內容介紹
內容簡介
《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》全麵論述瞭信號完整性與電源完整性問題。主要講述信號完整性分析及物理設計概論,6類信號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,求解信號完整性問題的4種實用技術途徑,推導和仿真背後隱藏的解決方案,以及改進信號完整性的推薦設計準則等。《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》還討論瞭信號完整性中S參數的應用問題,並給齣瞭電源分配網絡的設計實例。《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》強調直覺理解、實用工具和工程素養。作者以實踐專傢的視角指齣造成信號完整性問題的根源,並特彆給齣瞭設計階段前期的問題解決方案。
《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》是麵嚮電子行業設計工程師和産品負責人的一本具有實用價值的參考書,研讀《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》有助於在信號完整性問題齣現之前提前發現並及早加以解決。同時,《國外電子與通信教材係列:信號完整性與電源完整性分析(D2版)》也可作為相關專業本科生及研究生的教學用書。
作者簡介
作者Eric Bogatin在信號完整性領域,包括基本原理、測量技術和分析工具等方麵舉辦過多期短期課程,目前為GigaTest實驗室1席技術主管。
內頁插圖
目錄
D1章 信號完整性分析概論
1.1 信號完整性的含義
1.2 單一網絡的信號質量
1.3 串擾
1.4 軌道塌陷噪聲
1.5 電磁乾擾
1.6 信號完整性的兩個重要推論
1.7 電子産品的趨勢
1.8 新設計方法學的必要性
1.9 一種新的産品設計方法學
1.10仿真
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
D2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 傅裏葉變換
2.6 重復信號的頻譜
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時鍾頻率與帶寬
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
D3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 實際的與理想的電路元件
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
D4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ZJ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
D5章 電容的物理基礎
5.1 電容器中的電流流動
5.2 球麵電容
5.3 平行闆近似式
5.4 介電常數
5.5 電源、地平麵及去耦電容
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
D6章 電感的物理基礎
6.1 電感是什麼
6.2 電感法則之一: 電流周圍會形成
閉閤磁力綫圈
6.3 電感法則之二: 電感是導體電流
1 A時周圍的磁力綫匝韋伯數
6.4 自感和互感
6.5 電感法則之三: 周圍磁力綫
匝數改變時導體兩端産生感
應電壓
6.6 局部電感
6.7 有效電感、總電感或淨電感
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平麵對與過孔的迴路電感
6.12有齣砂孔區域的平麵迴路
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電流分布及集膚深度
6.17高導磁率材料
6.18渦流
6.19小結
D7章 傳輸綫的物理基礎
7.1 不再使用“地”這個詞
7.2 信號
7.3 均勻傳輸綫
7.4 銅中電子的速度
7.5 傳輸綫上信號的速度
7.6 前沿的空間延伸
7.7 “我若是信號”
7.8 傳輸綫的瞬時阻抗
7.9 特性阻抗與可控阻抗
7.10常見的特性阻抗
7.11傳輸綫的阻抗
7.12傳輸綫的驅動
7.13返迴路徑
7.14返迴路徑參考平麵的切換
7.15傳輸綫的一階模型
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
7.18n節集總電路模型
7.19特性阻抗隨頻率的變化
7.20小結
D8章 傳輸綫與反射
8.1 阻抗突變處的反射
8.2 為什麼會有反射
8.3 阻性負載的反射
8.4 驅動器的內阻
8.5 反彈圖
8.6 反射波形仿真
8.7 用TDR測量反射
8.8 傳輸綫及非故意突變
8.9 多長需要端接
8.10點到點拓撲的通用端接策略
8.11短串聯傳輸綫的反射
8.12短並聯傳輸綫的反射
8.13容性終端的反射
8.14走綫中途容性負載的反射
8.15中途容性時延纍加
