基于Cadence的信号和电源完整性设计与分析 Cadence Allegro Sigrity仿真平 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121304965

商品编码：28273799215

丛书名： 基于Cadence的Cadence的信号和电

产品展示

基本信息

图书名称：	基于Cadence的信号和电源完整性设计与分析
作 者：	周润景
定价：	88.00
ISBN号：	9787121304965
出版社：	电子工业出版社
开本：	16
装帧：	平装
出版日期：	2017-1-1
印刷日期：	2017-1-1

编辑推荐

内容介绍

本书主要介绍信号完整性和电源完整性的基础理论和设计方法，结合实例详细介绍了如何在Cadence Allegro Sigrity仿真平台完成相关仿真并分析结果。同时，在常见的数字信号高速电路设计方面，本书详细介绍了高速并行总线DDR3和高速串行总线PCIE、SFP+传输的特点，以及运用Cadence Allegro Sigrity仿真平台的分析流程和方法。本书特点是理论和实例相结合，并且基于Cadence Allegro Sigrity的ASI 16.64以及Sigrity 2015仿真平台，使读者可以在软件的实际操作过程中理解各方面的高速电路设计理念，同时熟悉仿真工具和分析流程，发现相关的问题并运用类似的设计、仿真方法去解决。

作者介绍

周润景教授，中国电子学会高级会员，IEEE/EMBS会员，国家自然科学基金项目"高速数字系统的信号与电源完整性联合设计与优化”等多项***、省部级科研项目负责人，主要从事模式识别与智能系统、控制工程的研究与教学工作，具有丰富的教学与科研经验。

目录

第1章 信号完整性 1．1 信号完整性的要求以及问题的产生 1．1．1 信号完整性的要求 1．1．2 信号完整性问题产生的原因 1．2 信号完整性问题的分类 1．2．1 反射 1．2．2 串扰 1．2．3 轨道塌陷 1．2．4 电磁干扰 1．3 传输线基础理论 1．3．1 传输线 1．3．2 特性阻抗的计算 1．3．3 传输线的分类 1．3．4 传输线效应 1．3．5 避免传输线效应的方法 1．4 端接电阻匹配方式 1．4．1 并联终端匹配 1．4．2 串联终端匹配 1．4．3 戴维南终端匹配 1．4．4 AC终端匹配 1．4．5 肖特基二极管终端匹配 1．4．6 多负载的端接 1．5 仿真模型 1．5．1 IBIS模型 1．5．2 验证IBIS模型 1．6 S参数 1．6．1 集总电路和分布电路 1．6．2 S参数的作用、由来和含义 1．6．3 S参数在电路仿真中的应用 1．6．4 S参数的优缺点 1．7 电磁场求解方法 1．7．1 2D求解器 1．7．2 2．5D求解器 1．7．3 3D求解器 1．8 信号完整性仿真分析 1．8．1 反射理论及其仿真分析 1．8．2 串扰理论及其仿真分析 1．8．3 时序分析 1．9 本章小结 第2章 电源完整性 2．1 电源完整性的重要性 2．2 技术趋势 2．3 电源分布系统（PDS） 2．3．1 PDS设计的关键 2．3．2 目标阻抗 2．3．3 电压调节模块（VRM） 2．3．4 去耦电容器 2．3．5 电源平面 2．4 电源系统的噪声来源 2．4．1 开关噪声 2．4．2 共模噪声 2．4．3 电源噪声 2．5 Cadence PI设计方法与步骤 2．6 单节点仿真 2．6．1 设计目标 2．6．2 创建新PCB文件 2．6．3 启动电源完整性设置向导 2．6．4 导入PCB参数 2．6．5 设置仿真参数 2．6．