信號/電源完整性仿真分析與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

邵鵬 著

圖書標籤:

• 信號完整性
• 電源完整性
• PCB設計
• 仿真分析
• 高速電路
• 電磁兼容性
• SI/PI
• 電路設計
• 電子工程
• 實踐指導

店鋪： 電子工業齣版社官方旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121197468

商品編碼：29627283772

包裝：平塑勒

開本：16

齣版時間：2013-04-01

內容介紹

基本信息

書名:信號/電源完整性仿真分析與實踐

原價：55.00元

作者:邵鵬　編著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-4-1

ISBN：9787121197468

字數：392000

頁碼：331

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：

編輯推薦

---

　　《信號/電源完整性仿真分析與實踐》的所有實例將在Mentor公司的HyperLynx相關工具中實現。

內容提要

---

　　電路設計，尤其是現代高速電路係統的設計，是一個隨著電子技術的發展而日新月異的工作，具有很強的趣味性，也具有相當的挑戰性。《信號/電源完整性仿真分析與實踐》的目的是要使電子係統設計工程師們能夠更好地掌握高速電路係統設計的方法和技巧，跟上行業發展要求。因此，《信號/電源完整性仿真分析與實踐》由簡到難、由理論到實踐，以設計和仿真實例嚮讀者講解瞭信號/電源完整性的相關現象，如何使用EDA工具進行高速電路係統設計，以及利用仿真分析對設計進行指導和驗證。此書的所有實例將在Mentor公司的HyperLynx相關工具中實現。

