內容簡介

本書主要介紹信號完整性和電源完整性的基礎理論和設計方法，並結閤實例，詳細介紹瞭如何在ANSYS仿真平颱完成相關仿真並分析結果。同時，在常見的數字信號高速電路設計方麵，本書詳細介紹瞭高速並行總綫DDR3和高速串行總綫PCIE、SFP+傳輸的特點，以及運用ANSYS仿真平颱的分析流程和方法。本書特點是理論和實例相結閤，並且基於ANSYS 15.0的SIWave、HFSS、Designer仿真平颱，使讀者可以在軟件的實際操作過程中，理解高速電路設計理念，同時熟悉仿真工具和分析流程，發現相關的問題並運用類似的設計、仿真方法去解決。

作者簡介

周潤景教授，中國電子學會高級會員，IEEE/EMBS會員，國傢自然科學基金項目"高速數字係統的信號與電源完整性聯閤設計與優化”等多項***、省部級科研項目負責人，主要從事模式識彆與智能係統、控製工程的研究與教學工作，具有豐富的教學與科研經驗。

目錄

第1章 信號完整性
1．1 信號完整性的要求及問題的産生
1．2 信號完整性問題的分類
1．3 傳輸綫基礎理論
1．4 端接電阻匹配方式
1．5 仿真模型
1．6 S參數
1．7 電磁場求解方法
第2章 HDMI的仿真與測試
2．1 HDMI簡介
2．2 HDMI信號完整性前仿真分析
2．3 HDMI信號完整性後仿真分析
2．3．1 切割TMDS差分綫
2．3．2 頻域分析
2．3．3 時域分析
2．3．4 差分對匹配
2．3．5 實測對比
2．4 本章小結
第3章 PCIE仿真與測試
3．1 PCIE簡介
3．2 SIwave提取傳輸綫S參數
3．2．1 運行SIwave
3．2．2 確認檢查
3．2．3 分割差分綫區域
3．2．4 自動端口生成
3．2．5 全局設置及仿真
3．2．6 計算S、Y、Z參數
3．2．7 導齣S參數
3．3 差分對建模仿真分析
3．3．1 創建項目
3．3．2 設置求解類型
3．3．3 設置模型單位
3．3．4 創建差分綫模型
3．4 在Designer中聯閤仿真
3．4．1 添加IBIS模型
3．4．2 導入HFSS文件（差分綫模型、過孔模型、連接器模型）
3．4．3 放置元件
3．5 PCIE的仿真與實測對比
3．5．1 測試環境與儀器介紹
3．5．2 仿真與實測對比
3．6 本章小結
第4章 SFP+高速通道的仿真與測試
4．1 SFP+簡介
4．2 SFP+通道仿真
4．2．1 轉換Brd文件到ANF文件
4．2．2 切割評估闆
4．2．3 使用SIwave自動創建Port
4．2．4 模型檢查
4．2．5 仿真設置
4．2．6 查看仿真結果
4．2．7 查看差分參數
4．2．8 導齣s4p參數模型
4．3 係統級頻域S參數仿真
4．3．1 添加S參數模型
4．3．2 添加頻率掃描
4．3．3 查看仿真結果
4．4 TDR仿真
4．4．1 添加參數模型
4．4．2 建立瞬態分析
4．4．3 創建結果報告
4．5 時域眼圖仿真
4．5．1 輸入AMI模型
4．5．2 設置AMI模型
4．5．3 仿真設置
4．5．4 查看眼圖
4．5．5 添加眼罩
4．6 SFP+通道實際測試
4．7 本章小結
第5章 並行通道DDR3仿真與分析
5．1 DDR3簡介
5．2 使用SIwave提取DDR3數據組
5．3 基於Designer的SI仿真
5．3．1 新建工程
5．3．2 選擇器件
5．3．3 運行分析
5．4 DDR的SI+PI仿真
5．4．1 眼圖分析
5．4．2 SSN分析
5．4．3 選取更多頻率點的分析
5．5 IR drop仿真
5．5．1 SIwave IR壓降檢查
5．5．2 IR壓降仿真
5．6 2．5維、三維模型在信號完整性中的對比分析
5．7 本章總結
第6章 電源完整性問題
6．1 電源完整性概述
6．2 電源噪聲形成機理及危害
6．3 VRM模塊
6．4 電容去耦原理
6．4．1 從儲能角度來理解
6．4．2 從阻抗角度來理解
6．5 PDS阻抗分析
6．5．1 PDS簡介
6．5．2 PCB PDS仿真
6．6 PCB諧振仿真
6．6．1 諧振簡介
6．6．2 PCB諧振仿真
6．6．3 去耦電容容值估算
6．6．4 兩種去耦電容配置方法
6．6．5 PCB諧振優化
6．7 傳導乾擾和電壓噪聲測量
6．8 直流壓降分析
6．9 串行通道的SSN分析
6．10 DDR3的同步開關噪聲分析
6．10．1 “Stratix IV GX FPGA Development Board”電路闆簡介
6．10．2 SIwave提取傳輸綫S參數
6．10．3 在Designer中進行DDR的SSN分析
6．11 本章小結
第7章 輻射分析
7．1 電磁兼容概述
7．2 電磁兼容相關標準
7．3 電磁乾擾方式
7．3．1 差模輻射
7．3．2 共模輻射
7．4 輻射仿真與分析
7．5 本章小結
第8章 信號完整性問題的場路協同仿真
8．1 SMA串行通道仿真
8．1．1 Stratix V GX信號完整性開發闆簡介
8．1．2 從Cadence導入SIwave
8．1．3 在SIwave中進行SMA通道仿真
8．2 SMA建模
8．2．1 PCB的切割
8．2．2 建立基座和同軸綫纜
8．2．3 添加Wave Port
8．2．4 仿真設置
8．2．5 查看仿真結果
8．3 Designer對整個高速互連通道進行係統級仿真
8．3．1 導入參數模型
8．3．2 設置仿真參數和查看仿真結果
8．3．3 TDR仿真
8．3．4 時域眼圖分析
8．4 本章小結
參考文獻

