信号/电源完整性仿真分析与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵鹏 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121197468

商品编码：29627283772

包装：平塑勒

开本：16

出版时间：2013-04-01

内容介绍

基本信息

书名:信号/电源完整性仿真分析与实践

原价：55.00元

作者:邵鹏　编著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2013-4-1

ISBN：9787121197468

字数：392000

页码：331

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

编辑推荐

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　　《信号/电源完整性仿真分析与实践》的所有实例将在Mentor公司的HyperLynx相关工具中实现。

内容提要

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　　电路设计，尤其是现代高速电路系统的设计，是一个随着电子技术的发展而日新月异的工作，具有很强的趣味性，也具有相当的挑战性。《信号/电源完整性仿真分析与实践》的目的是要使电子系统设计工程师们能够更好地掌握高速电路系统设计的方法和技巧，跟上行业发展要求。因此，《信号/电源完整性仿真分析与实践》由简到难、由理论到实践，以设计和仿真实例向读者讲解了信号/电源完整性的相关现象，如何使用EDA工具进行高速电路系统设计，以及利用仿真分析对设计进行指导和验证。此书的所有实例将在Mentor公司的HyperLynx相关工具中实现。

目录

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第1篇 基础理论篇

第1章 高速系统设计简介

1.1 PCB设计技术回顾

1.2 什么是“高速”系统设计

1.3 如何应对高速系统设计

1.3.1 理论作为指导和基准

1.3.2 积累实践经验

1.3.3 平衡时间与效率

1.4 小结

第2章 高速系统设计理论基础

2.1 微波电磁波简介

2.2 微波传输线

2.2.1 微波等效电路物理量

2.2.2 微波传输线等效电路

2.3 电磁波传输和反射

2.4 微波传输介质

2.4.1 微带线（Microstrip Line）

2.4.2 微带线的损耗

2.4.3 带状线（Strip Line）

2.4.4 同轴线（Coaxial Line）

2.4.5 双绞线（Twist Line）

2.4.6 差分传输线

2.4.7 差分阻抗

2.5 “阻抗”的困惑

2.5.1 阻抗的定义

2.5.2 为什么要考虑阻抗

2.5.3 传输线的结构和阻抗

2.5.4 瞬时阻抗和特征阻抗

2.5.5 特征阻抗和信号完整性

2.5.6 为什么是50Ω

2.6 阻抗的测量

2.7 “阻抗”的困惑之答案

2.8 趋肤效应

2.9 传输线损耗

2.10 小结

第3章 信号/电源完整性

3.1 什么是信号/电源完整性

3.2 信号完整性问题分类

3.3 高频信号传输的要素

3.4 反射的产生和预防

3.4.1 反射的产生

3.4.2 反射的消除和预防

3.5 串扰的产生和预防

3.5.1 串扰的产生

3.5.2 串扰的预防与消除

3.6 电源完整性分析

3.6.1 电源系统设计目标

3.6.2 电源系统设计方法

3.6.3 电容的理解

3.6.4 电源系统分析方法

3.6.5 电源建模和仿真算法

3.6.6 SSN分析和应用

3.7 电磁兼容性EMC和电磁干扰EMI

3.7.1 EMC/EMI 和信号完整性的关系

3.7.2 产生EMC/EMI问题的根源

3.8 正确认识回流路径（参考平面）

3.8.1 什么是高频信号的回流路径

3.8.2 回流路径的选择

3.8.3 回流路径的连续一致性

3.9 影响信号完整性的其他因素

3.10 小结

第2篇 软件操作篇

第4章 Mentor高速系统设计工具

4.1 Mentor高速系统设计流程

4.2 约束编辑系统（Constrain Editor System）

4.3 信号/电源完整性分析工具：HyperLynx

4.3.1 HyperLynx的工具架构

4.3.2 HyperLynx的通用性

4.3.3 HyperLynx的易用性

4.3.4 HyperLynx的实用性

4.3.5 Mentor高速仿真技术的发展趋势

4.4 前仿和后仿

4.5 HyperLynx -LineSim使用简介

4.5.1 分析前准备工作

4.5.2 建立信号网络

4.5.3 设置仿真条件

4.5.4 仿真结果和约束设置

4.6 HyperLynx-BoardSim使用简介

4.6.1 设计文件的导入

4.6.2 设置仿真条件

4.6.3 关键网络分析