目錄

---

第1篇 基礎理論篇

第1章 高速係統設計簡介

1.1 PCB設計技術迴顧

1.2 什麼是“高速”係統設計

1.3 如何應對高速係統設計

1.3.1 理論作為指導和基準

1.3.2 積纍實踐經驗

1.3.3 平衡時間與效率

1.4 小結

第2章 高速係統設計理論基礎

2.1 微波電磁波簡介

2.2 微波傳輸綫

2.2.1 微波等效電路物理量

2.2.2 微波傳輸綫等效電路

2.3 電磁波傳輸和反射

2.4 微波傳輸介質

2.4.1 微帶綫（Microstrip Line）

2.4.2 微帶綫的損耗

2.4.3 帶狀綫（Strip Line）

2.4.4 同軸綫（Coaxial Line）

2.4.5 雙絞綫（Twist Line）

2.4.6 差分傳輸綫

2.4.7 差分阻抗

2.5 “阻抗”的睏惑

2.5.1 阻抗的定義

2.5.2 為什麼要考慮阻抗

2.5.3 傳輸綫的結構和阻抗

2.5.4 瞬時阻抗和特徵阻抗

2.5.5 特徵阻抗和信號完整性

2.5.6 為什麼是50Ω

2.6 阻抗的測量

2.7 “阻抗”的睏惑之答案

2.8 趨膚效應

2.9 傳輸綫損耗

2.10 小結

第3章 信號/電源完整性

3.1 什麼是信號/電源完整性

3.2 信號完整性問題分類

3.3 高頻信號傳輸的要素

3.4 反射的産生和預防

3.4.1 反射的産生

3.4.2 反射的消除和預防

3.5 串擾的産生和預防

3.5.1 串擾的産生

3.5.2 串擾的預防與消除

3.6 電源完整性分析

3.6.1 電源係統設計目標

3.6.2 電源係統設計方法

3.6.3 電容的理解

3.6.4 電源係統分析方法

3.6.5 電源建模和仿真算法

3.6.6 SSN分析和應用

3.7 電磁兼容性EMC和電磁乾擾EMI

3.7.1 EMC/EMI 和信號完整性的關係

3.7.2 産生EMC/EMI問題的根源

3.8 正確認識迴流路徑（參考平麵）

3.8.1 什麼是高頻信號的迴流路徑

3.8.2 迴流路徑的選擇

3.8.3 迴流路徑的連續一緻性

3.9 影響信號完整性的其他因素

3.10 小結

第2篇 軟件操作篇

第4章 Mentor高速係統設計工具

4.1 Mentor高速係統設計流程

4.2 約束編輯係統（Constrain Editor System）

4.3 信號/電源完整性分析工具：HyperLynx

4.3.1 HyperLynx的工具架構

4.3.2 HyperLynx的通用性

4.3.3 HyperLynx的易用性

4.3.4 HyperLynx的實用性

4.3.5 Mentor高速仿真技術的發展趨勢

4.4 前仿和後仿

4.5 HyperLynx -LineSim使用簡介

4.5.1 分析前準備工作

4.5.2 建立信號網絡

4.5.3 設置仿真條件

4.5.4 仿真結果和約束設置

4.6 HyperLynx-BoardSim使用簡介

4.6.1 設計文件的導入

4.6.2 設置仿真條件

4.6.3 關鍵網絡分析

4.6.4 多闆聯閤仿真

4.7 HyperLynx -3DEM簡介

4.8 小結

第5章 高速係統仿真分析和設計方法

5.1 高速電路設計流程的實施條件分析

5.2 IBIS模型

5.2.1 IBIS模型介紹

5.2.2 IBIS模型的生成和來源

5.2.3 IBIS模型的常見錯誤及檢查方法

5.2.4 IBIS文件介紹

5.2.5 如何獲得IBIS模型

5.2.6 在HyperLynx中使用IBIS模型

5.2.7 在Cadence流程中使用IBIS模型

5.2.8 DML模型簡介

5.3 仿真分析條件設置

5.3.1 Stackup——疊層設置

5.3.2 DC Nets——直流電壓設置

5.3.3 器件類型和管腳屬性設置

5.3.4 SI Models——為器件指定模型

5.4 係統設計和（預）布局

5.5 使用HyperLynx進行仿真分析

5.5.1 拓撲結構抽取

5.5.2 在HyperLynx中進行仿真

5.6 約束規則生成

5.6.1 簡單約束設計——Length/ Delay

5.6.2 差分布綫約束——Diff Pair

5.6.3 網絡拓撲約束——Net Scheduling

5.7 約束規則的應用

5.7.1 層次化約束關係

5.7.2 約束規則的映射

5.7.3 CES約束管理係統的使用

5.8 布綫後的仿真分析和驗證

5.8.1 布綫後仿真的必要性

5.8.2 布綫後仿真流程

5.9 電源完整性設計方法和流程

5.9.1 確定電源係統的目標阻抗

5.9.2 DC Drop——直流壓降分析

5.9.3 電源平麵諧振點分析

5.9.4 VRM去耦作用分析

5.9.5 去耦電容的集總式交流特性分析

5.9.6 去耦電容的分布式交流特性分析

5.9.7 電源噪聲特性分析

5.9.8 電源平麵模型抽取

5.9.9 HyperLynx-PI電源係統設計流程總結

5.9.10 創建VRM模型

5.9.11 電容的布局和布綫

5.9.12 閤理認識電容的有效去耦半徑

5.10 小結

第3篇 DDR係統仿真及案例實踐篇

第6章 DDRx係統設計與仿真分析

6.1 DDR係統概述

6.2 DDR規範解讀

6.2.1 DDR規範的DC和AC特性

6.2.2 DDR規範的時序要求

6.2.3 DDR芯片的電氣特性和時序要求

6.2.4 DDR控製器的電氣特性和時序要求

6.2.5 DDR刷新和預充電

6.3 DDRx總綫技術發展

6.3.1 DDRx信號斜率修正

6.3.2 DDRx ODT的配置

6.3.3 從DDR2到DDR3

6.3.4 DDR3的WriteLeveling

6.3.5 DDR2及DDR3的協議變化

6.4 DDRx係統仿真分析方法

6.4.1 在HyperLynx中仿真DDRx 係統

6.4.2 仿真結果的分析和解讀

6.5 LPDDRx簡介

第4篇 高速串行技術篇

第7章 高速串行差分信號設計及仿真分析

7.1 高速串行信號簡介

7.1.1 數字信號總綫時序分析

7.1.2 高速串行總綫

7.1.3 Serdes的電路結構

7.1.4 Serdes的應用

7.2 高速串行信號設計

7.2.1 有損傳輸綫和信號（預）加重

7.2.2 錶麵粗糙度對傳輸綫損耗的影響

7.2.3 高頻差分信號的布綫和匹配設計

7.2.4 過孔的Stub效應

7.2.5 連接器信號分布

7.2.6 加重和均衡

7.2.7 碼間乾擾ISI和判決反饋均衡器DFE

7.2.8 AC耦閤電容

7.2.9 迴流路徑的連續性

7.2.10 高速差分綫的布綫模式和串擾

7.2.11 緊耦閤和鬆耦閤

7.3 高速串行信號仿真分析

7.3.1 係統級仿真

7.3.2 S參數（Scattering parameters）

7.3.3 互連設計和S參數分析

7.3.4 檢驗S參數質量

7.3.5 S參數的使用

7.3.6 高速差分串行信號的仿真需求

7.3.7 IBIS-AMI模型介紹

7.3.8 HyperLynx AMI Wizard通道仿真分析

7.3.9 6Gbps，12Gbps！然後

7.4 抖動（Jitter）

7.4.1 認識抖動（Jitter）

7.4.2 實時抖動分析

7.4.3 抖動各分量的典型特徵

……

第5篇 結束與思考篇

第8章 實戰後的思考

作者介紹

---

　　邵鵬，畢業於北京大學微處理器研究中心，碩士研究生，2004年3月至2006年3月：Intel中國研究中心高級研究員，2006年3月至2010年11月：IBM中國研究院高級研究員，2010年12月至今，MenlorGraphics（明導）中國區技術顧問，研究興趣和實踐經驗包括：Many—Core係統結構及存儲體係研究、軟硬件協同仿真技術Hardware—softwareCo—simulation、基於IBM，Intel，AMD等不同體係架構的係統設計、高速、高性能復雜芯片、係統聯閤設計及SI，PI，EMC仿真分析技術復雜係統設計項目管理和實施。

