: 探讨温度、应力等物理因素对PDN性能的影响,以及如何进行多物理场耦合仿真。 第八章:去耦电容(Decoupling Capacitors)与滤波 本章将聚焦于去耦电容在降低PDN阻抗、抑制电源噪声中的关键作用。 去耦电容的工作原理: 解释去耦电容如何作为一个局部的瞬时电荷库,在IC需要瞬时大电流时提供能量,从而稳定VDD。 电容的ESR(等效串联电阻)与ESL(等效串联电感): 详细分析ESR和ESL对去耦电容性能的影响,以及不同类型电容(陶瓷、钽、电解)的特性。 电容的选择与摆放: 提供选择合适容值、ESR、ESL的去耦电容的指导原则,以及优化电容摆放位置和数量的策略。 去耦电容的网络: 讲解如何设计一个有效的去耦电容网络,以在不同频率范围内实现低PDN阻抗。 滤波器的设计: 介绍在PDN中应用LC滤波器、RC滤波器等技术,以抑制特定频率范围内的噪声。 第九章:电源噪声与电压裕度 本章将深入分析电源噪声的产生、传播和对器件性能的影响,以及如何评估和优化电压裕度。 电源噪声的产生机制: 识别PDN中的开关噪声、串扰引起的耦合噪声、VRM自身噪声等。 电源噪声的传播: 分析噪声如何在PDN中传播,以及高PDN阻抗如何放大噪声。 对IC性能的影响: 详细解释电源噪声如何影响IC的逻辑电平、时序、功耗以及可靠性。 电源裕度分析(Power Budget Analysis): 介绍如何计算IC所需的最小电压裕度,包括AC和DC裕度。 电压纹波(Voltage Ripple)与毛刺(Spikes): 定义并分析电压纹波和毛刺的产生原因及危害。 仿真与测量: 讲解如何通过仿真和实际测量来评估PDN的噪声水平和电压裕度。 第三部分:高级SI/PI分析与设计实践 第十章:高速互连的SI/PI效应 本章将把SI/PI理论应用于实际的高速互连场景,如连接器、线缆、BGA封装等。 连接器与SI/PI: 分析连接器中的寄生参数(电容、电感)、阻抗不匹配、串扰等问题,以及如何优化连接器设计。 线缆的SI/PI: 探讨屏蔽线缆、差分线缆的传输特性,以及线缆连接器的SI/PI问题。 BGA封装的SI/PI: 分析BGA封装的引脚分布、内部走线、封装衬底等对SI/PI的影响,以及封装内的信号完整性问题。 PCB过孔(Via)的SI/PI: 深入研究过孔的寄生电感和电容,以及它们如何影响高频信号传输和PDN性能。 多层PCB堆叠设计: 探讨不同PCB堆叠方式对SI/PI性能的影响,以及如何选择最优的堆叠结构。 第十一章:差分信号设计与分析 本章将重点介绍差分信号设计及其在SI/PI方面的优势。 差分信号的原理: 解释差分信号如何通过成对传输、共模抑制来提高抗干扰能力和降低EMI。 差分阻抗: 分析差分对的特征阻抗,以及如何设计满足要求的差分阻抗。 差分信号的串扰: 探讨差分信号内部和外部的串扰问题,以及如何有效抑制。 差分眼图与抖动: 分析差分信号的眼图特性和抖动指标,以及如何评估其性能。 差分对的布线规则: 提供详细的差分对布线指南,包括长度匹配、间距控制、参考平面选择等。 第十二章:SI/PI仿真工具与流程 本章将介绍当前主流的SI/PI仿真工具,并指导读者建立高效的仿真流程。 