4.6.4 多板联合仿真

4.7 HyperLynx -3DEM简介

4.8 小结

第5章 高速系统仿真分析和设计方法

5.1 高速电路设计流程的实施条件分析

5.2 IBIS模型

5.2.1 IBIS模型介绍

5.2.2 IBIS模型的生成和来源

5.2.3 IBIS模型的常见错误及检查方法

5.2.4 IBIS文件介绍

5.2.5 如何获得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模型简介

5.3 仿真分析条件设置

5.3.1 Stackup——叠层设置

5.3.2 DC Nets——直流电压设置

5.3.3 器件类型和管脚属性设置

5.3.4 SI Models——为器件指定模型

5.4 系统设计和（预）布局

5.5 使用HyperLynx进行仿真分析

5.5.1 拓扑结构抽取

5.5.2 在HyperLynx中进行仿真

5.6 约束规则生成

5.6.1 简单约束设计——Length/ Delay

5.6.2 差分布线约束——Diff Pair

5.6.3 网络拓扑约束——Net Scheduling

5.7 约束规则的应用

5.7.1 层次化约束关系

5.7.2 约束规则的映射

5.7.3 CES约束管理系统的使用

5.8 布线后的仿真分析和验证

5.8.1 布线后仿真的必要性

5.8.2 布线后仿真流程

5.9 电源完整性设计方法和流程

5.9.1 确定电源系统的目标阻抗

5.9.2 DC Drop——直流压降分析

5.9.3 电源平面谐振点分析

5.9.4 VRM去耦作用分析

5.9.5 去耦电容的集总式交流特性分析

5.9.6 去耦电容的分布式交流特性分析

5.9.7 电源噪声特性分析

5.9.8 电源平面模型抽取

5.9.9 HyperLynx-PI电源系统设计流程总结

5.9.10 创建VRM模型

5.9.11 电容的布局和布线

5.9.12 合理认识电容的有效去耦半径

5.10 小结

第3篇 DDR系统仿真及案例实践篇

第6章 DDRx系统设计与仿真分析

6.1 DDR系统概述

6.2 DDR规范解读

6.2.1 DDR规范的DC和AC特性

6.2.2 DDR规范的时序要求

6.2.3 DDR芯片的电气特性和时序要求

6.2.4 DDR控制器的电气特性和时序要求

6.2.5 DDR刷新和预充电

6.3 DDRx总线技术发展

6.3.1 DDRx信号斜率修正

6.3.2 DDRx ODT的配置

6.3.3 从DDR2到DDR3

6.3.4 DDR3的WriteLeveling

6.3.5 DDR2及DDR3的协议变化

6.4 DDRx系统仿真分析方法

6.4.1 在HyperLynx中仿真DDRx 系统

6.4.2 仿真结果的分析和解读

6.5 LPDDRx简介

第4篇 高速串行技术篇

第7章 高速串行差分信号设计及仿真分析

7.1 高速串行信号简介

7.1.1 数字信号总线时序分析

7.1.2 高速串行总线

7.1.3 Serdes的电路结构

7.1.4 Serdes的应用

7.2 高速串行信号设计

7.2.1 有损传输线和信号（预）加重

7.2.2 表面粗糙度对传输线损耗的影响

7.2.3 高频差分信号的布线和匹配设计

7.2.4 过孔的Stub效应

7.2.5 连接器信号分布

7.2.6 加重和均衡

7.2.7 码间干扰ISI和判决反馈均衡器DFE

7.2.8 AC耦合电容

7.2.9 回流路径的连续性

7.2.10 高速差分线的布线模式和串扰

7.2.11 紧耦合和松耦合

7.3 高速串行信号仿真分析

7.3.1 系统级仿真

7.3.2 S参数（Scattering parameters）

7.3.3 互连设计和S参数分析

7.3.4 检验S参数质量

7.3.5 S参数的使用

7.3.6 高速差分串行信号的仿真需求

7.3.7 IBIS-AMI模型介绍

7.3.8 HyperLynx AMI Wizard通道仿真分析

7.3.9 6Gbps，12Gbps！然后

7.4 抖动（Jitter）

7.4.1 认识抖动（Jitter）

7.4.2 实时抖动分析

7.4.3 抖动各分量的典型特征

……

第5篇 结束与思考篇

第8章 实战后的思考

作者介绍

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　　邵鹏，毕业于北京大学微处理器研究中心，硕士研究生，2004年3月至2006年3月：Intel中国研究中心高级研究员，2006年3月至2010年11月：IBM中国研究院高级研究员，2010年12月至今，MenlorGraphics（明导）中国区技术顾问，研究兴趣和实践经验包括：Many—Core系统结构及存储体系研究、软硬件协同仿真技术Hardware—softwareCo—simulation、基于IBM，Intel，AMD等不同体系架构的系统设计、高速、高性能复杂芯片、系统联合设计及SI，PI，EMC仿真分析技术复杂系统设计项目管理和实施。