6 摆放电压调节模块 2．6．7 选择电容器满足目标阻抗 2．7 多节点仿真 2．7．1 学习目标 2．7．2 打开PCB文件 2．7．3 初始多节点分析 2．7．4 去耦电容器布局 2．7．5 多节点仿真和分析 2．8 直流分析 (DC Analyze) 2．9 交流分析(AC Analysis) 2．10 谐振分析 2．10．1 串联谐振 2．10．2 并联谐振 2．11 PDS阻抗分析 2．12 本章小结 第3章 高速时钟系统设计 3．1 共同时钟系统 3．1．1 共同时钟数据建立时序分析 3．1．2 共同时钟数据保持时序分析 3．2 源同步时钟系统 3．2．1 源同步时钟数据建立时序分析 3．2．2 源同步时钟数据保持时序分析 3．3 DDR3时序分析 3．3．1 DDR3时序指标 3．3．2 Cadence分析 3．3．3 Speed 2000分析 3．3．4 两种仿真流程的分析比较 3．3．5 实际测试 3．4 本章小结 第4章 DDR3并行总线仿真 4．1 高速DDRX总线概述 4．1．1 DDR发展 4．1．2 Bank和Rank 4．1．3 接口电平 4．1．4 ODT 4．1．5 Slew Rate Derating 4．1．6 Write Leveling 4．1．7 DDR3的新功能 4．2 开发板简介 4．3 板载 DDR3的特点 4．4 Cadence仿真 4．4．1 仿真前的准备工作 4．4．2 数据总线的仿真分析 4．4．3 数据选通信号的仿真分析 4．4．4 地址总线的仿真分析 4．4．5 小结 4．5 布线后仿真 4．5．1 DDR3参数提取 4．5．2 DDR3信号完整性仿真 4．5．3 DDR3电源完整性仿真 4．5．4 小结 4．6 DDR3 SSN分析 4．6．1 使能DDR Simulation 4．6．2 设置 Mesh 4．6．3 设置 Bus Groups 4．6．4 设置 Controller Model 4．6．5 设置 Memory Model 4．6．6 设置 Write仿真选项 4．6．7 设置 Read仿真选项 4．6．8 生成报告 4．6．9 小结 4．7 DDR3并行总线的布线规范总结 4．8 本章小结 第5章 PCIE串行总线仿真 5．1 常见高速串行总线标准一览 5．2 串行总线结构的基本要素 5．3 PCIE仿真 5．3．1 板载PCIE简介 5．3．2 PCIE参数提取 5．3．3 PCIE信号完整性仿真 5．3．4 PCIE电源完整性仿真 5．4 PCIE的仿真、实测对比 5．5 本章总结 第6章 SFP+串行总线仿真 6．1 SFP+简介 6．2 差分通道建模 6．2．1 提取SFP+无源通道  6．2．2 生成3D仿真端口  6．2．3 差分对的3DFEM仿真 6．3 通道仿真  6．4 SFP+规范仿真 6．5 仿真与实测对比 6．6 电源完整性仿真 6．6．1 SFP+电源介绍 6．6．2 直流压降分析 6．6．3 平面谐振分析 6．7 本章小结 第7章 PCB的板级电热耦合分析 7．1 电热耦合概述 7．1．1 电热耦合研究背景与意义 7．1．2 电热耦合研究现状 7．2 热路基础理论 7．2．1 传热学基本原理 7．2．2 热路的热阻、热容提取 7．2．3 热路与电路的等效 7．2．4 边界条件的热路建模 7．3 电热耦合方法 7．3．1 电与热的关系 7．3．2 电热分布方程求解 7．4 电热耦合分析 7．4．1 电热耦合分析流程 7．4．2 实验分析设计 7．4．3 实验步骤 7．5 实验结果分析 7．5．1 热路对电路的影响 7．5．2 电路对热路的影响 7．6 本章小结 参考文献