8.16拐角和過孔的影響
8.17有載綫
8.18感性突變的反射
8.19補償
8.20小結
D9章 有損綫、上升邊退化與材料
特性
9.1 有損綫的不良影響
9.2 傳輸綫中的損耗
9.3 損耗源: 導綫電阻與趨膚效應
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 有損傳輸綫建模
9.8 有損傳輸綫的特性阻抗
9.9 有損傳輸綫中的信號速度
9.10衰減與dB
9.11有損綫上的衰減
9.12頻域中有損綫特性的度量
9.13互連的帶寬
9.14有損綫的時域行為
9.15改善傳輸綫眼圖
9.16預加重與均衡化
9.17小結
D10章 傳輸綫的串擾
10.1 疊加
10.2 耦閤源: 電容和電感
10.3 傳輸綫串擾: NEXT與
FEXT
10.4 串擾模型
10.5 SPICE電容矩陣
10.6 麥剋斯韋電容矩陣與二維場
求解器
10.7 電感矩陣
10.8 均勻傳輸綫上的串擾和飽和
長度
10.9 容性耦閤電流
10.10感性耦閤電流
10.11近端串擾
10.12遠端串擾
10.13減小遠端串擾
10.14串擾仿真
10.15防護布綫
10.16串擾與介電常數
10.17串擾與時序
10.18開關噪聲
10.19降低串擾的措施
10.20小結
D11章 差分對與差分阻抗
11.1 差分信令
11.2 差分對
11.3 無耦閤時的差分阻抗
11.4 耦閤的影響
11.5 差分阻抗的計算
11.6 差分對返迴電流的分布
11.7 奇模與偶模
11.8 差分阻抗與奇模阻抗
11.9 共模阻抗與偶模阻抗
11.10差分/共模信號與奇模/偶模
電壓分量
11.11奇模/偶模速度與遠端
串擾
11.12理想耦閤傳輸綫或理想差分
對模型
11.13奇模及偶模阻抗的測量
11.14差分及共模信號的端接
11.15差分信號嚮共模信號轉化
11.16電磁乾擾和共模信號
11.17差分對的串擾
11.18跨越返迴路徑中的間隙
11.19是否要緊耦閤
11.20根據電容和電感矩陣元素
計算奇模及偶模
11.21特性阻抗矩陣
11.22小結
D12章 S參數在信號完整性中的
應用
12.1 一種新基準: S參數
12.2 S參數的定義
12.3 S參數的基本公式
12.4 S參數矩陣
12.5 返迴及插入損耗仿真
12.6 互連的透明度
12.7 改變端口阻抗
12.8 50 Ω均勻傳輸綫S21的
相位
12.9 均勻傳輸綫S21的幅值
12.10傳輸綫之間的耦閤
12.11非50 Ω傳輸綫的插入
損耗
12.12S參數的擴展
12.13單端及差分S參數
12.14差分插入損耗
12.15模態轉化項
12.16轉換為混模S參數
12.17時域和頻域
12.18小結
D13章 電源分配網絡
13.1 PDN的問題
13.2 問題的根源
13.3 PDNZ重要的設計準則
13.4 如何確定目標阻抗
13.5 不同産品對PDN的要求
不同
13.6 PDN工程化建模
13.7 穩壓模塊
13.8 用SPICE仿真阻抗
13.9 片上電容
13.10封裝屏障
13.11未加去耦電容器的PDN
13.12多層陶瓷電容器(MLCC)
13.13等效串聯電感
13.14迴路電感的解析近似
13.15電容器裝連的優化
13.16電容器的並聯
13.17添加電容器降低並聯諧振
峰值
13.18電容器容值的選取
13.19電容器個數的估算
13.20每nH電感的成本
13.21靠個數多還是選閤適值
13.22修整阻抗麯綫的頻域目標
阻抗法
13.23何時要考慮每pH的電感
13.24位置的重要性
13.25擴散電感的製約
13.26從芯片看過去
13.27綜閤效果
13.28小結
附錄A 100條使信號完整性問題Z小化
的通用設計規則
附錄B 100條估計信號完整性效應的
經驗法則
附錄C
參考文獻
前言/序言
從本書D一版齣版至今,信號完整性的原理並未發生改變。發生變化的是隨著高速鏈路的大量應用,電源完整性正在成為開發新産品能夠成功還是失敗的關鍵角色。
除瞭在大多數章節,尤其是在差分對和損耗章節中充實瞭許多內容和示例之外,D二版新增瞭兩章,目的是針對D今的工程師和設計師們的實際需求提供一個堅實的基礎。
D12章是新增的一章,深入介紹瞭在信號完整性中如何使用S參數。隻要你遇到的是高速鏈路問題,J會接觸到S參數。由於采用的是高速數字設計師們所不熟悉的頻域語言錶示,常常令人望而生畏。正如本書的所有章節,D12章提供瞭一個理解這一格式的堅實基礎,以便讓所有工程師可以充分利用S參數的強大功能。
新增的另一章是關於電源完整性的D13章。這一問題不斷進入設計工程師的視野。對於高速應用,電源分配路徑的互連不僅僅影響著電源配送,而且影響著信號的返迴路徑,以及電磁兼容測試認證能否通過。
我們從Z基本的內容齣發,討論電源分配互連的角色,分析不同的設計和工藝如何影響電源分配網絡性能的優劣。介紹平麵阻抗的基本原理、擴散電感、去耦電容器、電容器的迴路電感等。這些有價值的感悟將有助於培養工程師的直覺,從而使他們能夠運用自己的創造力去綜閤齣新的設計。在實現一個新創意的過程中,與設計密不可分的工作是性能分析。通過分析,可以找齣性能與價格的摺中方案,修整齣完美的PDN阻抗麯綫。
如果你是信號完整性方麵的一位新手,那麼本書將是你的入門教材。籍此奠定一個堅實的基礎,從此可以使你的信號完整性設計做到1次成功!次次成功!
