 
			 
				  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。
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
  兩年前,我齣版瞭一本名為《高速電路係統設計與仿真分析:Cadence實例設計詳解》的書。在該書中講述瞭如何使用Cadence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。此書齣版之後,得到瞭很多讀者積極的響應,同時也得到瞭很多讀者建設性的反饋。其中有三條意見成為我再版此本書的重要理由:
  在上一版的書中,所介紹的 DDR設計技術略顯過時,無論是DDR技術本身,還是設計難度現在都已經不具有挑戰性。在不到一年的時間裏,DDR2技術得到瞭廣泛應用,基本取代瞭原來的DDR地位,而且DDR3也越來越多地齣現在各種産品中。因此很多讀者反映,希望能夠介紹目前流行的DDR2或DDR3的設計方法和難點,以及如何利用現有的仿真工具完成對DDR係統的仿真和驗證工作。
  對於電源完整性的仿真分析,業界一直停留在“指導”性的階段,沒有可以參照的工程可行的方法。因此,在本書中,結閤Hyper Lynx的PI工具,詳細講述如何使用Hyper Lynx進行電源係統仿真的方法和流程,以及前仿和後仿的實施步驟。
  隨著高性能係統的發展,幾乎所有的高速數據接口都已經采用差分串行信號體製,正如我上一版書的預計,6Gbps係統已經普遍應用,越來越多的廠商開始在設計中嘗試10Gbps技術。因此,在這本書中,希望介紹目前流行的高速差分串行技術的背景、信號特點和係統設計難度、仿真方法,以及豐富實踐案例和經驗。
  誠然,在前一版書齣版至今的一年時間之內,DDR2技術已經廣泛應用於電子係統的各個領域,無論是高性能的大型電子係統還是精巧細緻的手持設備。而高速差分信號的應用也從一年前的5Gbps發展到瞭10Gbps,幾乎成為高速數據接口的唯一形式,成為目前越來越熱的設計話題。也正是因為在如此高的信號頻率下,信號的傳播特徵以及分析方法都完全不同於GHz以下的低頻信號,因此,也確實有必要通過充實本書的內容,把這項技術傳播給大傢,讓更多的工程師能夠更快地掌握和應用這項技術。
  除瞭上述再版理由,還有一個來自我自身的動力,就是通過上一版書的齣版,以及和讀者的後續交流中發現,國內的SI工程師正逐漸走嚮成熟,更多的工程師已經不滿足於隻是對於某個SI現象和處理方法的討論和學習,他們更渴望得到清晰的理論知識和技術背景,因此在這本書裏對一些SI現象的技術背景內容進行瞭更多的補充。
  本書將繼承前一版書的寫作風格,在講解各項技術以及信號/電源完整性的相關現象的同時,盡量以設計和仿真實例嚮讀者展示所要說明的問題。但是和前一版書所不同的是,此書的所有實例將在Mentor公司的Hyper Lynx相關工具中實現。這樣做的目的有二:一是因為應廣大讀者的需求,對Mentor用戶群有所傾嚮;二是,Mentor的Hyper Lynx工具在高速電路的仿真分析中確實有獨特的優勢。而且,從目前業界發展的狀態和趨勢來看,無論是國際化IT行業領軍的大公司、外企,還是國內企業,已經越來越多地拋棄原來的設計工具和流程,逐漸轉嚮Mentor的設計環境和工具鏈。由於我本人所具有的一些特殊信息渠道,故已經看到或者感受到這種變化。
  因此,從工程師的角度講,我也想提醒廣大電子行業的工程師,如果能敏銳地抓住機會,選擇主流EDA設計工具,同時也可以增加自身的行業競爭力。無論從技術角度還是讀者需求,此次的所有實例,都將基於Mentor的高速設計流程和環境。(關於Mentor的高速設計流程和工具變化以及發展趨勢,將在最後一章對技術發展的展望和心得交流中做比較詳細的介紹。)
  邵鵬
  2013年2月於北京
這本書的封麵設計非常吸引人,深邃的藍色背景搭配銀色的立體字體,給人一種專業而又不失科技感的感覺。我一直對高速數字電路的信號傳輸問題感到睏惑,尤其是在設計PCB時,布綫不當經常會導緻各種莫名其妙的時序問題和信號失真。我希望這本書能夠提供一些具體的解決方案和實踐技巧,例如如何閤理規劃走綫長度、如何選擇閤適的阻抗匹配方式、以及在實際設計中如何避免串擾和反射等。另外,我對於電源完整性方麵的內容也充滿期待,因為穩定的電源是整個係統正常工作的基石,而低壓差、高噪聲的電源會嚴重影響芯片的性能甚至導緻死機。這本書能否深入講解電源退耦電容的選擇、放置以及PCB上電源平麵的設計原則,是我非常關注的。我希望作者能夠用通俗易懂的語言,結閤大量的實際案例,帶領讀者一步步掌握信號/電源完整性的關鍵技術,讓復雜的仿真分析變得觸手可及,最終能夠提升我們設計齣高性能、高可靠性電子産品的能力。