文摘

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序言

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关联推荐
本书适合电子设计工程师能够在很短的时间内，从理论到实践，系统性地学习复杂高速系统的设计原理，掌握先进的设计技术，从而提高自身的从业技能和素质并提高行业竞争力。
目录
目 录
第1篇 基础理论篇
第1章 高速系统设计简介 2
1.1 PCB设计技术回顾 2
1.2 什么是“高速”系统设计 3
1.3 如何应对高速系统设计 8
1.3.1 理论作为指导和基准 9
1.3.2 积累实践经验 11
1.3.3 平衡时间与效率 11
1.4 小结 12
第2章 高速系统设计理论基础 14
2.1 微波电磁波简介 14
2.2 微波传输线 16
2.2.1 微波等效电路物理量 17
2.2.2 微波传输线等效电路 17
2.3 电磁波传输和反射 21
2.4 微波传输介质 24
2.4.1 微带线（Microstrip Line） 25
2.4.2 微带线的损耗 26
2.4.3 带状线（Strip Line） 28
2.4.4 同轴线（Coaxial Line） 29
2.4.5 双绞线（Twist Line） 30
2.4.6 差分传输线 30
2.4.7 差分阻抗 33
2.5 “阻抗”的困惑 33
2.5.1 阻抗的定义 34
2.5.2 为什么要考虑阻抗 35
2.5.3 传输线的结构和阻抗 35
2.5.4 瞬时阻抗和特征阻抗 36
2.5.5 特征阻抗和信号完整性 37
2.5.6 为什么是50Ω 37
2.6 阻抗的测量 38
2.7 “阻抗”的困惑之答案 40
2.8 趋肤效应 41
2.9 传输线损耗 42
2.10 小结 44
第3章 信号/电源完整性 45
3.1 什么是信号/电源完整性 45
3.2 信号完整性问题分类 47
3.3 高频信号传输的要素 49
3.4 反射的产生和预防 50
3.4.1 反射的产生 51
3.4.2 反射的消除和预防 55
3.5 串扰的产生和预防 67
3.5.1 串扰的产生 67
3.5.2 串扰的预防与消除 71
3.6 电源完整性分析 73
3.6.1 电源系统设计目标 74
3.6.2 电源系统设计方法 76
3.6.3 电容的理解 78
3.6.4 电源系统分析方法 81
3.6.5 电源建模和仿真算法 82
3.6.6 SSN分析和应用 84
3.7 电磁兼容性EMC和电磁干扰EMI 88
3.7.1 EMC/EMI 和信号完整性的关系 89
3.7.2 产生EMC/EMI问题的根源 90
3.8 正确认识回流路径（参考平面） 92
3.8.1 什么是高频信号的回流路径 92
3.8.2 回流路径的选择 93
3.8.3 回流路径的连续一致性 96
3.9 影响信号完整性的其他因素 97
3.10 小结 97
第2篇 软件操作篇
第4章 Mentor高速系统设计工具 100
4.1 Mentor高速系统设计流程 101
4.2 约束编辑系统（Constrain Editor System） 105
4.3 信号/电源完整性分析工具：HyperLynx 109
4.3.1 HyperLynx的工具架构 109
4.3.2 HyperLynx的通用性 113
4.3.3 HyperLynx的易用性 113
4.3.4 HyperLynx的实用性 117
4.3.5 Mentor高速仿真技术的发展趋势 121
4.4 前仿和后仿 122
4.5 HyperLynx -LineSim使用简介 124
4.5.1 分析前准备工作 125
4.5.2 建立信号网络 127
4.5.3 设置仿真条件 128
4.5.4 仿真结果和约束设置 131
4.6 HyperLynx-BoardSim使用简介 132
4.6.1 设计文件的导入 132
4.6.2 设置仿真条件 133
4.6.3 关键网络分析 135
4.6.4 多板联合仿真 137
4.7 HyperLynx -3DEM简介 139
4.8 小结 141
第5章 高速系统仿真分析和设计方法 142
5.1 高速电路设计流程的实施条件分析 142
5.2 IBIS模型 144
5.2.1 IBIS模型介绍 144
5.2.2 IBIS模型的生成和来源 146
5.2.3 IBIS模型的常见错误及检查方法 152
5.2.4 IBIS文件介绍 155
