信號完整性與電源完整性分析, 3/e (Signal and Power Integrity - Simplified, 3/e)

李玉山 等

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商品描述

本書全面論述了信號完整性與電源完整性問題。主要講述信號與電源完整性分析及物理設計概論,4類信號與電源完整性問題的實質含義,物理互連設計對信號完整性的影響,電容、電感、電阻和電導的特性分析,求解信號與電源完整性問題的4種實用技術途徑,推導和模擬背後隱藏的解決方案,以及改進信號與電源完整性的推薦設計準則等。本書還討論了信號與電源完整性中S參數的應用問題,並給出了電源分配網絡的設計實例。書中每章都添加了復習題,並在附錄D中給出了答案。本書強調直覺理解、實用工具和工程素養。作者以實踐專家的視角指出造成信號與電源完整性問題的根源,並特別給出了設計階段前期的問題解決方案。本書是面向電子行業設計工程師和產品負責人的一本具有實用價值的參考書,研讀此書有助於在信號與電源完整性問題出現之前提前發現並及早加以解決。同時,本書也可作為相關專業本科生及研究生的教學用書。

作者簡介

李玉山,西安電子科技大學教授,教育部“超高速電路設計與電磁兼容”重點實驗室學術委員會副主任。主持完成1項國家863計劃和4項國家自然科學基金項目;主持制定中國電子行業標準3部;獲省部級獎勵10項。在IEEE Trans.上發表長文12篇;正式出版教材/專著/譯著12部。研究方向:高速電路設計與信號完整性分析,EDA技術及軟件研發。

目錄大綱

第1章 信號完整性分析概論
1.1 信號完整性、電源完整性與電磁兼容的含義
1.2 單一網絡的信號完整性
1.3 串擾
1.4 軌道塌陷噪聲
1.5 電磁幹擾
1.6 信號完整性的兩個重要推論
1.7 電子產品的趨勢
1.8 新設計方法學的必要性
1.9 一種新的產品設計方法學
1.10 模擬
1.11 模型與建模
1.12 通過計算創建電路模型
1.13 三種測量技術
1.14 測量的作用
1.15 小結
1.16 覆習題
第2章 時域與頻域
2.1 時域
2.2 頻域中的正弦波
2.3 在頻域解決問題
2.4 正弦波的特徵
2.5 傅里葉變換
2.6 重覆信號的頻譜
2.7 理想方波的頻譜
2.8 從頻域逆變換到時域
2.9 帶寬對上升邊的影響
2.10 上升邊與帶寬
2.11 “有效”的含義
2.12 實際信號的帶寬
2.13 時鐘頻率與帶寬
2.14 測量的帶寬
2.15 模型的帶寬
2.16 互連的帶寬
2.17 小結
2.18 覆習題
第3章 阻抗與電氣模型
3.1 用阻抗描述信號完整性
3.2 阻抗的含義
3.3 實際電路元件與理想電路元件
3.4 時域中理想電阻器的阻抗
3.5 時域中理想電容器的阻抗
3.6 時域中理想電感器的阻抗
3.7 頻域中的阻抗
3.8 等效電路模型
3.9 電路理論和SPICE
3.10 建模簡介
3.11 小結
3.12 覆習題
第4章 電阻的物理基礎
4.1 將物理設計轉化為電氣性能
4.2 互連電阻的最佳近似式
4.3 體電阻率
4.4 單位長度電阻
4.5 方塊電阻
4.6 小結
4.7 覆習題
第5章 電容的物理基礎
5.1 電容器中的電流流動
5.2 球面電容
5.3 平行板近似式
5.4 介電常數
5.5 電源、地平面及去耦電容
5.6 單位長度電容
5.7 二維場求解器
5.8 有效介電常數
5.9 小結
5.10 覆習題
第6章 電感的物理基礎
6.1 電感是什麽
6.2 電感法則之一:電流周圍會形成閉合磁力線圈
6.3 電感法則之二:電感是導體電流1A時周圍的磁力線匝數
6.4 自感和互感
6.5 電感法則之三:周圍磁力線匝數改變時導體兩端產生感應電壓
6.6 局部電感
6.7 有效電感、總電感或凈電感及地彈
6.8 迴路自感和迴路互感
6.9 電源分配網絡和迴路電感
6.10 每方塊迴路電感
6.11 平面對與過孔的迴路電感
6.12 有出砂孔區域的平面對的迴路電感
6.13 迴路互感
6.14 多個電感器的等效電感
6.15 電感分類
6.16 電流分佈及集膚深度
6.17 高磁導率材料
6.18 渦流
6.19 小結
6.20 覆習題
第7章 傳輸線的物理基礎
7.1 不再使用“地”這個詞
7.2 信號
7.3 均勻傳輸線
7.4 銅中電子的速度
7.5 傳輸線上信號的速度
7.6 前沿的空間延伸
7.7 “我若是信號”
7.8 傳輸線的瞬時阻抗
7.9 特性阻抗與可控阻抗
7.10 常見的特性阻抗
7.11 傳輸線的阻抗
7.12 傳輸線的驅動
7.13 返迴路徑
7.14 返迴路徑參考平面的切換
7.15 傳輸線的一階模型
7.16 特性阻抗的近似計算
7.17 用二維場求解器計算特性阻抗
7.18 n節集總電路模型
7.19 特性阻抗隨頻率的變化
7.20 小結
7.21 覆習題
第8章 傳輸線與反射
8.1 阻抗突變處的反射
8.2 為什麽會有反射
8.3 阻性負載的反射
8.4 驅動器的內阻
8.5 反彈圖
8.6 反射波形模擬
8.7 用時域反射計測量反射
8.8 傳輸線及非故意突變
8.9 多長需要端接
8.10 點到點拓撲的通用端接策略
8.11 短串聯傳輸線的反射
8.12 短並聯傳輸線的反射
8.13 容性終端的反射
8.14 走線中途容性負載的反射
8.15 中途容性時延累加
8.16 拐角和過孔的影響
8.17 有載線
8.18 感性突變的反射
8.19 補償
8.20 小結
8.21 覆習題
第9章 有損線、上升邊退化與材料特性
9.1 有損線的不良影響
9.2 傳輸線中的損耗
9.3 損耗源:導線電阻與趨膚效應
9.4 損耗源:介質
9.5 介質耗散因子
9.6 耗散因子的真實含義
9.7 有損傳輸線建模
9.8 有損傳輸線的特性阻抗
9.9 有損傳輸線中的信號速度
9.10 衰減與dB
9.11 有損線上的衰減
9.12 頻域中有損線特性的度量
9.13 互連的帶寬
9.14 有損線的時域行為
9.15 改善傳輸線眼圖
9.16 多大的衰減算大
9.17 小結
9.18 覆習題
第10章 傳輸線的串擾
10.1 疊加
10.2 耦合源:電容和電感
10.3 傳輸線串擾:NEXT與FEXT
10.4 串擾模型
10.5 SPICE電容矩陣
10.6 麥克斯韋電容矩陣與二維場求解器
10.7 電感矩陣
10.8 均勻傳輸線上的串擾和飽和長度
10.9 容性耦合電流
10.10 感性耦合電流
10.11 近端串擾
10.12 遠端串擾
10.13 減小遠端串擾
10.14 串擾模擬
10.15 防護布線