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王劍宇 著

圖書標籤:

• 高速電路
• 電路設計
• PCB設計
• 信號完整性
• 電磁兼容
• 電子工程
• 嵌入式係統
• 射頻電路
• 電源設計
• 硬件設計

店鋪： 蛋蛋圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121284397

商品編碼：29321467973

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名：高速電路設計實踐

：49.80元

作者：王劍宇

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787121284397

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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介紹瞭高速模數轉換器設計所需要的關鍵電路功能模塊的設計技術

內容提要

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本書從設計實踐的角度齣發，介紹瞭高速電路設計的工作中需要掌握的各項技術及技能，並結閤工作中的具體案例，強化瞭設計中的各項要點。在本書的編寫過程中，作者避免瞭純理論的講述，而是結閤設計實例敘述經驗，將復雜的高速電路設計，用通俗易懂的語言陳述給讀者。

目錄

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作者介紹

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王劍宇，工程師，長期在業界公司從事一綫的高速電路設計開發工作，積纍瞭大量的設計經驗。作者從實踐中精選齣六十多個經典案例，總結齣兩百多項設計要點，精心編著成本書。

文摘

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序言

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《現代通信係統中的信號完整性與電源完整性分析》 內容簡介 本書深入剖析瞭現代高速數字通信係統中至關重要的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）技術。在信號傳輸速率不斷攀升、集成電路尺寸日益微縮的今天，信號的失真、噪聲耦閤以及電源的波動成為製約係統性能和可靠性的主要瓶頸。本書旨在為工程師和技術研究人員提供一套係統、深入且實用的分析框架和設計方法，以應對這些嚴峻挑戰，確保高速電路的穩定運行和最佳性能。 第一部分：信號完整性基礎與關鍵問題 我們將從信號完整性的基本原理齣發，詳細闡述信號在傳輸過程中所麵臨的各種失真機製。 傳輸綫理論迴顧與擴展： 理想傳輸綫模型： 引入史密斯圓圖和反射係數的概念，理解阻抗匹配在降低反射、提高信號保真度方麵的核心作用。 損耗與色散： 詳細分析導體損耗（集膚效應、錶麵粗糙度）和介質損耗（介電常數隨頻率變化）對信號衰減和形狀改變的影響。探討信號失真與上升時間、傳輸綫長度以及材料特性的關係。 耦閤與串擾： 深入研究相鄰信號綫之間的電感和電容耦閤機製。量化分析串擾的産生源頭、傳播路徑及其對目標信號的影響。介紹關鍵的串擾抑製技術，如間距優化、差分對設計、地綫屏蔽等。 過衝（Overshoot）與下衝（Undershoot）： 分析這些瞬態電壓偏差的成因，如阻抗失配、過度的驅動能力、負載效應等，並提齣相應的校正方案，例如減小驅動強度、優化端接電阻、選擇閤適的過孔設計等。 振鈴（Ringing）： 深入解析振鈴現象的發生機製，其與傳輸綫末端反射、寄生電感、電容以及阻抗匹配不良的內在聯係。講解如何通過優化阻抗、選擇閤適的端接方式（如串聯端接、並聯端接、戴維南端接等）來抑製振鈴。 模型與仿真工具： S參數： 詳細介紹S參數的物理意義、測量方法及其在高速電路分析中的應用。講解如何利用S參數模型來描述多端口網絡的傳輸特性，預測信號的衰減、反射和串擾。 SPICE仿真： 介紹利用SPICE等電路仿真工具進行信號完整性仿真的基本流程和技巧。重點講解如何構建準確的傳輸綫模型、PCB走綫模型、元器件模型（如連接器、電纜、IC封裝）以及如何設置仿真參數以獲得精確的結果。 三維電磁場仿真： 闡述三維電磁場仿真在分析復雜結構（如多層PCB、連接器、BGA封裝）中的必要性。介紹EM仿真軟件在提取寄生參數、預測電磁兼容（EMC）問題方麵的優勢。 IBIS模型： 講解IBIS（I/O Buffer Information Specification）模型在描述IC輸入輸齣端口特性方麵的作用，以及如何將其集成到SI仿真流程中，提高仿真精度。 第二部分：電源完整性分析與優化 電源完整性（PI）是確保數字電路穩定工作的另一基石。當係統處於高速工作狀態時，即使微小的電源電壓波動也可能導緻嚴重的邏輯錯誤或性能下降。 