5.2.5 如何获得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模型简介 163
5.3 仿真分析条件设置 167
5.3.1 Stackup——叠层设置 168
5.3.2 DC Nets——直流电压设置 168
5.3.3 器件类型和管脚属性设置 169
5.3.4 SI Models——为器件指定模型 171
5.4 系统设计和（预）布局 173
5.5 使用HyperLynx进行仿真分析 176
5.5.1 拓扑结构抽取 176
5.5.2 在HyperLynx中进行仿真 177
5.6 约束规则生成 183
5.6.1 简单约束设计——Length/ Delay 183
5.6.2 差分布线约束——Diff Pair 184
5.6.3 网络拓扑约束——Net Scheduling 185
5.7 约束规则的应用 187
5.7.1 层次化约束关系 187
5.7.2 约束规则的映射 189
5.7.3 CES约束管理系统的使用 190
5.8 布线后的仿真分析和验证 191
5.8.1 布线后仿真的必要性 191
5.8.2 布线后仿真流程 192
5.9 电源完整性设计方法和流程 194
5.9.1 确定电源系统的目标阻抗 196
5.9.2 DC Drop——直流压降分析 197
5.9.3 电源平面谐振点分析 199
5.9.4 VRM去耦作用分析 202
5.9.5 去耦电容的集总式交流特性分析 204
5.9.6 去耦电容的分布式交流特性分析 206
5.9.7 电源噪声特性分析 207
5.9.8 电源平面模型抽取 209
5.9.9 HyperLynx-PI电源系统设计流程总结 210
5.9.10 创建VRM模型 211
5.9.11 电容的布局和布线 213
5.9.12 合理认识电容的有效去耦半径 215
5.10 小结 217
第3篇 DDR系统仿真及案例实践篇
第6章 DDRx系统设计与仿真分析 220
6.1 DDR系统概述 220
6.2 DDR规范解读 222
6.2.1 DDR规范的DC和AC特性 223
6.2.2 DDR规范的时序要求 225
6.2.3 DDR芯片的电气特性和时序要求 226
6.2.4 DDR控制器的电气特性和时序要求 229
6.2.5 DDR刷新和预充电 230
6.3 DDRx总线技术发展 233
6.3.1 DDRx信号斜率修正 233
6.3.2 DDRx ODT的配置 236
6.3.3 从DDR2到DDR3 237
6.3.4 DDR3的WriteLeveling 238
6.3.5 DDR2及DDR3的协议变化 239
6.4 DDRx系统仿真分析方法 240
6.4.1 在HyperLynx中仿真DDRx 系统 240
6.4.2 仿真结果的分析和解读 253
6.5 LPDDRx简介 254
第4篇 高速串行技术篇
第7章 高速串行差分信号设计及仿真分析 258
7.1 高速串行信号简介 259
7.1.1 数字信号总线时序分析 259
7.1.2 高速串行总线 262
7.1.3 Serdes的电路结构 264
7.1.4 Serdes的应用 265
7.2 高速串行信号设计 266
7.2.1 有损传输线和信号（预）加重 267
7.2.2 表面粗糙度对传输线损耗的影响 270
7.2.3 高频差分信号的布线和匹配设计 271
7.2.4 过孔的Stub效应 273
7.2.5 连接器信号分布 275
7.2.6 加重和均衡 276
7.2.7 码间干扰ISI和判决反馈均衡器DFE 278
7.2.8 AC耦合电容 281
7.2.9 回流路径的连续性 285
7.2.10 高速差分线的布线模式和串扰 286
7.2.11 紧耦合和松耦合 287
7.3 高速串行信号仿真分析 289
7.3.1 系统级仿真 289
7.3.2 S参数（Scattering parameters） 291
7.3.3 互连设计和S参数分析 294
7.3.4 检验S参数质量 300
7.3.5 S参数的使用 305
7.3.6 高速差分串行信号的仿真需求 306
7.3.7 IBIS-AMI模型介绍 308
7.3.8 HyperLynx AMI Wizard通道仿真分析 310
7.3.9 6Gbps，12Gbps！然后 313
7.4 抖动（Jitter） 314
7.4.1 认识抖动（Jitter） 315
7.4.2 实时抖动分析 316
7.4.3 抖动各分量的典型特征 318
第5篇 结束与思考篇
第8章 实战后的思考 324
术语和缩略词 329