在线试读部分章节

 

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《PCB信号与电源完整性设计实战解析》 内容简介 在现代高速、高密度电子产品设计领域，信号完整性（Signal Integrity, SI）与电源完整性（Power Integrity, PI）已成为决定产品性能、稳定性和可靠性的关键技术。任何一个微小的信号失真或电源波动，都可能导致系统级错误，轻则性能下降，重则直接导致产品失效。本书旨在为读者提供一套系统、全面、实用的PCB信号与电源完整性设计与分析方法论，尤其侧重于通过业界主流仿真工具进行深入剖析和验证，帮助工程师构建出高性能、高可靠性的电子产品。 本书将理论知识与实践应用紧密结合，从基础概念的梳理，到复杂问题的深入探讨，再到工具层面的操作指导，力求为读者构建一条清晰的学习路径。我们不仅会阐述SI/PI现象的物理本质，还会详细讲解如何在设计前期就规避潜在问题，以及如何利用先进的仿真技术对设计进行验证和优化。 第一部分：信号完整性设计基础与进阶 本部分将首先建立读者对信号完整性的基本认知。我们将从最基础的信号传输理论出发，深入剖析信号在PCB传输线上传播时所面临的各种损耗和失真机制，例如反射、串扰、损耗（介电损耗、导体损耗）、模数转换（ADC）和数模转换（DAC）引入的失真等。我们将详细解释这些现象产生的根本原因，以及它们对信号波形的影响，如上升/下降时间变慢、过冲、下冲、振铃、串扰噪声等。 接着，我们将重点讲解PCB传输线的设计原则，包括阻抗匹配的重要性、不同类型传输线（微带线、带状线、共面线等）的阻抗计算与控制，以及如何根据信号速率、阻抗要求等选择合适的线宽、线距、层叠结构。我们将深入探讨串扰的产生机制，如前向串扰（Forward Crosstalk）和后向串扰（Backward Crosstalk），并提供一系列有效的串扰抑制策略，包括合理的布线间距、差分对的优化、地线的充分隔离以及屏蔽技术等。 此外，本书还将详细介绍信号的回流路径（Return Path）对于信号完整性的决定性影响。我们将阐述不完整回流路径如何导致瞬态电压跌落（Ground Bounce）和信号回流路径断裂（Routing Opens），以及如何通过优化过孔、使用地平面、合理布局等手段，确保信号拥有稳定、连续的回流路径。 在进阶部分，我们将聚焦于高速串行信号的SI挑战，例如LVDS、USB、PCIe、DDR等接口。我们将分析这些接口特有的SI问题，如眼图（Eye Diagram）的绘制与分析、抖动（Jitter）的产生与容忍、时序（Timing）的约束等，并提供相应的仿真分析方法和设计指导。读者将学习如何通过仿真工具对眼图进行预测和优化，以满足不同标准对信号质量的要求。 第二部分：电源完整性设计核心与挑战 电源完整性是确保数字电路稳定运行的基石。本部分将系统性地讲解电源完整性设计的各个方面。我们将首先深入分析电源分配网络（Power Distribution Network, PDN）的构成，包括电源层、地层、去耦电容、VRM（Voltage Regulator Module）等，并阐述它们在PDN中的作用。 我们将详细解析PDN中的主要噪声源，如瞬态电压跌落（PDN Noise）、去耦电容的谐振、VRM的动态压降等，并重点讲解瞬态电压跌落（Transient Voltage Drop, TVD）的产生机制及其对芯片性能的影响。我们将讲解如何通过分析PDN的阻抗特性来评估其对瞬态电压跌落的抑制能力，以及如何选择合适的PDN拓扑结构和材料来降低PDN阻抗。 去耦电容（Decoupling Capacitor）的设计与选型是PDN优化的核心内容之一。我们将详细介绍不同类型去耦电容（陶瓷电容、钽电容、电解电容等）的特性，以及它们在不同频率范围内的有效性。我们将讲解如何根据芯片的功耗特性和瞬态电流需求，设计合理的去耦电容方案，包括电容的选值、数量、布局位置以及组合策略。读者将学习如何通过仿真来验证去耦电容网络的有效性，并优化其性能。 本书还将重点探讨VRM（Voltage Regulator Module）的设计和布局对电源完整性的影响。我们将分析VRM的输出阻抗、瞬态响应特性，以及如何通过合理的VRM布局、滤波设计来降低其对PDN的干扰。 第三部分：高级仿真技术与实战案例 本部分将聚焦于利用业界领先的仿真工具进行SI/PI的分析与优化。我们将详细介绍各类仿真工具的原理、功能和使用方法，并结合实际设计流程，指导读者如何构建仿真模型、设置仿真参数、运行仿真并解读仿真结果。 我们将讲解如何利用SI仿真工具对PCB布线进行阻抗分析、串扰分析、眼图仿真、抖动分析等，并提供详细的参数设置和结果解读指南。读者将学习如何通过仿真结果来识别潜在的SI问题，并针对性地进行设计调整。 在PI仿真方面，我们将重点讲解如何利用PI仿真工具对PDN进行阻抗分析、瞬态电压跌落分析、EMC/EMI预测等。读者将学习如何构建准确的PDN模型，如何进行频率域和时域的仿真分析，并根据仿真结果优化PDN的设计，例如调整电源/地平面、优化去耦电容网络、改善VRM布局等。 本书还将包含一系列精心挑选的实战案例，涵盖不同类型的高速PCB设计项目，如服务器主板、高性能计算模块、5G通信设备、消费电子产品等。通过这些案例，读者将能够直观地了解SI/PI问题在实际设计中的表现形式，以及如何应用本书所介绍的理论和工具进行分析和解决。每个案例都将详细展示从设计需求分析、仿真模型建立、仿真执行、结果分析到最终设计优化的完整过程，为读者提供宝贵的实践经验。 第四部分：EMC/EMI与SI/PI的关联 最后，本书将探讨信号完整性与电源完整性在电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）方面的深层联系。