文摘

---

序言

---

關聯推薦
本書適閤電子設計工程師能夠在很短的時間內，從理論到實踐，係統性地學習復雜高速係統的設計原理，掌握先進的設計技術，從而提高自身的從業技能和素質並提高行業競爭力。
目錄
目 錄
第1篇 基礎理論篇
第1章 高速係統設計簡介 2
1.1 PCB設計技術迴顧 2
1.2 什麼是“高速”係統設計 3
1.3 如何應對高速係統設計 8
1.3.1 理論作為指導和基準 9
1.3.2 積纍實踐經驗 11
1.3.3 平衡時間與效率 11
1.4 小結 12
第2章 高速係統設計理論基礎 14
2.1 微波電磁波簡介 14
2.2 微波傳輸綫 16
2.2.1 微波等效電路物理量 17
2.2.2 微波傳輸綫等效電路 17
2.3 電磁波傳輸和反射 21
2.4 微波傳輸介質 24
2.4.1 微帶綫（Microstrip Line） 25
2.4.2 微帶綫的損耗 26
2.4.3 帶狀綫（Strip Line） 28
2.4.4 同軸綫（Coaxial Line） 29
2.4.5 雙絞綫（Twist Line） 30
2.4.6 差分傳輸綫 30
2.4.7 差分阻抗 33
2.5 “阻抗”的睏惑 33
2.5.1 阻抗的定義 34
2.5.2 為什麼要考慮阻抗 35
2.5.3 傳輸綫的結構和阻抗 35
2.5.4 瞬時阻抗和特徵阻抗 36
2.5.5 特徵阻抗和信號完整性 37
2.5.6 為什麼是50Ω 37
2.6 阻抗的測量 38
2.7 “阻抗”的睏惑之答案 40
2.8 趨膚效應 41
2.9 傳輸綫損耗 42
2.10 小結 44
第3章 信號/電源完整性 45
3.1 什麼是信號/電源完整性 45
3.2 信號完整性問題分類 47
3.3 高頻信號傳輸的要素 49
3.4 反射的産生和預防 50
3.4.1 反射的産生 51
3.4.2 反射的消除和預防 55
3.5 串擾的産生和預防 67
3.5.1 串擾的産生 67
3.5.2 串擾的預防與消除 71
3.6 電源完整性分析 73
3.6.1 電源係統設計目標 74
3.6.2 電源係統設計方法 76
3.6.3 電容的理解 78
3.6.4 電源係統分析方法 81
3.6.5 電源建模和仿真算法 82
3.6.6 SSN分析和應用 84
3.7 電磁兼容性EMC和電磁乾擾EMI 88
3.7.1 EMC/EMI 和信號完整性的關係 89
3.7.2 産生EMC/EMI問題的根源 90
3.8 正確認識迴流路徑（參考平麵） 92
3.8.1 什麼是高頻信號的迴流路徑 92
3.8.2 迴流路徑的選擇 93
3.8.3 迴流路徑的連續一緻性 96
3.9 影響信號完整性的其他因素 97
3.10 小結 97
第2篇 軟件操作篇
第4章 Mentor高速係統設計工具 100
4.1 Mentor高速係統設計流程 101
4.2 約束編輯係統（Constrain Editor System） 105
4.3 信號/電源完整性分析工具：HyperLynx 109
4.3.1 HyperLynx的工具架構 109
4.3.2 HyperLynx的通用性 113
4.3.3 HyperLynx的易用性 113
4.3.4 HyperLynx的實用性 117
4.3.5 Mentor高速仿真技術的發展趨勢 121
4.4 前仿和後仿 122
4.5 HyperLynx -LineSim使用簡介 124
4.5.1 分析前準備工作 125
4.5.2 建立信號網絡 127
4.5.3 設置仿真條件 128
4.5.4 仿真結果和約束設置 131
4.6 HyperLynx-BoardSim使用簡介 132
4.6.1 設計文件的導入 132
4.6.2 設置仿真條件 133
4.6.3 關鍵網絡分析 135
4.6.4 多闆聯閤仿真 137
4.7 HyperLynx -3DEM簡介 139
4.8 小結 141
第5章 高速係統仿真分析和設計方法 142
5.1 高速電路設計流程的實施條件分析 142
5.2 IBIS模型 144
5.2.1 IBIS模型介紹 144
5.2.2 IBIS模型的生成和來源 146
5.2.3 IBIS模型的常見錯誤及檢查方法 152
5.2.4 IBIS文件介紹 155
5.2.5 如何獲得IBIS模型 159
5.2.6 在HyperLynx中使用IBIS模型 160
5.2.7 在Cadence流程中使用IBIS模型 162
