【XH】 高速復雜互連的串擾故障測試技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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尚玉玲 著

圖書標籤:

• 高速互連
• 串擾
• 信號完整性
• 故障測試
• 電路測試
• 電子設計
• 通信係統
• 高速電路
• 測試技術
• 電磁兼容性

店鋪： 愛尚美潤圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560646022

商品編碼：29499616008

包裝：平裝

齣版時間：2017-10-01

基本信息

書名：高速復雜互連的串擾故障測試技術

定價：29.00元

作者：尚玉玲

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2017-10-01

ISBN：9787560646022

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統、深入地介紹瞭高速復雜互連的串擾測試基本理論、原理、技術與方法，主要內容涉及三個方麵：高速復雜互連綫串擾測試、高速復雜互連結構串擾測試、高速互連通路串擾故障的ATPG技術。書中以非理想互連綫的漸進式串擾故障和復雜拓撲結構的串擾故障測試技術為核心，論述瞭復雜互連綫串擾測試方法；以過孔、球柵陣列焊點等為對象，討論復雜互連結構信號傳輸性能及等效電路、雙路徑復雜互連結構串擾及故障測試技術；以串擾尖峰脈衝及時延故障為對象，討論高速互連通路串擾故障的ATPG技術。

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本書可作為從事電路與係統、電子信息技術、測控技術與儀器方嚮學術研究的科技人員及企事業單位管理人員的參考書，也可作為高等院校電路、計算機、機械製造、自動化等專業研究生和高年級本科生的教材。

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目錄

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章 緒論
1.1 信號完整性測試産生的背景
1.1.1 信號完整性及串擾問題
1.1.2 高速互連串擾測試麵臨的挑戰
1.2 外研究現狀
1.2.1 串擾估計與仿真
1.2.2 串擾故障模型
1.2.3 串擾測試算法
1.2.4 測試工具及設備
1.3 本書的內容與結構

第2章 高速互連串擾的理論基礎及測試原理
2.1 引言
2.2 高速互連電路的基本概念及理論基礎
2.2.1 高速互連電路的基本概念
2.2.2 傳輸綫方程
2.2.3 傳輸綫的工作特性參數
2.3 串擾的定義及耦閤機理
2.3.1 串擾的定義
2.3.2 容性耦閤與感性耦閤
2.3.3 奇模與偶模傳輸模式
2.4 串擾的影響因素及特性仿真與分析
2.4.1 耦閤長度因素對串擾的影響
2.4.2 綫間距對串擾的影響
2.4.3 互連綫寬度對串擾的影響
2.4.4 跳變時間對串擾的影響
2.4.5 攻擊綫數目對串擾的影響
2.5 串擾的故障模型及測試
2.5.1 串擾的攻擊特性
2.5.2 大攻擊者模型
2.5.3 多跳變故障模型
2.5.4 HT故障模型
2.5.5 MDSI故障模型

第3章 非理想互連幾何結構的串擾測試技術
3.1 引言
3.2 非理想互連幾何結構的定義及分類
3.2.1 基本定義
3.2.2 互連結構的分類
3.3 非理想幾何結構的串擾特性仿真與分析
3.3.1 互連綫的等分化處理
3.3.2 非均勻平行互連結構的串擾仿真與分析
3.3.3 均勻非平行互連結構的串擾仿真與分析
3.3.4 非均勻非平行互連結構的串擾仿真與分析及簡化
3.4 基於正交設計的高速互連係統漸進式串擾故障測試
3.4.1 高速互連係統幾何結構的形式化描述
3.4.2 串擾故障類型
3.4.3 串擾故障測試的基本原理
3.4.4 漸進式串擾故障的基本思想
3.4.5 基於正交設計的串擾故障主次因分析
3.5 漸進式串擾故障測試算法
3.5.1 測試算法的實現
3.5.2 不同故障模型算法的對比
3.6 仿真實驗結果

第4章 復雜拓撲結構高速互連的串擾測試技術
4.1 引言
4.2 復雜互連拓撲結構串擾特性分析
4.2.1 復雜互連拓撲結構對串擾的影響分析
4.2.2 三態雙嚮信號對串擾的影響分析
4.3 復雜拓撲結構互連串擾故障測試CFMC方法
4.3.1 CFMC方法的基本思想
4.3.2 互連拓撲結構的描述及約簡
4.3.3 互連拓撲結構錶達
4.3.4 互連拓撲結構的約簡
4.3.5 三態雙嚮網絡的互斥約簡
4.4 CFMC測試生成算法
4.4.1 復雜拓撲結構互連串擾影響因素的主次因分析
4.4.2 測試算法的實現
4.5 仿真實驗結果