我们将解释SI/PI问题如何直接导致EMI辐射和敏感性问题，以及如何通过优化SI/PI设计来满足EMC/EMI的设计要求。读者将了解如何利用仿真工具预测和评估EMI辐射，并学习在SI/PI设计中融入EMC/EMI的考虑，例如优化信号回流路径、控制高频分量、合理布局地平面、以及利用屏蔽技术等。 本书特色： 理论与实践深度融合： 将抽象的物理理论与具体的工程实践相结合，提供可操作的设计指南。 工具导向的仿真分析： 强调业界主流仿真工具的应用，指导读者掌握仿真分析的核心技能。 系统性的解决方案： 从基础到进阶，全面覆盖SI/PI设计的各个环节，提供完整的解决方案。 丰富的实战案例： 通过真实的设计案例，帮助读者理解SI/PI问题在实际应用中的挑战与应对。 前沿技术追踪： 结合当前电子设计领域的热点和发展趋势，如高速接口、高密度封装等。 本书适合于从事PCB设计、硬件工程师、信号完整性工程师、电源完整性工程师、以及对高速电路设计感兴趣的学生和研究人员。阅读本书，您将能够显著提升PCB设计的成功率，设计出更加稳定、可靠、高性能的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当专业，一看就是面向资深工程师和对这方面有深入研究需求的读者的。从目录结构来看，它似乎非常注重实践操作，而不是空泛的理论介绍。我尤其期待看到它在高速PCB设计中如何处理复杂的跨层信号耦合问题，这在实际工作中往往是让人头疼的关键点。好的工具书，不仅要告诉我们“是什么”，更要深入剖析“为什么”和“怎么做”。我希望能看到作者能用清晰的图示和步骤，把那些晦涩难懂的电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）理论，转化为可执行的设计规范。比如，在讨论电源分配网络（PDN）的去耦电容选型和布局策略时，如果能结合实际的板级测试数据和仿真结果进行对比分析，那就太棒了。毕竟，仿真模型的准确性与实际物理现象的吻合度，才是衡量一个工具书价值的试金石。期待它能成为我工具箱里不可或缺的一本实战手册，而不是束之高阁的理论参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文比例看起来非常协调，这一点对于技术书籍来说至关重要，毕竟枯燥的公式和密集的文字很容易让人产生阅读疲劳。我关注的重点在于其对“设计优化”的阐述深度。很多资料会教你如何仿真出问题，但真正有价值的是如何高效地修正问题。例如，在电源完整性方面，如果书中能提供具体的案例研究，展示通过调整去耦网络布局或增加平面分割层级后，PDN阻抗曲线是如何改善的，并附带前后对比的仿真波形，那将是极好的学习材料。我希望看到作者能够站在设计决策者的角度，权衡速度、成本和可靠性之间的平衡点，提供一些实用的经验法则，而不是仅仅罗列理论公式。这本书如果能成功地架起仿真分析与实际产品设计之间的桥梁，它就能成为工程师的案头必备。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这类专注于特定EDA工具链的深度书籍，因为它们能帮助我们真正释放工具的潜力。从书名来看，它似乎覆盖了从原理图输入到物理布局、再到后仿真验证的完整流程。我个人对其中关于“封装电磁效应建模”的章节抱有极高的期望。在现代芯片封装越来越小、I/O数量激增的背景下，封装寄生参数对高速信号的影响不容忽视。我希望作者能详细介绍如何准确地从封装供应商提供的S参数模型中提取信息，并将其无缝集成到Allegro Sigrity的仿真环境中，确保仿真结果能反映真实的物理世界。如果书中还能涉及一些高级的主动均衡（如CTLE/DFE）对通道性能的影响评估，那就更具前瞻性了。总而言之，这本书如果能提供一套完整、严谨且具有高度可操作性的设计与验证方法论，它将是行业内的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度和内容的密度给我留下了深刻的印象，它显然不是一本可以轻松快速翻阅的书籍。从书名就能感受到作者在内容组织上必然下了大功夫，力求覆盖从基础概念到高级应用的全链路流程。我个人非常关注其中关于“瞬态分析”和“噪声容限评估”的部分。在如今越来越高密度的集成电路封装和PCB设计中，系统时序裕度被不断压缩，任何微小的噪声注入都可能导致系统级失败。我希望作者能深入讲解如何利用Allegro Sigrity平台构建高精度的仿真环境，特别是针对非线性元件（如SSN效应）的处理方法。理想情况下，书中应该详细说明如何验证仿真结果的可靠性，以及如何根据仿真反馈快速迭代设计，而不是仅仅停留在教会读者操作软件界面的层面。它应该提供的是一种解决问题的思维框架，一种面对复杂SI/PI挑战时的系统性方法论。

评分☆☆☆☆☆

初翻这本书的章节安排，我注意到它似乎采取了一种“问题导向”的叙事方式，这对于解决实际工程问题的工程师来说是非常友好的。我特别好奇作者是如何处理高速串行接口（如PCIe Gen5/6或DDR5）的设计挑战的。这些接口的复杂性不仅仅在于信号的上升沿时间，更在于复杂的通道模型、插入损耗和回波损耗的相互作用。如果书中能提供一套详尽的、可复制的仿真工作流程，覆盖从S参数提取、通道建模到系统级眼图分析的每一个关键环节，那这本书的价值将大大提升。同时，对于那些在多层板中频繁遇到的地弹和电源噪声耦合问题，我期待看到更具洞察力的分析——是简单地归咎于过孔设计不良，还是更深入地探讨了介电常数变化和邻近信号线间的串扰？这本书如果能提供这样的深度，那它就超越了一般的软件使用指南。