5.2.8 DML模型簡介 163
5.3 仿真分析條件設置 167
5.3.1 Stackup——疊層設置 168
5.3.2 DC Nets——直流電壓設置 168
5.3.3 器件類型和管腳屬性設置 169
5.3.4 SI Models——為器件指定模型 171
5.4 係統設計和（預）布局 173
5.5 使用HyperLynx進行仿真分析 176
5.5.1 拓撲結構抽取 176
5.5.2 在HyperLynx中進行仿真 177
5.6 約束規則生成 183
5.6.1 簡單約束設計——Length/ Delay 183
5.6.2 差分布綫約束——Diff Pair 184
5.6.3 網絡拓撲約束——Net Scheduling 185
5.7 約束規則的應用 187
5.7.1 層次化約束關係 187
5.7.2 約束規則的映射 189
5.7.3 CES約束管理係統的使用 190
5.8 布綫後的仿真分析和驗證 191
5.8.1 布綫後仿真的必要性 191
5.8.2 布綫後仿真流程 192
5.9 電源完整性設計方法和流程 194
5.9.1 確定電源係統的目標阻抗 196
5.9.2 DC Drop——直流壓降分析 197
5.9.3 電源平麵諧振點分析 199
5.9.4 VRM去耦作用分析 202
5.9.5 去耦電容的集總式交流特性分析 204
5.9.6 去耦電容的分布式交流特性分析 206
5.9.7 電源噪聲特性分析 207
5.9.8 電源平麵模型抽取 209
5.9.9 HyperLynx-PI電源係統設計流程總結 210
5.9.10 創建VRM模型 211
5.9.11 電容的布局和布綫 213
5.9.12 閤理認識電容的有效去耦半徑 215
5.10 小結 217
第3篇 DDR係統仿真及案例實踐篇
第6章 DDRx係統設計與仿真分析 220
6.1 DDR係統概述 220
6.2 DDR規範解讀 222
6.2.1 DDR規範的DC和AC特性 223
6.2.2 DDR規範的時序要求 225
6.2.3 DDR芯片的電氣特性和時序要求 226
6.2.4 DDR控製器的電氣特性和時序要求 229
6.2.5 DDR刷新和預充電 230
6.3 DDRx總綫技術發展 233
6.3.1 DDRx信號斜率修正 233
6.3.2 DDRx ODT的配置 236
6.3.3 從DDR2到DDR3 237
6.3.4 DDR3的WriteLeveling 238
6.3.5 DDR2及DDR3的協議變化 239
6.4 DDRx係統仿真分析方法 240
6.4.1 在HyperLynx中仿真DDRx 係統 240
6.4.2 仿真結果的分析和解讀 253
6.5 LPDDRx簡介 254
第4篇 高速串行技術篇
第7章 高速串行差分信號設計及仿真分析 258
7.1 高速串行信號簡介 259
7.1.1 數字信號總綫時序分析 259
7.1.2 高速串行總綫 262
7.1.3 Serdes的電路結構 264
7.1.4 Serdes的應用 265
7.2 高速串行信號設計 266
7.2.1 有損傳輸綫和信號（預）加重 267
7.2.2 錶麵粗糙度對傳輸綫損耗的影響 270
7.2.3 高頻差分信號的布綫和匹配設計 271
7.2.4 過孔的Stub效應 273
7.2.5 連接器信號分布 275
7.2.6 加重和均衡 276
7.2.7 碼間乾擾ISI和判決反饋均衡器DFE 278
7.2.8 AC耦閤電容 281
7.2.9 迴流路徑的連續性 285
7.2.10 高速差分綫的布綫模式和串擾 286
7.2.11 緊耦閤和鬆耦閤 287
7.3 高速串行信號仿真分析 289
7.3.1 係統級仿真 289
7.3.2 S參數（Scattering parameters） 291
7.3.3 互連設計和S參數分析 294
7.3.4 檢驗S參數質量 300
7.3.5 S參數的使用 305
7.3.6 高速差分串行信號的仿真需求 306
7.3.7 IBIS-AMI模型介紹 308
7.3.8 HyperLynx AMI Wizard通道仿真分析 310
7.3.9 6Gbps，12Gbps！然後 313
7.4 抖動（Jitter） 314
7.4.1 認識抖動（Jitter） 315
7.4.2 實時抖動分析 316
7.4.3 抖動各分量的典型特徵 318
第5篇 結束與思考篇
第8章 實戰後的思考 324
術語和縮略詞 329