目錄
D1章 信號完整性分析概論 1.1 信號完整性的含義 1.2 單一網絡的信號質量 1.3 串擾 1.4 軌道塌陷噪聲 1.5 電磁乾擾 1.6 信號完整性的兩個重要推論 1.7 電子産品的趨勢 1.8 新設計方法學的必要性 1.9 一種新的産品設計方法學 1.10仿真 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D1章 信號完整性分析概論
1.1 信號完整性的含義
1.2 單一網絡的信號質量
1.3 串擾
1.4 軌道塌陷噪聲
1.5 電磁乾擾
1.6 信號完整性的兩個重要推論
1.7 電子産品的趨勢
1.8 新設計方法學的必要性
1.9 一種新的産品設計方法學
1.10仿真
1.11模型與建模
1.12通過計算創建電路模型
1.
《電子係統設計中的信號完整性與電源完整性:理論、實踐與案例解析》 前言 在當今高速發展的電子技術浪潮中,係統性能的瓶頸日益從單純的器件速度轉移到信號和電源的完整性問題上。復雜互連、高頻信號、密集封裝以及日益增長的功率需求,使得信號完整性(SI)與電源完整性(PI)成為電子係統設計中不可迴避的關鍵挑戰。一套優秀的設計指南,不僅要深入闡述理論基礎,更要貼閤實際工程需求,提供可行的解決方案和豐富的案例支撐。 本書旨在為電子工程師、係統設計師、PCB布局布綫工程師以及相關的技術研究人員提供一本全麵、深入且實用的參考手冊。我們緻力於將復雜的SI/PI理論轉化為易於理解的概念,並結閤現代EDA工具的應用,引導讀者掌握分析和解決實際設計問題的能力。本書不是一本簡單的理論堆砌,更不是一本枯燥的公式集閤,而是立足於工程師的實際工作流程,從問題産生的原因、現象分析,到解決方案的提齣和驗證,提供一套完整的工程方法論。 第一部分:信號完整性基礎理論與建模 第一章:信號完整性概述與基本概念 本章將深入剖析信號完整性的核心問題,解釋為何在高頻電路中,信號的傳輸路徑並非理想的直綫,信號的形狀和時序會發生畸變。我們將從以下幾個方麵展開: 信號完整性的重要性: 解釋SI問題如何直接影響産品的性能、可靠性甚至市場競爭力,例如時序錯誤、誤觸發、數據丟失等。 信號的組成: 剖析一個數字信號的構成,包括上升/下降時間、脈衝寬度、幅度、周期等關鍵參數,以及它們與SI問題的關聯。 理想信號與實際信號: 對比理想信號傳輸與實際傳輸的區彆,引齣信號失真、反射、串擾等核心SI現象。 信號的傳播模型: 介紹在不同傳輸綫模型(集總參數模型、分布參數模型)下的信號傳播特性,為後續章節打下理論基礎。 阻抗的概念: 詳細解釋特徵阻抗、輸入阻抗、負載阻抗等關鍵概念,以及它們在SI分析中的作用。 第二章:傳輸綫理論與模型 本章將聚焦於信號在PCB跡綫、連接器、電纜等傳輸路徑上的傳播行為,這是SI分析的基石。 傳輸綫的基本方程: 推導並講解基於赫爾姆霍茲方程的傳輸綫電壓和電流微分方程,理解信號如何在傳輸綫上傳播。 集中參數與分布參數模型: 討論在不同頻率和長度條件下,電路元件可以被視為集中參數還是分布參數,以及這對SI分析的影響。 傳輸綫的等效電路模型: 介紹RLCG模型,並分析每種參數(電阻R、電感L、電導G、電容C)對信號傳輸的影響,特彆是高頻下的寄生效應。 阻抗匹配: 深入闡述阻抗匹配的原理,包括為何需要阻抗匹配,以及不同類型的匹配技術(端接匹配、串聯匹配、並聯匹配等)。 損耗的傳播: 分析傳輸綫中的電阻損耗、介質損耗和模場損耗,以及這些損耗如何衰減信號幅度並影響信號質量。 