《电子系统设计中的信号与电源完整性权威指南》 聚焦核心： 深入剖析现代电子系统设计中，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）这两大关键领域所面临的挑战、内在机理及其应对之道。本书旨在为工程师提供一套全面、实用的理论框架和实践方法，确保设计出高性能、高可靠性的电子产品，有效避免因SI/PI问题导致的信号失真、时序错误、器件损坏以及系统不稳定等一系列棘手难题。 内容深度与广度： 本书不对特定公司的产品或仿真软件进行偏袒性介绍，而是基于通用的物理原理和行业最佳实践，深入探讨SI/PI问题的根源。 第一部分：信号完整性（SI）原理与分析 信号传输的物理基础： 电磁场理论回顾： 简要回顾麦克斯韦方程组在传输线理论中的应用，理解电磁场的产生、传播以及与导体、介质的相互作用。 集肤效应与趋肤深度： 详细阐述高频信号在导体中的集肤效应，分析频率、导体材料、形状对电流分布及电阻的影响，以及如何选择合适的走线宽度和厚度。 邻近效应： 探讨相邻走线之间相互感应产生的电磁耦合，分析其对信号反射、串扰的影响，并提出隔离、屏蔽等设计原则。 介质损耗： 深入研究PCB介质材料的介电常数、损耗切线等参数对信号衰减的影响，以及在高频应用中选择低损耗材料的重要性。 传输线理论精讲： 理想传输线模型： 建立集总参数和分布参数传输线模型，推导电压和电流在传输线上的传播方程。 特性阻抗（Characteristic Impedance）： 详细讲解特性阻抗的概念，分析其与传输线几何结构（宽度、厚度、介质厚度、介电常数、衬底厚度、覆铜厚度）及环境（参考平面、相邻层）的关系。强调阻抗匹配的必要性，并推导不同结构走线的阻抗计算公式。 信号反射与驻波： 深入分析阻抗失配导致的信号反射现象，解释反射的发生机制、幅度与相位，以及反射对信号质量（上升/下降时间、过冲、下冲）的影响。引入史密斯圆图的概念，但侧重于其在理解阻抗匹配和负载效应方面的直观应用。 信号衰减与损耗： 分解电阻损耗、介质损耗、辐射损耗等多种损耗机制，分析其对信号幅度和波形的影响，并提出降低损耗的设计策略。 时域反射（TDR）与时域传输（TDT）理论： 详细阐述TDR/TDT的原理、操作方法及其在测量传输线阻抗、检测缺陷、分析信号完整性方面的应用。 串扰（Crosstalk）分析与抑制： 耦合机理： 细致剖析容性耦合和感性耦合的本质，解释相邻信号线之间如何通过电场和磁场相互干扰。 串扰模型： 建立串扰的简化模型，推导串扰电压与耦合强度、走线长度、信号特性等参数的关系。 串扰的量化评估： 介绍远端串扰（FEXT）和近端串扰（NEXT）的概念，以及如何通过仿真和测量进行评估。 抑制策略： 提出行之有效的串扰抑制方法，包括： 间距（Spacing）： 分析走线间距对串扰的影响，提供最小间距的设计指导。 参考平面（Reference Plane）： 强调完整、连续的参考平面对减少耦合的重要性，分析不同类型的参考平面（单端、差分）以及参考平面分割的处理。 回流路径（Return Path）： 详细讲解回流路径对串扰的决定性影响，分析回流路径不连续（如过孔）导致的串扰增强，并提出优化回流路径的设计原则。 屏蔽（Shielding）： 探讨单层屏蔽、双层屏蔽以及差分对屏蔽技术。 差分信号（Differential Signaling）： 深入阐述差分信号的原理，分析其如何通过共模抑制有效降低串扰和提高信噪比，并提供差分对布线的设计指南。 时序分析与抖动（Jitter）： 信号时序参数： 清晰定义上升/下降时间、建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟周期、脉冲宽度等关键时序参数。 