《電子係統設計中的信號與電源完整性權威指南》 聚焦核心： 深入剖析現代電子係統設計中，信號完整性（SI）和電源完整性（PI）這兩大關鍵領域所麵臨的挑戰、內在機理及其應對之道。本書旨在為工程師提供一套全麵、實用的理論框架和實踐方法，確保設計齣高性能、高可靠性的電子産品，有效避免因SI/PI問題導緻的信號失真、時序錯誤、器件損壞以及係統不穩定等一係列棘手難題。 內容深度與廣度： 本書不對特定公司的産品或仿真軟件進行偏袒性介紹，而是基於通用的物理原理和行業最佳實踐，深入探討SI/PI問題的根源。 第一部分：信號完整性（SI）原理與分析 信號傳輸的物理基礎： 電磁場理論迴顧： 簡要迴顧麥剋斯韋方程組在傳輸綫理論中的應用，理解電磁場的産生、傳播以及與導體、介質的相互作用。 集膚效應與趨膚深度： 詳細闡述高頻信號在導體中的集膚效應，分析頻率、導體材料、形狀對電流分布及電阻的影響，以及如何選擇閤適的走綫寬度和厚度。 鄰近效應： 探討相鄰走綫之間相互感應産生的電磁耦閤，分析其對信號反射、串擾的影響，並提齣隔離、屏蔽等設計原則。 介質損耗： 深入研究PCB介質材料的介電常數、損耗切綫等參數對信號衰減的影響，以及在高頻應用中選擇低損耗材料的重要性。 傳輸綫理論精講： 理想傳輸綫模型： 建立集總參數和分布參數傳輸綫模型，推導電壓和電流在傳輸綫上的傳播方程。 特性阻抗（Characteristic Impedance）： 詳細講解特性阻抗的概念，分析其與傳輸綫幾何結構（寬度、厚度、介質厚度、介電常數、襯底厚度、覆銅厚度）及環境（參考平麵、相鄰層）的關係。強調阻抗匹配的必要性，並推導不同結構走綫的阻抗計算公式。 信號反射與駐波： 深入分析阻抗失配導緻的信號反射現象，解釋反射的發生機製、幅度與相位，以及反射對信號質量（上升/下降時間、過衝、下衝）的影響。引入史密斯圓圖的概念，但側重於其在理解阻抗匹配和負載效應方麵的直觀應用。 信號衰減與損耗： 分解電阻損耗、介質損耗、輻射損耗等多種損耗機製，分析其對信號幅度和波形的影響，並提齣降低損耗的設計策略。 時域反射（TDR）與時域傳輸（TDT）理論： 詳細闡述TDR/TDT的原理、操作方法及其在測量傳輸綫阻抗、檢測缺陷、分析信號完整性方麵的應用。 串擾（Crosstalk）分析與抑製： 耦閤機理： 細緻剖析容性耦閤和感性耦閤的本質，解釋相鄰信號綫之間如何通過電場和磁場相互乾擾。 串擾模型： 建立串擾的簡化模型，推導串擾電壓與耦閤強度、走綫長度、信號特性等參數的關係。 串擾的量化評估： 介紹遠端串擾（FEXT）和近端串擾（NEXT）的概念，以及如何通過仿真和測量進行評估。 抑製策略： 提齣行之有效的串擾抑製方法，包括： 間距（Spacing）： 分析走綫間距對串擾的影響，提供最小間距的設計指導。 參考平麵（Reference Plane）： 強調完整、連續的參考平麵對減少耦閤的重要性，分析不同類型的參考平麵（單端、差分）以及參考平麵分割的處理。 迴流路徑（Return Path）： 詳細講解迴流路徑對串擾的決定性影響，分析迴流路徑不連續（如過孔）導緻的串擾增強，並提齣優化迴流路徑的設計原則。 屏蔽（Shielding）： 探討單層屏蔽、雙層屏蔽以及差分對屏蔽技術。 差分信號（Differential Signaling）： 深入闡述差分信號的原理，分析其如何通過共模抑製有效降低串擾和提高信噪比，並提供差分對布綫的設計指南。 時序分析與抖動（Jitter）： 信號時序參數： 清晰定義上升/下降時間、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾周期、脈衝寬度等關鍵時序參數。 抖動（Jitter）的分解： 詳細分解抖動的各種來源，包括確定性抖動（DJ）和隨機抖動（RJ），並進一步細分 DJ 的子類彆（如周期性抖動、數據相關抖動）。 抖動對時序裕量的影響： 分析抖動如何侵蝕係統的時序裕量，導緻時序違例。 抖動測量與分析： 介紹常用的抖動測量方法和工具，以及如何通過分析抖動來評估信號質量。 時序違例的預測與避免： 結閤SI分析結果，預測可能齣現時序問題的電路，並提供避免時序違例的設計建議。 EMI/EMC與SI/PI的關聯： 電磁兼容性（EMC）基礎： 簡要介紹EMC的基本概念，包括輻射和傳導騷擾，抗擾度。 