常用SI/PI仿真软件介绍: (列举如ANSYS SIwave, Cadence Sigrity, Keysight ADS等,但不会详细描述具体功能,只说明其应用领域) 介绍不同软件的特点和适用场景。 SI/PI仿真流程: 详细阐述从PCB网表导入、几何模型构建、参数提取、仿真设置到结果后处理的完整仿真流程。 模型提取与简化: 介绍如何从PCB布局数据中提取电气模型,以及如何对复杂模型进行简化以提高仿真效率。 参数扫描与优化: 讲解如何利用仿真工具进行参数扫描,以找到最优的设计参数,并进行设计优化。 仿真结果的解读与验证: 指导读者如何准确解读仿真结果,并将其与实际测量数据进行对比验证。 第十三章:SI/PI的测量与验证 本章将聚焦于如何通过实际测量来验证SI/PI设计,并发现设计中的不足。 SI测量设备: 介绍高性能示波器、向量网络分析仪(VNA)、采样示波器等常用SI测量设备。 PI测量技术: 介绍电源噪声测量、PDN阻抗测量、电压纹波测量等PI测量方法。 测试点的设计: 讲解如何在PCB上预留合适的测试点,以方便进行SI/PI测量。 测量结果的分析与修正: 指导读者如何分析测量数据,并根据测量结果对设计进行必要的修正。 SI/PI的实际案例分析: (此处可以简要提及,但不包含具体内容) 第四部分:实际应用与案例研究 第十四章:特定应用领域的SI/PI挑战 本章将聚焦于一些典型的、对SI/PI要求极高的应用领域,分析其面临的独特挑战。 服务器与数据中心: 讨论高带宽、低延迟的数据传输需求,以及其对SI/PI设计的影响。 通信设备(如基站、光模块): 分析高频信号、复杂接口、多通道同步等SI/PI挑战。 高性能计算(HPC): 探讨海量数据处理、高密度互连带来的SI/PI问题。 汽车电子: 分析汽车环境下的EMC、温度变化等对SI/PI的影响。 医疗设备: 讨论高精度、高可靠性医疗设备对SI/PI的特殊要求。 消费电子(如智能手机、VR设备): 分析小尺寸、高集成度、功耗约束下的SI/PI设计。 第十五章:SI/PI设计中的最佳实践与经验总结 本章将提炼本书的精华,总结SI/PI设计中的关键原则和经验,为读者提供实用的指导。 设计初期的规划: 强调在项目早期就充分考虑SI/PI问题的重要性,避免后期返工。 PCB布局布线原则: 总结贯穿始终的SI/PI优化布局布线规则。 EMC(电磁兼容)的关联性: 阐述SI/PI设计与EMC设计之间的紧密联系,以及如何协同优化。 跨团队协作: 强调SI/PI工程师、PCB工程师、IC设计工程师之间的沟通与协作。 持续学习与跟进: 鼓励读者不断学习新的SI/PI技术和工具,以应对日益增长的设计挑战。 附录: 常用SI/PI参数单位换算表 关键SI/PI术语解释 推荐阅读文献列表 结语 信号完整性与电源完整性是现代电子系统设计的双翼,缺一不可。本书旨在为您提供一站式的学习平台,从理论到实践,从建模到仿真,从测量到案例,全面提升您在SI/PI领域的专业能力。希望本书能够成为您在电子系统设计道路上的得力助手,助您设计出高性能、高可靠性的电子产品。