抖动（Jitter）的分解： 详细分解抖动的各种来源，包括确定性抖动（DJ）和随机抖动（RJ），并进一步细分 DJ 的子类别（如周期性抖动、数据相关抖动）。 抖动对时序裕量的影响： 分析抖动如何侵蚀系统的时序裕量，导致时序违例。 抖动测量与分析： 介绍常用的抖动测量方法和工具，以及如何通过分析抖动来评估信号质量。 时序违例的预测与避免： 结合SI分析结果，预测可能出现时序问题的电路，并提供避免时序违例的设计建议。 EMI/EMC与SI/PI的关联： 电磁兼容性（EMC）基础： 简要介绍EMC的基本概念，包括辐射和传导骚扰，抗扰度。 SI/PI问题如何引发EMI： 深入分析信号反射、串扰、电源噪声如何通过各种途径（如回流路径不连续、未端接的走线、电源去耦不足）转化为电磁辐射，导致EMI超标。 PI问题对EMI的影响： 阐述电源噪声如何在信号线上传播，并被放大，增加EMI问题。 EMC设计中的SI/PI考量： 强调在EMC设计中，必须将SI/PI的分析与优化作为核心环节，提供端接到位的EMC设计思路。 第二部分：电源完整性（PI）原理与分析 DC/DC转换与电压调节： 线性稳压器（LDO）与开关稳压器（SMPS）工作原理： 详细介绍不同类型电压调节器的基本工作原理、优缺点及适用场景。 效率与瞬态响应： 分析稳压器的效率问题，以及瞬态响应对负载变化时的电压稳定性的影响。 纹波（Ripple）与噪声（Noise）： 深入探讨LDO和SMPS产生的纹波和噪声，分析其频率特性和幅度。 电源分配网络（PDN）的阻抗特性： PDN的构成： 阐述PDN的组成部分，包括电源/地平面、导线、过孔、连接器、去耦电容等。 PDN的建模： 建立PDN的等效电路模型，分析其在不同频率下的阻抗特性。 PDN阻抗的频率响应： 重点讲解PDN阻抗随频率的变化规律，包括谐振峰和谷。 目标阻抗（Target Impedance）： 定义什么是合理的PDN目标阻抗，以及如何根据器件的功耗特性和频率需求来确定目标阻抗。 PDN阻抗的测量： 介绍使用向量网络分析仪（VNA）测量PDN阻抗的方法和注意事项。 去耦（Decoupling）与旁路（Bypass）电容： 去耦电容的作用机理： 详细阐述去耦电容如何在瞬态负载变化时提供瞬时电流，抑制电压跌落（Voltage Droop）。 电容的ESR（等效串联电阻）与ESL（等效串联电感）： 深入分析ESR和ESL对电容去耦效能的影响，解释为何需要多颗不同容值和特性的电容组合。 电容选型与布局： 提供选择合适去耦电容的指导，包括容值、电压等级、ESR、ESL的要求。强调电容的布局、引线长度、过孔设计对去耦效果的至关重要性。 旁路电容与差分信号： 讨论差分信号线上的旁路电容设计，以及其与信号完整性的协同作用。 电源噪声分析与抑制： 噪声源分析： 识别PDN中的主要噪声源，如开关电源的开关噪声、器件的瞬态电流需求、电源线上的谐振等。 噪声传播路径： 分析电源噪声如何在PDN中传播，并影响到敏感的器件。 去耦网络的优化： 通过合理设计去耦电容网络，降低PDN的阻抗，在不同频率范围内有效抑制电源噪声。 稳压器输出纹波的抑制： 探讨如何通过输出滤波、增加旁路电容等方法来减小稳压器的输出纹波。 电源完整性与信号完整性的协同作用： PI对SI的影响： 详细分析电源噪声如何通过驱动器的电源线耦合到信号线上，导致信号失真、抖动增加。 SI对PI的影响： 阐述高速信号的回流路径不连续、信号反射等SI问题如何增加PDN的瞬态负载，加剧电源噪声。 集成设计方法： 强调在设计初期就应将SI和PI考虑进去，进行协同分析和优化，避免“头痛医头、脚痛医脚”的被动局面。 电源滤波与信号滤波的策略： 讨论在复杂系统中，如何根据具体情况设计有效的电源滤波器和信号滤波器，实现协同的滤波效果。 PCB布局布线中的PI考虑： 电源/地平面的设计： 强调完整、连续的电源/地平面设计的重要性，分析平面分割的影响和规避方法。 