SI/PI問題如何引發EMI： 深入分析信號反射、串擾、電源噪聲如何通過各種途徑（如迴流路徑不連續、未端接的走綫、電源去耦不足）轉化為電磁輻射，導緻EMI超標。 PI問題對EMI的影響： 闡述電源噪聲如何在信號綫上傳播，並被放大，增加EMI問題。 EMC設計中的SI/PI考量： 強調在EMC設計中，必須將SI/PI的分析與優化作為核心環節，提供端接到位的EMC設計思路。 第二部分：電源完整性（PI）原理與分析 DC/DC轉換與電壓調節： 綫性穩壓器（LDO）與開關穩壓器（SMPS）工作原理： 詳細介紹不同類型電壓調節器的基本工作原理、優缺點及適用場景。 效率與瞬態響應： 分析穩壓器的效率問題，以及瞬態響應對負載變化時的電壓穩定性的影響。 紋波（Ripple）與噪聲（Noise）： 深入探討LDO和SMPS産生的紋波和噪聲，分析其頻率特性和幅度。 電源分配網絡（PDN）的阻抗特性： PDN的構成： 闡述PDN的組成部分，包括電源/地平麵、導綫、過孔、連接器、去耦電容等。 PDN的建模： 建立PDN的等效電路模型，分析其在不同頻率下的阻抗特性。 PDN阻抗的頻率響應： 重點講解PDN阻抗隨頻率的變化規律，包括諧振峰和榖。 目標阻抗（Target Impedance）： 定義什麼是閤理的PDN目標阻抗，以及如何根據器件的功耗特性和頻率需求來確定目標阻抗。 PDN阻抗的測量： 介紹使用嚮量網絡分析儀（VNA）測量PDN阻抗的方法和注意事項。 去耦（Decoupling）與旁路（Bypass）電容： 去耦電容的作用機理： 詳細闡述去耦電容如何在瞬態負載變化時提供瞬時電流，抑製電壓跌落（Voltage Droop）。 電容的ESR（等效串聯電阻）與ESL（等效串聯電感）： 深入分析ESR和ESL對電容去耦效能的影響，解釋為何需要多顆不同容值和特性的電容組閤。 電容選型與布局： 提供選擇閤適去耦電容的指導，包括容值、電壓等級、ESR、ESL的要求。強調電容的布局、引綫長度、過孔設計對去耦效果的至關重要性。 旁路電容與差分信號： 討論差分信號綫上的旁路電容設計，以及其與信號完整性的協同作用。 電源噪聲分析與抑製： 噪聲源分析： 識彆PDN中的主要噪聲源，如開關電源的開關噪聲、器件的瞬態電流需求、電源綫上的諧振等。 噪聲傳播路徑： 分析電源噪聲如何在PDN中傳播，並影響到敏感的器件。 去耦網絡的優化： 通過閤理設計去耦電容網絡，降低PDN的阻抗，在不同頻率範圍內有效抑製電源噪聲。 穩壓器輸齣紋波的抑製： 探討如何通過輸齣濾波、增加旁路電容等方法來減小穩壓器的輸齣紋波。 電源完整性與信號完整性的協同作用： PI對SI的影響： 詳細分析電源噪聲如何通過驅動器的電源綫耦閤到信號綫上，導緻信號失真、抖動增加。 SI對PI的影響： 闡述高速信號的迴流路徑不連續、信號反射等SI問題如何增加PDN的瞬態負載，加劇電源噪聲。 集成設計方法： 強調在設計初期就應將SI和PI考慮進去，進行協同分析和優化，避免“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的被動局麵。 電源濾波與信號濾波的策略： 討論在復雜係統中，如何根據具體情況設計有效的電源濾波器和信號濾波器，實現協同的濾波效果。 PCB布局布綫中的PI考慮： 電源/地平麵的設計： 強調完整、連續的電源/地平麵設計的重要性，分析平麵分割的影響和規避方法。 電源綫與地綫的連接： 詳細討論過孔、引綫長度、寬度等因素對電源綫/地綫連接性能的影響。 大電流路徑的處理： 提供處理大電流路徑的布綫技巧，避免壓降和熱問題。 敏感器件的電源供應： 提齣為高敏感度器件提供獨立、乾淨電源的策略。 第三部分：實踐方法與案例分析 EDA工具在SI/PI分析中的應用： 仿真方法論： 介紹SI/PI仿真（如SPICE、S參數、時域仿真）的基本流程、模型建立、設置參數、結果解讀。 關鍵仿真參數的設定： 指導讀者如何根據實際情況設置走綫參數、材料屬性、終端匹配、器件模型等。 仿真結果的驗證與解讀： 強調仿真結果的局限性，以及如何結閤實際測量數據來驗證和修正仿真模型。 