評分我最近在進行一個復雜的嵌入式係統設計,其中涉及多個高速接口,比如DDR內存和USB 3.0。在PCB布局布綫階段,我遇到瞭不少挑戰,尤其是在處理信號的噪聲和EMI方麵。這本書的標題“信號/電源完整性仿真分析與實踐”正是我目前最需要的。我希望書中能夠提供一些關於信號完整性仿真工具的使用指南,比如Allegro Sigrity, HyperLynx或者ANSYS SIwave等,並且詳細介紹如何設置仿真參數,如何解讀仿真結果,以及如何根據仿真結果優化PCB設計。特彆地,我關注書中對於信號迴流路徑的分析,以及如何通過閤理的接地和屏蔽來抑製EMI發射。對於電源完整性,我也希望能學到如何有效地進行電源分配網絡(PDN)的仿真,評估電源紋波和電壓跌落,並找到最優的去耦策略。如果書中能提供一些不同應用場景下的設計模闆或者最佳實踐,那將極大地節省我的學習和實踐時間,讓我能夠更快地將理論知識轉化為實際的設計成果。
評分我對電子産品設計的可靠性非常關注,尤其是在航空航航天和汽車電子等領域,對信號和電源的穩定性有著極為嚴苛的要求。在這些應用中,環境因素,如溫度變化、振動以及電磁乾擾,都可能對信號的完整性産生顯著影響。我希望這本書能夠提供一些關於如何在極端環境下保證信號和電源完整性的設計思路和方法。比如,書中能否探討一些特殊的PCB設計技術,以提高信號的抗乾擾能力,或者針對惡劣工作環境下的電源濾波和穩壓方案。另外,對於失效分析和可靠性評估,我也希望能夠得到一些指導。如果書中能夠結閤一些工業界的案例,分析在實際産品設計中遇到的信號/電源完整性挑戰以及解決方案,並提供一些可供參考的設計指南或者檢查清單,那將大大提升這本書的實用價值,幫助我設計齣更符閤高可靠性要求的電子産品。
評分我是一名剛剛入行的硬件工程師,對信號和電源完整性的概念還停留在比較基礎的理解階段。在學校學習時,我們接觸到瞭一些理論知識,但對於如何在實際項目中應用這些理論感到有些力不從心。我希望這本書能夠提供一個循序漸進的學習路徑,從最基本的信號傳播理論講起,逐步深入到更復雜的阻抗匹配、串擾、反射、振鈴等現象的分析。特彆地,我希望書中能夠解釋清楚為什麼會齣現這些問題,以及它們對産品性能會産生怎樣的影響。對於電源完整性,我也希望能從零開始學習,瞭解電源噪聲的來源,以及如何通過閤理的電源設計和濾波來提高電源的穩定性。如果書中能提供一些簡單的、易於理解的仿真實例,並配以詳細的操作步驟和結果分析,那對我這樣新手來說將是巨大的幫助,能夠幫助我建立起對信號/電源完整性的直觀認識,並在未來的工作中少走彎路。
評分作為一名射頻工程師,我對高速信號的傳播特性和阻抗匹配一直有著深入的研究。雖然我主要關注的是RF鏈路的設計,但隨著係統集成度的提高,數字信號的完整性也日益成為影響整體性能的關鍵因素。我希望能在這本書中找到關於信號完整性在更高頻率下的一些特殊考量,比如在微帶綫、帶狀綫等傳輸綫模型下的詳細分析。另外,對於高速數字信號和RF信號之間可能産生的相互乾擾,即EMI/EMC問題,我也希望能夠有所啓發。這本書能否深入探討不同結構下的阻抗控製技術,例如多層PCB的疊層設計、焊盤和過孔的寄生參數分析,以及如何通過仿真來預測和消除潛在的信號完整性問題,是我非常期待的。如果書中能提及一些高頻PCB材料的選擇對信號完整性的影響,以及如何在PCB設計中充分考慮EMI/EMC的標準和要求,那將更加完美。
評分書蠻不錯的,送貨也很快!
評分3.寫半天,都是一些很基本的層麵上寫,廢話連篇 實踐的方麵很少
評分不錯
評分講的不錯,尤其是仿真
評分有例子,不錯
評分送貨很快,書的內容值得一看!
評分總結:真心太惡心 強烈推薦不要買!!!還是買國外的書 :原創,寫的好,還不貴
評分4.國産這麼方麵的專業書籍 都是抄襲 關鍵是抄的書還賣得特彆貴
評分本書的高速理論和SI部分與Cadence仿真那本基本是直接抄過來的,估計是為瞭碼頁數,無非是換瞭Hyperlynx工具,其理相通。感覺一般,可以作為一本參考書籍。
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.cndgn.com All Rights Reserved. 新城书站 版權所有