電源分配網絡（PDN）的建模與分析： PDN的等效模型： 將復雜的PDN抽象為一係列的電感、電容和電阻元件。講解如何從PCB布局、走綫、過孔、焊盤以及去耦電容等物理結構中提取這些寄生參數。 噪聲源分析： 詳細分析IC的開關活動（電流尖峰）是PDN噪聲的主要來源。講解電流需求隨頻率變化的特性，以及它如何與PDN的阻抗相互作用産生電壓跌落（VDrop）和噪聲。 PDN阻抗： 重點分析PDN在不同頻率下的阻抗特性。講解低頻到高頻區域的阻抗變化，以及去耦電容在不同頻率範圍內的作用。分析PDN阻抗過高時對係統穩定性的負麵影響。 功耗與時序裕量： 討論電壓波動直接影響芯片的穩定工作電壓範圍，進而影響時序裕量。分析在最低允許電壓下，電路能否按預期完成所有時序操作。 去耦電容的設計與優化： 去耦電容的選型： 介紹不同類型去耦電容（陶瓷電容、鉭電容、電解電容）的特性，包括ESR（等效串聯電阻）、ESL（等效串聯電感）、容值、額定電壓以及頻率響應。 去耦電容的布局與數量： 講解如何根據IC的電流需求、頻率特性以及PDN的阻抗，閤理選擇去耦電容的容值組閤。深入分析去耦電容的布局位置、距離IC的遠近以及過孔和焊盤對去耦效果的影響。 多級去耦策略： 提齣並分析多級去耦策略，即利用不同容值和頻率特性的電容組閤，在不同頻率範圍內提供低阻抗的電源路徑。講解如何通過級聯效應優化整體PDN阻抗。 電壓調節模塊（VRM）與PDN的協同： VRM的動態響應： 分析VRM（Voltage Regulator Module）在響應IC瞬態電流需求時的性能限製，如動態響應速度、紋波等。 VRM與PDN的匹配： 探討VRM的輸齣阻抗特性與PDN阻抗特性之間的匹配問題。講解如何通過優化VRM的設計和PDN的結構，協同降低電源噪聲。 第三部分：高速設計中的進階課題與實踐 本部分將進一步探討在實際高速電路設計中經常遇到的挑戰，並提供行之有效的解決方案。 差分信號設計： 差分對的優勢： 詳細分析差分信號在抑製共模噪聲、提高信噪比和減小電磁輻射方麵的顯著優勢。 差分對的匹配： 講解差分對走綫長度匹配、阻抗匹配、時延匹配的重要性，以及如何在PCB布局布綫中實現這些匹配。 差分連接器和綫纜： 分析高速差分信號在通過連接器和綫纜時的損耗和失真，並介紹相關的設計規範和選型原則。 背闆與連接器設計： 背闆的傳輸綫特性： 分析背闆作為多條高速信號匯聚點的特性，其對信號完整性的影響。 連接器的阻抗控製： 講解連接器在高速信號通路中的關鍵作用，以及如何選擇低損耗、高匹配的連接器。 背闆與闆卡之間的耦閤： 分析背闆與插入闆卡之間由於過孔、焊盤等引起的阻抗不連續和信號反射。 高速互連的EMI/EMC考量： 電磁乾擾（EMI）的産生源： 分析高速開關信號、信號迴流路徑不連續、電源噪聲等是EMI的主要來源。 電磁兼容（EMC）設計原則： 提齣係統化的EMC設計策略，包括優化信號迴流路徑、閤理布置地綫、使用濾波元件、屏蔽措施等。 高速信號的迴流路徑分析： 深入講解信號迴流路徑對串擾和EMI的影響，以及如何通過優化PCB疊層設計和走綫規則來確保連續、低阻抗的迴流路徑。 先進封裝技術與SI/PI： BGA封裝的挑戰： 分析BGA封裝中球柵陣列、引腳電感、封裝材料等對信號完整性的影響。 SiP/MCM的協同設計： 探討在係統級封裝（SiP）和多芯片模塊（MCM）中，不同芯片之間以及芯片與封裝基闆之間的SI/PI協同設計問題。 本書的特色與價值 本書並非簡單羅列理論概念，而是緊密結閤實際工程應用。在每個章節中，我們都會通過詳細的案例分析和仿真演示，將理論知識轉化為可操作的設計指導。通過閱讀本書，您將能夠： 深刻理解高速信號傳輸的物理本質， 識彆並量化潛在的信號完整性問題。 掌握現代EDA工具在SI/PI分析中的使用技巧， 能夠熟練進行仿真和結果解讀。 學習並應用各種優化技術， 有效地抑製串擾、反射、振鈴和電源噪聲。 構建低功耗、高可靠性的高速電路係統， 顯著提升産品性能和市場競爭力。 為下一代高速通信和計算技術的設計打下堅實基礎。 無論您是從事通信設備、計算機主闆、高性能服務器、嵌入式係統還是其他高速數字産品設計的工程師，本書都將是您手中不可或缺的寶貴參考。它將幫助您從容應對高速設計帶來的復雜挑戰，實現卓越的電路性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字《正版現貨 高速電路設計實踐》給我留下瞭深刻的印象。我一直認為，對於任何一本技術書籍來說，“實踐”二字的分量都非常重。而“高速電路設計”本身就是一個對實踐性要求極高的領域。因此，我在翻閱此書時，一直在尋找它在“實踐”層麵的具體體現。例如，書中是否提供瞭詳細的PCB設計指導，包括從元器件布局、走綫策略到過孔、地平麵等關鍵要素的考量？在高速信號的傳輸過程中，阻抗控製是繞不開的話題，這本書在講解阻抗控製時，是否結閤瞭實際的PCB製造工藝，給齣瞭一些可行的指導和建議？另外，對於高速電路設計中常見的 EMI/EMC 問題，書中是否給齣瞭一些在PCB設計階段就能有效避免這些問題的實踐方法，而不是僅僅停留在理論分析層麵？我希望這本書能夠像一本“工具箱”，提供給我一套解決實際問題的“招式”，讓我能夠胸有成竹地應對高速電路設計中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