典型仿真場景舉例： 通過圖文並茂的方式，展示不同SI/PI問題的仿真截圖和結果分析，例如： 走綫阻抗失配引起的反射 不同間距下的串擾仿真 PDN阻抗仿真與目標阻抗比較 去耦電容效能仿真 不同終端匹配下的信號眼圖仿真 測量技術與設備： 關鍵測量設備： 介紹示波器（高帶寬、采樣率）、嚮量網絡分析儀（VNA）、時域反射儀（TDR）、信號發生器等測量設備。 測量環境的建立： 強調測量環境的控製，如接地、探頭選擇、校準等。 典型測量實踐： 詳細講解如何使用TDR測量傳輸綫阻抗、如何使用示波器分析信號眼圖、如何測量PDN阻抗、如何分析抖動。 測量結果的分析與對比： 指導如何分析測量數據，並將其與仿真結果進行對比，找齣設計中的問題。 實際設計中的SI/PI問題診斷與解決： 常見SI/PI問題的癥狀： 列舉信號失真、時鍾抖動過大、數據錯誤、係統不穩定、EMI超標等常見問題。 係統性診斷流程： 提供一套係統性的SI/PI問題診斷流程，從現象齣發，追溯根本原因。 案例研究： 結閤實際工程項目，分析不同類型的SI/PI問題，並詳細闡述問題的根源、診斷過程、優化方案以及最終的解決方案。例如： 高密度連接器處的信號完整性問題及解決 高速串行總綫（如PCIe, USB, DDR）的SI/PI設計挑戰與對策 FPGA/ASIC芯片電源分配網絡的設計與優化 多層PCB闆的電源/地平麵規劃與信號布綫 射頻信號傳輸中的SI/PI考量 設計流程中的SI/PI集成： 早期規劃與仿真： 強調在設計初期就應進行SI/PI的初步規劃和仿真，將SI/PI需求納入規格定義。 布綫規則與約束的設定： 指導如何根據SI/PI要求設定PCB布綫規則和約束，如最小間距、差分對約束、阻抗控製、迴流路徑要求等。 迭代優化： 強調SI/PI分析與設計的迭代過程，通過仿真和測量不斷優化設計。 與製造工藝的配閤： 討論PCB製造工藝（如疊層、鑽孔、銅厚）對SI/PI性能的影響，以及與製造商的溝通協作。 未來趨勢與挑戰： 更高頻率與更小尺寸： 探討隨著技術發展，更高頻率、更小尺寸的電子産品對SI/PI提齣的更高要求。 AI與機器學習在SI/PI中的應用： 展望AI和機器學習在SI/PI分析、優化和故障診斷方麵的潛在應用。 新興材料與技術： 討論新材料（如低損耗介質、柔性PCB）和新技術（如先進封裝）對SI/PI帶來的挑戰與機遇。 本書的價值： 本書不僅是對SI/PI理論知識的係統梳理，更是一套麵嚮實際工程應用的行動指南。通過閱讀本書，工程師將能夠： 深刻理解 信號和電源完整性問題的物理根源。 掌握 有效的SI/PI分析和仿真方法。 熟悉 各種SI/PI問題的診斷和解決技巧。 學會 如何在PCB設計中規避潛在的SI/PI風險。 提升 設計的成功率，縮短産品開發周期。 構建 更加可靠、高性能的電子産品。 本書適閤從事電子産品研發、PCB設計、硬件工程師、信號完整性工程師、電源完整性工程師、EMC工程師以及相關領域的學生和研究人員閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常務實，完全是技術大拿在毫無保留地分享經驗的架勢。我發現它在處理電源完整性（PI）部分時，展現齣瞭不同於市麵上多數書籍的深度和廣度。它不僅僅討論瞭PDN的等效電路模型，更重要的是，它將IR Drop分析、瞬態電流衝擊的仿真與實際的芯片功耗模型結閤瞭起來，這一點對於設計高性能計算平颱或者電源係統至關重要。書中對去耦網絡的設計，特彆是電容選型和放置的“藝術”，闡述得鞭闢入微，不同頻段上電容的協同作用被講解得極其透徹。讀完這部分內容，我感覺自己對如何構建一個低阻抗、高穩定性的電源分配網絡有瞭全新的認識，那種從理論到實踐的無縫對接感，讓人由衷信服。它確實能幫助我們避免很多因為電源噪聲過大導緻的係統不穩定問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排非常閤理，邏輯鏈條清晰，層層遞進。它沒有固守單一的仿真工具視角，而是更側重於背後的物理原理和工程準則。例如，書中關於平麵分割和縫隙效應的討論，結閤實際的PCB疊層設計案例進行剖析，讓人印象深刻。它不僅僅是教你如何操作軟件，更是在培養你作為信號完整性專傢的“預判能力”——在設計初期就能預感到哪些地方可能會齣現問題。這種自上而下的設計哲學，遠比單純的“如何跑仿真”要寶貴得多。總的來說，這是一本能夠顯著提升工程師在高速數字係統設計領域實戰能力和理論深度的參考著作，值得反復研讀和收藏。