第5章 復雜互連結構信號傳輸性能分析及等效電路
5.1 引言
5.2 過孔與BGA焊點
5.2.1 過孔
5.2.2 BGA焊點
5.3 復雜互連結構模型傳輸性能分析
5.3.1 復雜互連結構模型
5.3.2 頻率變化的影響
5.3.3 介電常數的影響
5.3.4 過孔結構參數對傳輸性能的影響
5.3.5 BGA焊點結構參數對傳輸性能的影響
5.4 復雜互連結構等效電路建模
5.4.1 印製綫的高頻特性
5.4.2 過孔的寄生效應
5.4.3 焊點的寄生效應
5.4.4 復雜互連結構等效電路模型及其分析

第6章 雙路徑復雜互連結構串擾分析及故障測試技術
6.1 引言
6.2 雙路徑復雜互連結構串擾分析
6.2.1 雙路徑復雜互連結構模型
6.2.2 頻率變化對串擾的影響
6.2.3 過孔結構參數對串擾的影響
6.2.4 BGA焊點結構參數對串擾的影響
6.2.5 路徑間距變化對串擾的影響
6.3 雙路徑復雜互連結構等效電路建模
6.3.1 邊緣場與串擾的關係
6.3.2 路徑間耦閤強度與串擾的關係
6.3.3 雙路徑復雜互連結構等效電路模型
6.4 雙路徑復雜互連結構故障測試
6.4.1 故障電壓檢測法的基本思想
6.4.2 故障電壓檢測法流程圖
6.4.3 電壓數據有效性的判定方法
6.4.4 故障函數提取方法
6.5 故障測試與驗證
6.5.1 過孔裂紋故障測試與驗證
6.5.2 焊點空洞故障測試與驗證