电源线与地线的连接： 详细讨论过孔、引线长度、宽度等因素对电源线/地线连接性能的影响。 大电流路径的处理： 提供处理大电流路径的布线技巧，避免压降和热问题。 敏感器件的电源供应： 提出为高敏感度器件提供独立、干净电源的策略。 第三部分：实践方法与案例分析 EDA工具在SI/PI分析中的应用： 仿真方法论： 介绍SI/PI仿真（如SPICE、S参数、时域仿真）的基本流程、模型建立、设置参数、结果解读。 关键仿真参数的设定： 指导读者如何根据实际情况设置走线参数、材料属性、终端匹配、器件模型等。 仿真结果的验证与解读： 强调仿真结果的局限性，以及如何结合实际测量数据来验证和修正仿真模型。 典型仿真场景举例： 通过图文并茂的方式，展示不同SI/PI问题的仿真截图和结果分析，例如： 走线阻抗失配引起的反射 不同间距下的串扰仿真 PDN阻抗仿真与目标阻抗比较 去耦电容效能仿真 不同终端匹配下的信号眼图仿真 测量技术与设备： 关键测量设备： 介绍示波器（高带宽、采样率）、向量网络分析仪（VNA）、时域反射仪（TDR）、信号发生器等测量设备。 测量环境的建立： 强调测量环境的控制，如接地、探头选择、校准等。 典型测量实践： 详细讲解如何使用TDR测量传输线阻抗、如何使用示波器分析信号眼图、如何测量PDN阻抗、如何分析抖动。 测量结果的分析与对比： 指导如何分析测量数据，并将其与仿真结果进行对比，找出设计中的问题。 实际设计中的SI/PI问题诊断与解决： 常见SI/PI问题的症状： 列举信号失真、时钟抖动过大、数据错误、系统不稳定、EMI超标等常见问题。 系统性诊断流程： 提供一套系统性的SI/PI问题诊断流程，从现象出发，追溯根本原因。 案例研究： 结合实际工程项目，分析不同类型的SI/PI问题，并详细阐述问题的根源、诊断过程、优化方案以及最终的解决方案。例如： 高密度连接器处的信号完整性问题及解决 高速串行总线（如PCIe, USB, DDR）的SI/PI设计挑战与对策 FPGA/ASIC芯片电源分配网络的设计与优化 多层PCB板的电源/地平面规划与信号布线 射频信号传输中的SI/PI考量 设计流程中的SI/PI集成： 早期规划与仿真： 强调在设计初期就应进行SI/PI的初步规划和仿真，将SI/PI需求纳入规格定义。 布线规则与约束的设定： 指导如何根据SI/PI要求设定PCB布线规则和约束，如最小间距、差分对约束、阻抗控制、回流路径要求等。 迭代优化： 强调SI/PI分析与设计的迭代过程，通过仿真和测量不断优化设计。 与制造工艺的配合： 讨论PCB制造工艺（如叠层、钻孔、铜厚）对SI/PI性能的影响，以及与制造商的沟通协作。 未来趋势与挑战： 更高频率与更小尺寸： 探讨随着技术发展，更高频率、更小尺寸的电子产品对SI/PI提出的更高要求。 AI与机器学习在SI/PI中的应用： 展望AI和机器学习在SI/PI分析、优化和故障诊断方面的潜在应用。 新兴材料与技术： 讨论新材料（如低损耗介质、柔性PCB）和新技术（如先进封装）对SI/PI带来的挑战与机遇。 本书的价值： 本书不仅是对SI/PI理论知识的系统梳理，更是一套面向实际工程应用的行动指南。通过阅读本书，工程师将能够： 深刻理解 信号和电源完整性问题的物理根源。 掌握 有效的SI/PI分析和仿真方法。 熟悉 各种SI/PI问题的诊断和解决技巧。 学会 如何在PCB设计中规避潜在的SI/PI风险。 提升 设计的成功率，缩短产品开发周期。 构建 更加可靠、高性能的电子产品。 本书适合从事电子产品研发、PCB设计、硬件工程师、信号完整性工程师、电源完整性工程师、EMC工程师以及相关领域的学生和研究人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号/电源完整性仿真分析与实践》读起来，感觉就像是拿到了一份详尽的工程蓝图，而不是一本枯燥的理论教科书。