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最近在负责一款高速ADC的接口设计,一直被一些奇怪的波形失真困扰,尝试了很多方法都不奏效,直到我拿起这本《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》。这本书简直是为我量身定做的!它详细阐述了阻抗不匹配、串扰、反射、回流路径等常见问题产生的原理,并且给出了切实可行的解决方案。我尤其喜欢书中关于时域和频域分析结合的部分,让我能够从不同的角度理解信号的完整性问题。书中的仿真实例非常贴合实际,让我能够快速上手,并且验证自己的设计思路。更让我惊喜的是,书中还深入探讨了电源完整性,特别是关于去耦电容的选择和布局,以及电源分配网络(PDN)的阻抗设计,这部分内容对于保证高速器件稳定工作至关重要,而之前我在这方面一直缺乏系统性的认识。这本书的作者显然对这个领域有着非常深刻的理解,并且善于用清晰易懂的语言将复杂的概念传达给读者。

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作为一个在模拟和射频领域摸索多年的工程师,我一直觉得高速数字信号的分析有点“玄学”。各种“怪异”的现象层出不穷,让人摸不着头脑。直到我翻开了《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》,才恍然大悟。《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》不仅仅是一本理论书,更像是一本实战手册。它用非常直观的方式解释了诸如传输线效应、阻抗匹配、眼图分析等核心概念,并且提供了丰富的计算公式和仿真方法。我最欣赏的是书中对实际PCB设计指导的深入讲解,比如如何合理布局、布线,如何选择合适的过孔和连接器,这些都是在实际工作中非常重要的细节。书中的一些案例分析,让我能够直接看到不良设计带来的恶果,以及通过优化设计如何规避这些问题。对于那些希望提升高速信号设计能力,避免反复修改PCB的工程师来说,这本书绝对是必读之选。

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坦白说,在读《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》之前,我对这个领域多少有些望而生畏。毕竟“完整性”这个词听起来就有点抽象,而且涉及大量数学公式和物理概念。但这本书的编写风格非常接地气,没有枯燥的理论堆砌,而是通过大量的实例和图示,将抽象的概念具象化。书中的案例涵盖了从低速到高速电路的各种典型场景,让我能够很容易地将学到的知识与实际工作联系起来。让我印象深刻的是,书中不仅关注了信号层面的问题,还将电源完整性与信号完整性紧密地联系起来,强调了两者之间的相互影响。这一点非常关键,很多时候,信号问题的根源可能就出在电源上面,而这本书恰恰弥补了我在这一知识盲区。读完这本书,我感觉自己对高速数字电路的设计又上了一个台阶,信心也大增,对于未来的项目设计,能够更加从容应对。

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我是一名刚入行不久的硬件工程师,在学校里接触的电路知识大多偏向于基础理论,真正接触到高速电路设计时,常常感到力不从心。偶然间发现了这本《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》,简直是我的“救星”。书中的内容从最基础的电磁场理论讲起,循序渐进地深入到信号和电源完整性的各个方面。我尤其喜欢书中对各种现象的直观解释,比如为什么会有反射,为什么电源的纹波会影响信号质量等等,这些都比单纯的数学公式更容易理解。而且,书中还介绍了许多常用的EDA工具的使用方法,这对于我们这些初学者来说,是非常宝贵的实践指导。读完之后,我感觉自己对高速电路的设计流程和关键考虑因素有了更清晰的认识,也更有信心去解决实际项目中的问题了。这本书的深度和广度都非常适合我们这样的初学者,可以帮助我们打下坚实的基础。

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作为一个长期在硬件开发一线摸爬滚打的工程师,每次遇到信号和电源问题,就像踩到雷区一样,小心翼翼却又常常束手无策。读了这本《信号完整性与电源完整性分析(第2版)》,感觉就像一下子找到了航海的指南针,对那些之前模糊不清的“鬼影”和“噪声”有了清晰的认识。书中的讲解,从最基础的传输线理论,到复杂的匹配网络设计,再到电源分配网络的建模,逻辑清晰,层层递进。特别是那些图文并茂的案例分析,让我能够直观地理解各种效应的产生机理和危害,也学会了如何系统地分析问题,而不是头痛医头,脚痛医脚。之前很多凭借经验和直觉在做的设计,现在都有了坚实的理论支撑,让我倍感踏实。而且,书中不光讲了“是什么”,更花了大量篇幅讲“怎么做”,从仿真工具的使用技巧到实际PCB布局布线的注意事项,都非常实用,对于初学者来说,这绝对是一本不可多得的入门宝典,对于有经验的工程师,也能从中获得不少启发,优化自己的设计流程。

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