第三章:信號失真與反射 本章將著重分析信號在傳輸過程中發生的兩種主要失真現象:反射和多徑效應。 反射的産生: 解釋阻抗不匹配如何導緻信號在傳輸綫末端發生反射,以及反射信號與原始信號疊加産生的後果。 反射係數與電壓/電流波形: 計算不同阻抗失配情況下的反射係數,並繪製相應的反射波形,直觀理解反射的影響。 多徑效應: 介紹信號經過多條不同路徑傳播,由於路徑長度差異導緻到達接收端的時間不同,産生相乾或相消疊加的現象。 振鈴(Ringing)與過衝(Overshoot)/下衝(Undershoot): 詳細分析振鈴的産生機製,以及它與反射、阻抗失配的關係。解釋過衝和下衝如何影響邏輯電平判斷。 史密斯圓圖的應用: 介紹史密斯圓圖作為一種強大的阻抗匹配和傳輸綫分析工具,演示如何使用史密斯圓圖解決反射問題。 第四章:串擾(Crosstalk)分析 本章將探討相鄰信號綫之間的電磁耦閤,如何相互乾擾,産生串擾。 串擾的機理: 解釋互感和互容效應如何使得一條信號綫上的信號變化耦閤到相鄰綫上,形成乾擾信號。 近端串擾(Near-End Crosstalk, NEXT)與遠端串擾(Far-End Crosstalk, FEXT): 分彆分析近端和遠端串擾的産生原因、影響方嚮以及區彆。 影響串擾的因素: 探討綫間距、綫長、信號頻率、信號上升/下降時間、地平麵耦閤等因素對串擾的影響。 串擾的容差(Crosstalk Budget): 介紹如何計算允許的最大串擾,以及如何根據信號類型(如時鍾信號、數據信號)設定串擾容忍度。 抑製串擾的方法: 提供多種降低串擾的有效技術,包括增加綫間距、使用差分對、優化地平麵、差分信號設計等。 第五章:眼圖(Eye Diagram)與抖動(Jitter)分析 本章將介紹可視化SI性能的常用工具——眼圖,以及對信號時序精確度的關鍵指標——抖動。 眼圖的繪製與解讀: 詳細講解眼圖是如何由無數個信號周期疊加而成,以及眼圖的各個部分(眼高、眼寬、眼斜、誤碼率)所代錶的意義。 眼圖與信號質量的關係: 解釋眼圖的形狀如何反映信號的失真程度、反射、串擾等SI問題。 抖動的定義與分類: 介紹總抖動(Total Jitter, TJ),並將其分解為確定性抖動(Deterministic Jitter, DJ)和隨機抖動(Random Jitter, RJ)。 抖動産生的原因: 分析引起抖動的各種因素,包括ISI(碼間串擾)、反射、串擾、電源噪聲、溫度變化等。 抖動容限(Jitter Tolerance): 講解接收端能夠容忍的最大抖動量,以及如何確保設計滿足抖動容限要求。 眼裕(Eye Margin)的計算: 結閤眼圖和抖動,計算信號的眼裕,評估信號的魯棒性。 第二部分:電源完整性基礎理論與建模 第六章:電源完整性概述與基本概念 本章將引入電源完整性的核心概念,解釋為何穩定的電壓供應對高速數字電路至關重要。 電源完整性的重要性: 闡述電源噪聲、電壓跌落(Vdd droop)等PI問題如何導緻器件工作異常、係統不穩定甚至硬件損壞。 功率傳輸路徑: 分析從電源到IC功耗引腳的整個功率傳輸網絡(Power Delivery Network, PDN),包括電源接口、PCB走綫、過孔、過孔、去耦電容、電源調節模塊(VRM)等。 PDN的阻抗: 介紹PDN的阻抗特性,特彆是其隨頻率的變化,以及高PDN阻抗帶來的問題。 噪聲源: 識彆PDN中的各種噪聲源,包括開關噪聲、VRM輸齣噪聲、電源綫上的諧振等。 電壓裕度(Voltage Margin): 解釋IC對電壓變化的容忍度,以及PDN設計如何確保電壓在器件工作範圍內。 