前言/序言

前言

目前，PCB係統中最典型的電性能分析主要包括信號完整性（Signal Integrity，SI）、電源完整性（Power Integrity，PI）和電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）三大方嚮，越來越多的人和公司開始逐漸意識到高速設計對PCB和係統設計帶來的挑戰。伴隨著集成電子電路的工作頻率和集成化程度的不斷提高，PCB布局布綫越來越密集，信號之間的影響也越來越大，通過仿真手段在PCB設計階段就對潛在的SI/PI/EMI問題進行控製，可以降低研發成本與縮短産品開發時間。不管是在國外還是在國內，不管是在半導體、芯片封裝、計算機、通信、消費電子、航空航天和國防等各個領域，人們對SI、PI和EMI的設計流程和分析驗證都顯得格外重視。

基於以上的認識，我們對本書各章節做瞭相應的安排。本書具有如下3個特點。

理論與軟件操作相結閤：將信號完整性及電源完整性理論分析研究與ANSYS的信號完整性工具及電源完整性工具相結閤，對高速電路設計中存在的信號完整性問題和電源完整性問題進行瞭分析和研究，並提齣瞭相應的解決方法。

與設計實例相結閤：本書結閤瞭Altera公司的Stratix GX開發闆、DDR闆卡與Stratix GX開發闆的互聯係統、PCI-E闆卡等設計實例，對其中的信號完整性和電源完整性問題進行瞭分析與研究，使讀者在掌握理論與軟件操作的同時，最終將其應用到實際設計中。

係統性與獨立性：本書基本上涵蓋瞭高速電路闆設計中信號完整性、電源完整性及電磁兼容的基本問題，讀者既可以把本書作為教材來係統性地學習，同時也可以將其當作工具書有針對性地閱讀其中的某一章或某幾章，從而適閤不同層次、不同水平的讀者進行閱讀。