作者显然在实际操作层面有着深厚的积累，书中对EMC/EMI问题的剖析非常到位，特别是关于高速PCB设计中的诸如地弹、串扰、去耦电容布局等关键环节，都给出了非常具体的仿真验证方法和优化策略。我尤其欣赏作者没有停留在宏观概念的阐述，而是深入到具体的仿真软件操作层面，例如如何设置边界条件、如何选择合适的求解器以及如何解读S参数、TDR波形等。对于初入此领域的工程师来说，这本书可以作为一本实战手册，它提供了一套系统的思维框架，让你在面对复杂的SI/PI问题时，不再是盲目试错，而是能基于仿真数据做出有理有据的决策。书中对不同层叠结构下的阻抗控制和回波损耗的分析，简直是PCB工程师的福音，清晰地展示了设计选择对信号质量的直接影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常务实，完全是技术大拿在毫无保留地分享经验的架势。我发现它在处理电源完整性（PI）部分时，展现出了不同于市面上多数书籍的深度和广度。它不仅仅讨论了PDN的等效电路模型，更重要的是，它将IR Drop分析、瞬态电流冲击的仿真与实际的芯片功耗模型结合了起来，这一点对于设计高性能计算平台或者电源系统至关重要。书中对去耦网络的设计，特别是电容选型和放置的“艺术”，阐述得鞭辟入微，不同频段上电容的协同作用被讲解得极其透彻。读完这部分内容，我感觉自己对如何构建一个低阻抗、高稳定性的电源分配网络有了全新的认识，那种从理论到实践的无缝对接感，让人由衷信服。它确实能帮助我们避免很多因为电源噪声过大导致的系统不稳定问题。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读体验是极具挑战性但也收获巨大的。它不是那种可以轻松翻阅的休闲读物，它需要读者对电磁场理论和基础电路知识有一定的基础。但正因为其深度，它才显得如此珍贵。它详尽地介绍了高速串扰分析中串扰源和受体的耦合机制，以及如何通过改变走线间距、增加参考平面隔离度来有效抑制这种耦合。书中对封装寄生参数提取和模型建立的介绍，展示了如何将复杂的封装结构集成到SI仿真流程中，确保了端到端的信号完整性分析的准确性。对于那些需要设计Gbps级别或更高带宽接口的工程师而言，这本书中的每一章都是解决实际问题的工具箱，它提供的解决方案是经过时间和无数次失败验证的结晶。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排非常合理，逻辑链条清晰，层层递进。它没有固守单一的仿真工具视角，而是更侧重于背后的物理原理和工程准则。例如，书中关于平面分割和缝隙效应的讨论，结合实际的PCB叠层设计案例进行剖析，让人印象深刻。它不仅仅是教你如何操作软件，更是在培养你作为信号完整性专家的“预判能力”——在设计初期就能预感到哪些地方可能会出现问题。这种自上而下的设计哲学，远比单纯的“如何跑仿真”要宝贵得多。总的来说，这是一本能够显著提升工程师在高速数字系统设计领域实战能力和理论深度的参考著作，值得反复研读和收藏。

评分☆☆☆☆☆

从一个高级硬件架构师的角度来看，这本书的价值在于它建立了一座连接“理想设计”与“物理实现”的桥梁。书中对非理想传输线的建模和仿真，特别是考虑到了介质损耗和导体粗糙度对高频信号的影响，这是很多入门书籍会忽略的细节。作者对仿真结果的解读，充满了批判性思维，他没有将仿真数据奉为圭臬，而是强调了仿真模型与实际制造工艺之间的相关性验证，这一点极其重要。书中多次强调了“测量先行，仿真验证”的循环迭代过程，这对于追求极致性能的产品开发至关重要。我特别欣赏其中关于时域与频域分析工具如何相互印证的部分，它教会我如何使用不同的分析工具来交叉验证设计，从而最大限度地降低物理样机调试的成本和风险。