第七章:電源分配網絡(PDN)建模與分析 本章將深入探討PDN的建模方法,以及如何通過仿真分析其阻抗和噪聲特性。 RLCG模型在PDN中的應用: 講解如何使用RLCG模型來描述PDN的電感、電阻、電容和電導特性。 DC壓降分析: 分析直流電流通過PDN産生的壓降,特彆是在大電流應用中。 AC阻抗分析: 重點介紹PDN的AC阻抗特性,以及如何通過頻域分析來評估PDN的性能。 寄生電感與寄生電容: 分析PCB走綫、過孔、連接器等組件的寄生電感和電容如何影響PDN的阻抗。 VRM模型: 介紹VRM(電壓調節模塊)的簡化模型,以及其在PDN分析中的作用。 多物理場耦閤分析: 探討溫度、應力等物理因素對PDN性能的影響,以及如何進行多物理場耦閤仿真。 第八章:去耦電容(Decoupling Capacitors)與濾波 本章將聚焦於去耦電容在降低PDN阻抗、抑製電源噪聲中的關鍵作用。 去耦電容的工作原理: 解釋去耦電容如何作為一個局部的瞬時電荷庫,在IC需要瞬時大電流時提供能量,從而穩定VDD。 電容的ESR(等效串聯電阻)與ESL(等效串聯電感): 詳細分析ESR和ESL對去耦電容性能的影響,以及不同類型電容(陶瓷、鉭、電解)的特性。 電容的選擇與擺放: 提供選擇閤適容值、ESR、ESL的去耦電容的指導原則,以及優化電容擺放位置和數量的策略。 去耦電容的網絡: 講解如何設計一個有效的去耦電容網絡,以在不同頻率範圍內實現低PDN阻抗。 濾波器的設計: 介紹在PDN中應用LC濾波器、RC濾波器等技術,以抑製特定頻率範圍內的噪聲。 第九章:電源噪聲與電壓裕度 本章將深入分析電源噪聲的産生、傳播和對器件性能的影響,以及如何評估和優化電壓裕度。 電源噪聲的産生機製: 識彆PDN中的開關噪聲、串擾引起的耦閤噪聲、VRM自身噪聲等。 電源噪聲的傳播: 分析噪聲如何在PDN中傳播,以及高PDN阻抗如何放大噪聲。 對IC性能的影響: 詳細解釋電源噪聲如何影響IC的邏輯電平、時序、功耗以及可靠性。 電源裕度分析(Power Budget Analysis): 介紹如何計算IC所需的最小電壓裕度,包括AC和DC裕度。 電壓紋波(Voltage Ripple)與毛刺(Spikes): 定義並分析電壓紋波和毛刺的産生原因及危害。 仿真與測量: 講解如何通過仿真和實際測量來評估PDN的噪聲水平和電壓裕度。 第三部分:高級SI/PI分析與設計實踐 第十章:高速互連的SI/PI效應 本章將把SI/PI理論應用於實際的高速互連場景,如連接器、綫纜、BGA封裝等。 連接器與SI/PI: 分析連接器中的寄生參數(電容、電感)、阻抗不匹配、串擾等問題,以及如何優化連接器設計。 綫纜的SI/PI: 探討屏蔽綫纜、差分綫纜的傳輸特性,以及綫纜連接器的SI/PI問題。 BGA封裝的SI/PI: 分析BGA封裝的引腳分布、內部走綫、封裝襯底等對SI/PI的影響,以及封裝內的信號完整性問題。 PCB過孔(Via)的SI/PI: 深入研究過孔的寄生電感和電容,以及它們如何影響高頻信號傳輸和PDN性能。 多層PCB堆疊設計: 探討不同PCB堆疊方式對SI/PI性能的影響,以及如何選擇最優的堆疊結構。 第十一章:差分信號設計與分析 本章將重點介紹差分信號設計及其在SI/PI方麵的優勢。 差分信號的原理: 解釋差分信號如何通過成對傳輸、共模抑製來提高抗乾擾能力和降低EMI。 差分阻抗: 分析差分對的特徵阻抗,以及如何設計滿足要求的差分阻抗。 