本文所采用的ANSYS 電子自動化設計（EDA）軟件，提供業界唯一完整的係統、電路和電磁場全集成化設計平颱，完成從部件設計、電路仿真優化到係統仿真驗證的全過程，並在高頻和低頻電磁場仿真、時域/頻域非綫性電路仿真、機電一體化設計技術等方麵始終處於領導地位，廣泛應用於各類高性能電子設備的設計。本書所采用的軟件工具包括如下。

HFSS：三維高頻結構全波電磁場仿真，對高速信號通道中的PCB、過孔、封裝、連接器、電纜等進行精確的全波仿真、設計與建模，仿真機箱/機櫃的屏蔽效能、諧振特性和PCB係統的輻射特性。

SIwave：PCB和封裝信號完整性/電源完整性、EMI/EMC設計仿真工具，采用有限元法直接仿真復雜的PCB結構，得到PCB電源/地平麵的諧振特性、完備的信號綫傳輸模型、供電阻抗、直流壓降、近場和遠場輻射等特性。

Designer：高速係統設計和仿真環境，可以動態鏈接和直接調用三維電磁場仿真、PCB電磁場仿真、電路仿真及測試數據，進行高速信號通道和PCB工作特性仿真。

本書主要分為信號完整性分析與電源完整性分析、電磁兼容三大部分，每一部分又可分為基礎理論與軟件操作。本書共8章，其中第4章由賈雯進行驗證並編寫，第5章由托亞進行驗證並編寫，第7章由薑攀進行驗證並編寫，其餘由周潤景編寫，全書由周潤景統稿。參加本書編寫的還有王洪艷、蔣詩俊、李誌、劉艷珍、劉白靈、韓亦俍、劉曉霞、張大山、何茹、張晨。

本書的齣版得到瞭電子工業齣版社張劍先生的大力支持，也有很多讀者提齣瞭寶貴的意見，在此一並錶示感謝！

該書受到國傢自然科學基金的支持（高速數字係統的信號與電源完整性聯閤分析及優化設計，項目批準號：61161001，2012.1—2015.12），在此錶示感謝！

該書對於高速電路設計人員及相關專業的教師、學生，將具有很好的使用價值與參考意義，並對提高我國高速電路的設計水平將發揮積極的作用。由於ANSYS公司的仿真工具功能非常強大，不可能通過一本書完成全部內容的詳盡介紹，加上時間與水平有限，不妥之處還望指正。

編著者

我為什麼喜歡在京東買東西，因為今天買明天就可以送到。我為什麼每個商品的評價都一樣，因為在京東買的東西太多太多瞭，導緻積纍瞭很多未評價的訂單，所以我統一用段話作為評價內容。京東購物這麼久，有買到很好的産品，也有買到比較坑的産品，如果我用這段話來評價，說明這款産品沒問題，至少85分以上，而比較差的産品，我絕對不會偷懶到復製粘貼評價，我絕對會用心的差評，這樣其他消費者在購買的時候會作為參考，會影響該商品銷量，而商傢也會因此改進商品質量。

不錯的書，給贊

京東還是方便…………………………………………………………………………………………………………………………

正在學習中……

第一次買這本，覺得不行，不推薦

正在學習中……

不錯，正在學習中。。。。。

不推薦這本書 寫的一點不詳細 還很多錯誤，作者估計連概念自己都沒有搞懂，

我為什麼喜歡在京東買東西，因為今天買明天就可以送到。我為什麼每個商品的評價都一樣，因為在京東買的東西太多太多瞭，導緻積纍瞭很多未評價的訂單，所以我統一用段話作為評價內容。京東購物這麼久，有買到很好的産品，也有買到比較坑的産品，如果我用這段話來評價，說明這款産品沒問題，至少85分以上，而比較差的産品，我絕對不會偷懶到復製粘貼評價，我絕對會用心的差評，這樣其他消費者在購買的時候會作為參考，會影響該商品銷量，而商傢也會因此改進商品質量。