評分☆☆☆☆☆

從一個高級硬件架構師的角度來看，這本書的價值在於它建立瞭一座連接“理想設計”與“物理實現”的橋梁。書中對非理想傳輸綫的建模和仿真，特彆是考慮到瞭介質損耗和導體粗糙度對高頻信號的影響，這是很多入門書籍會忽略的細節。作者對仿真結果的解讀，充滿瞭批判性思維，他沒有將仿真數據奉為圭臬，而是強調瞭仿真模型與實際製造工藝之間的相關性驗證，這一點極其重要。書中多次強調瞭“測量先行，仿真驗證”的循環迭代過程，這對於追求極緻性能的産品開發至關重要。我特彆欣賞其中關於時域與頻域分析工具如何相互印證的部分，它教會我如何使用不同的分析工具來交叉驗證設計，從而最大限度地降低物理樣機調試的成本和風險。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號/電源完整性仿真分析與實踐》讀起來，感覺就像是拿到瞭一份詳盡的工程藍圖，而不是一本枯燥的理論教科書。作者顯然在實際操作層麵有著深厚的積纍，書中對EMC/EMI問題的剖析非常到位，特彆是關於高速PCB設計中的諸如地彈、串擾、去耦電容布局等關鍵環節，都給齣瞭非常具體的仿真驗證方法和優化策略。我尤其欣賞作者沒有停留在宏觀概念的闡述，而是深入到具體的仿真軟件操作層麵，例如如何設置邊界條件、如何選擇閤適的求解器以及如何解讀S參數、TDR波形等。對於初入此領域的工程師來說，這本書可以作為一本實戰手冊，它提供瞭一套係統的思維框架，讓你在麵對復雜的SI/PI問題時，不再是盲目試錯，而是能基於仿真數據做齣有理有據的決策。書中對不同層疊結構下的阻抗控製和迴波損耗的分析，簡直是PCB工程師的福音，清晰地展示瞭設計選擇對信號質量的直接影響。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的閱讀體驗是極具挑戰性但也收獲巨大的。它不是那種可以輕鬆翻閱的休閑讀物，它需要讀者對電磁場理論和基礎電路知識有一定的基礎。但正因為其深度，它纔顯得如此珍貴。它詳盡地介紹瞭高速串擾分析中串擾源和受體的耦閤機製，以及如何通過改變走綫間距、增加參考平麵隔離度來有效抑製這種耦閤。書中對封裝寄生參數提取和模型建立的介紹，展示瞭如何將復雜的封裝結構集成到SI仿真流程中，確保瞭端到端的信號完整性分析的準確性。對於那些需要設計Gbps級彆或更高帶寬接口的工程師而言，這本書中的每一章都是解決實際問題的工具箱，它提供的解決方案是經過時間和無數次失敗驗證的結晶。