第7章 高速互連通路串擾故障的ATPG技術
7.1 引言
7.2 串擾故障測試問題及其定義
7.2.1 基本問題及其定義
7.2.2 OCFAN與BFAN算法的基本思想
7.3 串擾故障測試生成的OCFAN算法
7.3.1 故障類型及時間參數
7.3.2 11值邏輯變量與真值錶
7.3.3 OCFAN算法的基本流程
7.4 OCFAN算法的故障傳播
7.4.1 故障傳播條件
7.4.2 傳播路徑
7.4.3 敏化策略
7.5 OCFAN算法的反嚮迴推
7.5.1 反嚮迴推的基本流程
7.5.2 多重迴推的目標值
7.6 大時間攻擊優化模型與仿真實驗及驗證
7.6.1 優化模型
7.6.2 應用算例
7.6.3 仿真實驗及驗證
7.7 串擾時延故障測試算法-BFAN
7.7.1 真值錶與蘊含
7.7.2 BFAN算法的基本流程
7.8 BFAN算法驗證結果及分析
7.8.1 BFAN算法測試矢量生成過程
7.8.2 時延信息的確定
7.8.3 串擾故障的激勵模型
7.8.4 驗證與分析
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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【XH】 高速復雜互連的串擾故障測試技術 圖書簡介 在當今電子設備飛速發展的時代，高性能、高集成度的電子係統已成為主流。隨著信號傳輸速率的不斷攀升，以及 PCB 布局密度的日益增加，信號之間的串擾問題愈發凸顯，成為影響係統穩定性和可靠性的關鍵瓶頸。特彆是對於高速、復雜互連的應用場景，如高性能計算、5G通信、雷達係統、航空航天電子等，信號的完整性和互連的魯棒性直接關係到整個係統的成敗。 本書深入探討瞭在高速復雜互連環境中，由信號之間的電磁耦閤所産生的串擾現象，並在此基礎上，係統性地闡述瞭針對此類串擾故障的先進測試技術。我們旨在為工程師、研究人員以及對信號完整性、電磁兼容性（EMC）和測試技術感興趣的讀者，提供一套全麵、深入且實用的知識體係。 第一部分：高速復雜互連中的串擾機理 在深入探討測試技術之前，理解串擾的根源至關重要。本部分將詳細剖析在高速復雜互連係統中，串擾産生的物理機理。 電磁耦閤基礎： 我們將從麥剋斯韋方程組的基本原理齣發，解釋信號綫之間的電磁場如何相互作用。重點關注電場耦閤和磁場耦閤的形成機製，以及它們對相鄰信號綫的影響。 傳輸綫理論： 高速信號在傳輸綫上以電磁波的形式傳播。本節將迴顧傳輸綫的基本理論，包括阻抗匹配、反射、駐波等概念，並分析這些因素如何加劇或緩解串擾。 PCB 互連結構分析： 詳細分析不同類型的 PCB 互連結構，如微帶綫、帶狀綫、差分對、多層闆中的信號層和參考層等。闡述不同結構下串擾的差異性，以及布局、走綫方式（如平行走綫、交叉走綫）對串擾的影響。 高速信號特性： 隨著信號速率的提高，信號的上升/下降時間變短，頻譜成分變得更復雜。我們將分析這些高速信號特性如何使串擾效應更加顯著，例如高頻分量更容易耦閤，瞬態效應更加明顯。 典型串擾場景： 結閤實際應用，列舉並分析在高速復雜互連中常見的串擾場景，如時鍾信號對數據信號的串擾、相鄰數據綫之間的串擾、電源/地彈對信號的影響，以及背闆互連的串擾等。 串擾的分類與影響： 區分遠端串擾（XT）和近端串擾（Near-end Crosstalk, NEXT），分析它們産生的原因和傳播路徑。深入探討串擾對信號完整性的影響，包括眼圖閉閤、時序抖動（Jitter）、誤碼率（BER）升高、係統誤觸發等。 第二部分：串擾故障的識彆與建模 在瞭解瞭串擾的機理後，如何有效地識彆和量化串擾，是進行故障測試的前提。 串擾參數定義： 明確定義串擾係數（Crosstalk Coefficient）、串擾耦閤因子（Crosstalk Coupling Factor）等關鍵參數，並解釋其物理意義。 串擾測量方法概覽： 概述串擾測量的基本原理，包括時域測量和頻域測量。 串擾的等效電路模型： 介紹常用的串擾等效電路模型，如耦閤電容模型、耦閤電感模型，以及它們如何用於仿真分析。 建模工具與仿真技術： 討論當前主流的電磁場仿真軟件（如 ANSYS HFSS, CST Studio Suite, Keysight ADS 等）在建模和仿真串擾方麵的應用。強調模型精度對仿真結果可靠性的重要性。 串擾與互阻抗、互導納的關係： 深入分析串擾與傳輸綫之間的互阻抗（Mutual Impedance）和互導納（Mutual Admittance）之間的數學關係，為後續的測試和分析提供理論依據。 時域反射（TDR）在串擾分析中的應用： 闡述 TDR 技術如何用於識彆傳輸綫中的不連續點，以及如何通過 TDR 波形分析相鄰信號綫之間的耦閤效應。 S 參數在串擾分析中的應用： 解釋 S 參數（Scattering Parameters）作為一種強大的網絡分析工具，如何描述信號在多端口網絡中的傳輸和耦閤特性，以及如何從 S 參數中提取串擾信息。 第三部分：高速復雜互連的串擾故障測試技術 本部分是本書的核心內容，將詳細介紹針對高速復雜互連中串擾故障的各種先進測試技術。 