對於《正版現貨 高速電路設計實踐》這本書，我最看重的是它的“實用性”和“指導性”。很多時候，我們學習技術，最終的目的都是為瞭解決實際問題，而不是純粹的理論探索。所以，我在閱讀這本書時，會特彆關注它是否能夠提供清晰、可操作的設計指南。例如，在進行高速互連設計時，書中是否會給齣一些具體的走綫規則和建議，比如差分對的布綫長度匹配、間距控製，以及如何避免串擾？對於高速連接器和PCB焊盤的設計，是否能提供一些詳細的尺寸和布局建議，以確保信號的完整性？此外，在測試和調試方麵，我希望這本書能提供一些實用的方法和技巧，比如如何選擇閤適的測試點，如何使用高級的測量儀器來診斷高速信號問題，以及如何通過數據分析來優化設計。我希望這本書能夠真正地指導我完成一個實際的高速電路設計項目，而不是僅僅停留在理論層麵。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，拿到《正版現貨 高速電路設計實踐》這本書，我更多的是帶著一種“尋寶”的心態。高速電路設計是一個更新迭代非常快的領域，很多前沿的技術和方法，往往需要從最前沿的論文和實際項目中纔能提煉齣來。所以我非常期待這本書能給我帶來一些“驚喜”，一些我之前可能從未接觸過的、或者瞭解不夠深入的知識點。例如，在信號完整性方麵，是否能看到一些關於高級仿真技術（如頻域分析、時域分析）在實際項目中的應用案例？或者在電源完整性方麵，是否有關於分布式電源係統的設計和優化方麵的深度探討？我也很好奇，書中是否會涉及到一些最新的高速接口技術，比如PCIe、USB 3.0/4.0、DDR4/5等，並對其設計要點進行剖析。如果這本書能夠展現齣作者對這些前沿領域的深入理解，並給齣一些實用的指導，那對我來說，將是極大的收獲。我希望能通過這本書，拓寬我的技術視野，瞭解行業最新的發展動態。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《正版現貨 高速電路設計實踐》的時候，我懷著一種復雜的心情。一方麵，我確實對高速電路設計領域充滿瞭好奇，也知道這方麵的內容往往是技術書籍中的“硬骨頭”，需要係統性的學習和大量的實踐經驗纔能掌握。另一方麵，我總覺得市麵上的很多技術書籍，尤其是中文書籍，在深度和廣度上總有些欠缺，要麼過於理論化，要麼過於淺顯，難以真正幫助讀者建立起紮實的工程能力。所以，我期待著這本書能夠帶來一些啓發，讓我對高速電路設計有一個更清晰的認知，比如，它是否能詳細講解一些實際項目中的常見挑戰？比如，在PCB布局布綫時，如何有效地控製阻抗匹配？對於信號完整性問題，是否有成熟的分析工具和解決方案介紹？或者，在實際的器件選型中，有哪些關鍵的考量因素，以及不同廠商的器件在性能和成本上有什麼權衡？我尤其關心書中是否能提供一些鮮活的案例，讓我們看到理論是如何應用於解決實際工程問題的，而不是僅僅停留在抽象的公式和概念上。畢竟，對於我們這些在工程一綫摸爬滾打的人來說，能夠快速有效地解決問題，纔是硬道理。我希望這本書能夠成為我解決實際問題的“寶典”，而不是僅僅成為書架上的一件擺設。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《正版現貨 高速電路設計實踐》的過程中，我一直試圖從中挖掘齣關於“實際經驗”的分享。高速電路設計，說到底是一門實踐性極強的學科，紙上談兵是遠遠不夠的。所以，我格外關注書中是否能體現齣作者在實際項目中的感悟和教訓。比如，對於一些看似微小的設計細節，它們在高速場景下可能會帶來意想不到的連鎖反應。這本書在講解這些細節時，是否能給齣一些“血淚史”的案例，說明如果不注意這些細節，最終會導緻什麼樣的後果？還有，在實際的調試過程中，有哪些技巧是傳統理論書籍不會提及的？比如，如何利用示波器有效地捕捉瞬態信號，如何區分是器件問題還是設計問題，或者如何通過仿真結果來指導實際的硬件調優？我非常想知道，在這些“經驗”層麵，這本書能給我們帶來多大的價值。我希望它能像一位經驗豐富的導師，在我的學習和工作過程中，時不時地敲打我，提醒我注意那些容易被忽略的陷阱，並指引我走嚮正確的方嚮。