差分信號的串擾: 探討差分信號內部和外部的串擾問題,以及如何有效抑製。 差分眼圖與抖動: 分析差分信號的眼圖特性和抖動指標,以及如何評估其性能。 差分對的布綫規則: 提供詳細的差分對布綫指南,包括長度匹配、間距控製、參考平麵選擇等。 第十二章:SI/PI仿真工具與流程 本章將介紹當前主流的SI/PI仿真工具,並指導讀者建立高效的仿真流程。 常用SI/PI仿真軟件介紹: (列舉如ANSYS SIwave, Cadence Sigrity, Keysight ADS等,但不會詳細描述具體功能,隻說明其應用領域) 介紹不同軟件的特點和適用場景。 SI/PI仿真流程: 詳細闡述從PCB網錶導入、幾何模型構建、參數提取、仿真設置到結果後處理的完整仿真流程。 模型提取與簡化: 介紹如何從PCB布局數據中提取電氣模型,以及如何對復雜模型進行簡化以提高仿真效率。 參數掃描與優化: 講解如何利用仿真工具進行參數掃描,以找到最優的設計參數,並進行設計優化。 仿真結果的解讀與驗證: 指導讀者如何準確解讀仿真結果,並將其與實際測量數據進行對比驗證。 第十三章:SI/PI的測量與驗證 本章將聚焦於如何通過實際測量來驗證SI/PI設計,並發現設計中的不足。 SI測量設備: 介紹高性能示波器、嚮量網絡分析儀(VNA)、采樣示波器等常用SI測量設備。 PI測量技術: 介紹電源噪聲測量、PDN阻抗測量、電壓紋波測量等PI測量方法。 測試點的設計: 講解如何在PCB上預留閤適的測試點,以方便進行SI/PI測量。 測量結果的分析與修正: 指導讀者如何分析測量數據,並根據測量結果對設計進行必要的修正。 SI/PI的實際案例分析: (此處可以簡要提及,但不包含具體內容) 第四部分:實際應用與案例研究 第十四章:特定應用領域的SI/PI挑戰 本章將聚焦於一些典型的、對SI/PI要求極高的應用領域,分析其麵臨的獨特挑戰。 服務器與數據中心: 討論高帶寬、低延遲的數據傳輸需求,以及其對SI/PI設計的影響。 通信設備(如基站、光模塊): 分析高頻信號、復雜接口、多通道同步等SI/PI挑戰。 高性能計算(HPC): 探討海量數據處理、高密度互連帶來的SI/PI問題。 汽車電子: 分析汽車環境下的EMC、溫度變化等對SI/PI的影響。 醫療設備: 討論高精度、高可靠性醫療設備對SI/PI的特殊要求。 消費電子(如智能手機、VR設備): 分析小尺寸、高集成度、功耗約束下的SI/PI設計。 第十五章:SI/PI設計中的最佳實踐與經驗總結 本章將提煉本書的精華,總結SI/PI設計中的關鍵原則和經驗,為讀者提供實用的指導。 設計初期的規劃: 強調在項目早期就充分考慮SI/PI問題的重要性,避免後期返工。 PCB布局布綫原則: 總結貫穿始終的SI/PI優化布局布綫規則。 EMC(電磁兼容)的關聯性: 闡述SI/PI設計與EMC設計之間的緊密聯係,以及如何協同優化。 跨團隊協作: 強調SI/PI工程師、PCB工程師、IC設計工程師之間的溝通與協作。 持續學習與跟進: 鼓勵讀者不斷學習新的SI/PI技術和工具,以應對日益增長的設計挑戰。 附錄: 常用SI/PI參數單位換算錶 關鍵SI/PI術語解釋 推薦閱讀文獻列錶 結語 信號完整性與電源完整性是現代電子係統設計的雙翼,缺一不可。本書旨在為您提供一站式的學習平颱,從理論到實踐,從建模到仿真,從測量到案例,全麵提升您在SI/PI領域的專業能力。希望本書能夠成為您在電子係統設計道路上的得力助手,助您設計齣高性能、高可靠性的電子産品。