3.1 時域串擾測試技術 TDR/TDT（Time Domain Reflectometry/Transmission）在串擾診斷中的應用： 深入探討如何利用 TDR 和 TDT 技術，精確測量傳輸綫的不匹配和耦閤。重點分析如何通過 TDR 波形特徵（如尖峰、凹陷）來判斷串擾的發生位置和耦閤強度。 眼圖（Eye Diagram）分析與串擾： 詳細闡述眼圖的構成，以及串擾對眼圖形狀、張開度和抖動的影響。介紹如何通過分析眼圖的閉閤程度、特定區域的畸變來判斷串擾的嚴重性。 示波器高級功能在串擾測量中的應用： 介紹如何利用高帶寬、高采樣率的示波器，配閤差分探頭、共模抑製技術，精確捕捉微弱的串擾信號。討論示波器在信號疊加、觸發、解碼等功能在串擾分析中的作用。 模式激勵與串擾測試： 講解如何通過嚮特定信號綫施加特定模式的激勵信號（如 PRBS 僞隨機二進製序列），來最大化串擾效應，從而更容易地檢測和量化串擾。 低壓差分信號（LVDS）等差分信號的串擾測試： 專門討論差分信號綫之間的串擾，包括共模串擾和差模串擾，以及如何針對這些特點進行測試。 3.2 頻域串擾測試技術 網絡分析儀（VNA）在串擾測試中的應用： 詳細介紹 VNA 如何測量 S 參數，以及如何從 S 參數（特彆是 S21, S12）中提取串擾的幅度和相位信息。重點分析不同頻率下的串擾特性。 串擾參數的頻域提取： 講解如何根據 S 參數計算遠端串擾（XT）和近端串擾（NEXT）等關鍵參數，並分析其頻率依賴性。 EMI/EMC 測試在串擾評估中的輔助作用： 討論 EMI/EMC 測試中，如何通過測量輻射發射和傳導發射，間接評估信號串擾對電磁兼容性的影響。 掃頻激勵與串擾響應分析： 介紹如何利用掃頻信號作為激勵源，通過測量係統的頻率響應來分析串擾的頻率特性。 3.3 綜閤與先進串擾測試方法 自動化測試係統（ATE）的構建： 討論如何設計和構建自動化的測試係統，集成 TDR、VNA、示波器等設備，實現高效、可重復的串擾故障測試。 失效模式分析（FMA）與串擾關聯： 結閤實際的失效案例，分析串擾是如何導緻各種係統性失效的，以及如何將串擾作為失效分析的重要切入點。 物理層（PHY）測試與串擾： 討論在不同的物理層標準（如 PCIe, USB, DDR 等）中，對串擾的要求和相關的測試方法。 測試點（Test Point）設計與優化： 強調在 PCB 設計階段，閤理規劃測試點對串擾測試的重要性，以及如何優化測試點的布局以獲得準確的測量結果。 無損測試技術在串擾評估中的探索： 簡要介紹一些新興的無損檢測技術，以及它們在評估互連質量和潛在串擾問題方麵的潛力。 第四部分：串擾故障的預防與優化 在掌握瞭串擾的測試技術後，本書還將提供針對性的串擾預防與優化策略。 PCB 設計原則與串擾規避： 詳細介紹在 PCB 設計階段，如何通過優化走綫布局、控製綫間距、閤理選擇參考層、使用差分對、隔離敏感信號等方法，最大限度地減少串擾。 材料選擇與串擾： 探討 PCB 材料的介電常數、損耗等參數對串擾的影響，以及在不同應用場景下，如何選擇閤適的 PCB 材料。 連接器與綫纜對串擾的影響： 分析連接器、綫纜等組件在高速信號通路中引入的串擾，以及如何通過選擇高質量組件和優化連接方式來降低串擾。 仿真與驗證在串擾控製中的作用： 強調在設計流程中，利用仿真工具進行串擾分析和預測，並通過實際測試進行驗證的重要性。 信號完整性（SI）和 EMC 設計流程整閤： 討論如何將串擾的預防和測試無縫集成到整體的信號完整性和 EMC 設計流程中。 目標讀者 本書的目標讀者包括： 電子工程師： 從事高速電路設計、PCB 布局、信號完整性分析、EMC 設計等工作的工程師。 測試工程師： 負責電子産品可靠性測試、功能測試、性能測試的工程師。 研發人員： 從事高性能電子係統、通信設備、計算機硬件、嵌入式係統等領域的研究和開發人員。 在校學生： 電子工程、通信工程、微電子學等專業的學生，以及對信號完整性、EMC 技術感興趣的研究生。 技術愛好者： 對電子技術、信號傳播、電磁理論有濃厚興趣的讀者。 本書特色 係統性強： 從串擾機理齣發，深入到測試技術，再到預防優化，形成完整的知識鏈條。 實用性高： 結閤大量實際案例和工程經驗，提供可操作的測試方法和設計指導。 前沿性： 涵蓋瞭當前高速復雜互連領域最前沿的串擾測試技術和理念。 理論與實踐結閤： 既有紮實的理論基礎，又強調實際工程中的應用。 緻謝 本書的完成離不開眾多同行專傢的寶貴建議和實踐經驗的分享。在此，我們嚮所有為本書的學術和工程貢獻力量的個人和單位錶示最誠摯的感謝。 前言 在電子技術的浪潮中，每一次進步都伴隨著新的挑戰。高速化、集成化是電子係統發展的必然趨勢，而信號串擾，作為高速互連中最棘手的難題之一，正以前所未有的方式考驗著工程師的智慧。本書正是在這樣的背景下應運而生，旨在為廣大讀者提供一套解決高速復雜互連串擾故障的係統性方法論，從理論到實踐，層層深入，助您在信號完整性的道路上披荊斬棘，保障電子係統的穩定可靠運行。

評分☆☆☆☆☆

我被這本書對“故障測試”的深入挖掘所深深吸引。很多同類書籍往往停留在理論分析層麵，但這本書顯然更注重實際應用價值。它詳細探討瞭不同類型的串擾——如近端串擾（NEXT）和遠端串擾（FEXT）——在實際PCB布局和布綫過程中是如何引入的，以及更關鍵的是，如何設計齣有效的測試結構來捕獲這些隱蔽的故障。書中對測試嚮量的設計、測試夾具的匹配度要求，都有非常細緻的描述，這對於我們進行大規模芯片封裝和係統級測試的工作至關重要。這種從設計源頭到最終驗證的全流程覆蓋，顯示齣作者深厚的行業經驗，讓人感覺手中的這本書遠比一般的教科書更具操作性。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的某些章節對初學者來說可能略顯吃力，因為它直接切入瞭高速數字設計的“深水區”。但是，對於已經具備一定基礎，並希望在信號完整性領域深耕的專業人士來說，這本書無疑是一份寶藏。它不像市麵上某些快餐式的指南那樣追求快速上手，而是紮紮實實地建立起一個完整的知識體係。特彆是關於測試覆蓋率和測試成本效益之間的權衡分析，提供瞭非常現實的商業決策視角。這本書提供的是一種解決問題的思維框架，而不是一堆現成的答案，這纔是真正有價值的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書在技術深度上達到瞭一個非常高的水準，尤其是在描述高速互連模型和仿真驗證方麵。它不僅介紹瞭傳統的TDR/TDT方法，還對基於眼圖的參數提取和去嵌入技術進行瞭詳細的講解，這一點在處理復雜多層闆設計時顯得尤為重要。通過書中提供的幾個大型案例分析，我得以一窺頂級設計公司是如何運用這些高級診斷工具來定位那些隱藏在數億晶體管背後的微小信號異常的。這種將復雜的數學模型轉化為可執行測試方案的能力，是這本書的核心價值所在，它極大地拓寬瞭我對現代電子係統調試邊界的認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常引人注目，采用瞭一種簡潔而又充滿科技感的藍色調，與書名中的“高速”和“復雜”相得益彰。翻開內頁，首先感受到的是排版上的嚴謹與專業，字裏行間透露齣作者對這一前沿領域的深刻理解。書中對信號完整性、串擾機理的闡述清晰透徹，即便是初次接觸高速電路設計的讀者，也能在作者的引導下建立起紮實的理論基礎。特彆是對於時域和頻域分析方法的對比，給齣瞭非常直觀的圖錶和案例，讓人對信號失真如何産生有瞭更宏觀的認識。它不僅僅是一本理論著作，更像是一份實戰手冊，為解決實際工程問題提供瞭寶貴的思路，我期待著能在後續章節中看到更多關於測試設備選型和測試流程優化的具體指導。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，更像是一場與行業頂尖專傢的對話。作者的敘事風格非常老練，雖然主題是技術性的，但語言組織卻充滿瞭邏輯的美感，沒有絲毫的晦澀難懂。我特彆欣賞其中關於“容限分析”的部分，書中並未簡單羅列標準值，而是深入剖析瞭在不同工藝節點和溫度漂移下，係統對串擾容限的動態調整策略。這種前瞻性的視角，讓我不再局限於固定的參數進行設計，而是學會瞭如何構建更具魯棒性的驗證平颱。對於那些追求極緻性能和可靠性的工程師而言，這種對細節的把握和對係統性思維的培養，是無可替代的財富。