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 信号完整基础知识.pdf (593 K) 下载次数:12 w1#gOwA,$ ;b(p=\i  Z->p1xkX l0cA6b  [tA;l+Q\& ,o,I5>` c 8>hc V  q51Uf_\/ nwaxz>; y+6o{`0  UE ,t8j ct,l^|0Hu8 KiO cu=F ^? ]%sdT q a|=x5`h04~ 目录 3*)ig@e6 第 1 章 高速数字系统设计的信号完整性分析导论..................................................................... 7 `zXO_ @C 1.1. UHxE)]J 基本概念........................................................................................................................... 7 e0@Y#7N62 1.2. HnCzbt@ 理想的数字信号波形 pV,P|>YTf ........................................................................................................ 7 +d!v} aJ 理想的 TTL 数字信号波形 Za8#$`zq ..................................................................................................... 7 J8)#PY[i4 1.2.2. <xC#@OZ 理想的 CMOS 数字信号波形 pL%r,Y_^\x ................................................................................... 7 _({A\}Q| 1.2.3. S"k *6 U 理想的 ECL 数字信号波形 iVT GF< ....................................................................................... 8 Z(_ZAB%+D 1.3.
n>`as 数字信号的畸变(或信号不完整) j SuL5|Gui ...................................................................................... 8 -s$F&\5by 1.3.1. ~JD n K o 地线电阻的电压降的影响 Bk\Gj`"7 —— !G}+E2fDA 地电平(0 电平)直流引起的低电平提高 `z ) N,fF .................. 8 (%o2jroQ# 1.3.2. D HT&,= 信号线电阻的电压降的影响 Xy &uZ .................................................................................... 8 UaV iI/ks 1.3.3. b2=0}~LK 电源线电阻的电压降的影响 ?zJOh^ .................................................................................. 10 PF7&p~O(Z 1.3.4. GS Q /NYK 转换噪声 d)R352 ................................................................................................................ 11 VA% Un,5h 串扰噪声 Gkxj?) ` .............................................................................................................................. 11 j$Je6zq0x 1.3.6. t2iv(swTe 反射噪声 _fP&&} ................................................................................................................ 12 A4?+T+#d 1.3.7. IMl!,(6; 边沿畸变 P?]aWJ ................................................................................................................ 12 FwZ>{~ ?3 1.4. &0 BdUU+:< 研究的目的 [kgdv6E ..................................................................................................................... 13 H'UR8 % 1.4.1. l-$uHHyu* 降低产品成本（略） ............................................................................................. 13 )Cw `"n 1.4.2. :4T("a5aM 缩短研发周期，降低开发成本（略）................................................................... 13 0%
#<c p 1.4.3. d{de6 ` 提高产品性能（略） ............................................................................................. 13 .*JA!B 1.4.4. %F*|;o7 s 提高产品可靠性 ~ E^, =4 ..................................................................................................... 13 D\YE^8/ 1.5. = }:)y 0L 研究领域 \ S)2 ......................................................................................................................... 14 ii 0Ce}8d~ 1.5.1. HH >:g(bu 各种电路工作原理（略）...................................................................................... 14 *cg(
?yg 1.5.2. (x$9~;<S*d 各种电路噪声容限（略）...................................................................................... 14 R1W}dRE} 1.5.3. ~b|`'kU 各种电路在系统中的噪声（略）........................................................................... 14 EK$Kee}~ 1.5.4. ;u(Du-Os! 系统各部件的频率特性（略） .............................................................................. 14 !HJ$UG/\ 1.5.5. % D`,k*X 信号传输（略）..................................................................................................... 14 on7I
l 1.5.6. 7RvUH-S[ 信号延迟（略）..................................................................................................... 14 |J~eLh[d 1.5.7. PCB 结构设计（略）.............................................................................................. 14 U70]!EaT 1.5.8. ?<yM7O,4 电源分配设计（略） ............................................................................................. 14 =0'q!}._! 1.5.9. = _8Tp~j 地、电源滤波（略） ............................................................................................. 14 GBC*>Y 1.5.10. 5]1h8PW!Y 热设计（略）....................................................................................................... 14 :p4 "IeKs 1.6. h`} 3h<
8 研究手段 LN_OD5gZ ......................................................................................................................... 14 *$M'`vj: 1.6.1. cubk]~VD 物理实验验证（略） ............................................................................................. 14 P~FUS%39"o 1.6.2. Jj^GWZRu 数学模型计算（略） ............................................................................................. 14 9=/N|m8. 1.6.3. l#wdpD a{ 软件模拟分析（略） ............................................................................................. 14 do
^RF<G 1.6.4. 1SV^ ){5I 经验规则估计 <vbIp& ......................................................................................................... 14 Zzl,gy70 第 2 章 数字电路工作原理......................................................................................................... 15 +/+P\O 2.1. 4E:bp 数字电路分类 b( ^^m:(w ................................................................................................................. 15 H2-28XGc 2.1.1. GaAs(砷化钾)速度快,但功耗大,制作原料剧毒,未成熟使用； r
CRgzC ............................... 15 ARfRsPxr 2.1.2. e hAu^^Q> 硅：使用极为广泛，处于不断发展中； qUF1XJZ }z ............................................................... 15 www`=)A; 2.2. bxXiQa 基本结构和特点 7CB#Y P?E ............................................................................................................. 17 k,Zm GllQ] TTL....................................................................................................................................... 17 w n11\j& ZTE 中兴 4 信号完整性基础知识 b r,+45: 2.2.2. CMOS 速度接近于 TTL，功耗小，单元尺寸小，适合于大规模集成 ;#G%U!p ................... 17 XDD <oo 2.2.3. LVDS：低电压数字系统 L6i|:D32p ......................................................................................... 17 zG
c[Z3N 2.2.4. ECL（PECL）......................................................................................................... 18 >LF&E M] 2.3. ~tGCLf]c\ 电路特性 | H ;+1 ......................................................................................................................... 19 ^`qPs/b 2.3.1. cUDg M 转换特性 DjW$?> ................................................................................................................ 19 qU[O1bN 2.3.2. V/I 特性:电压与电流之间的关系特性曲线
c~dM`2J, ............................................................. 20 ZZ)G5ji 2.3.3. <V_7|)'/A 热特性及寿命 YJ2ro-X ......................................................................................................... 23 pyW u9 2.3.4. ]5v:5:H 直流噪声容限 NMDC `HX3|w6W; ................................................................................................ 24 s([Wn)I 2.3.5. {sC=J hs- 交流噪声容限 NMAC ............................................................................................. 24 |&hU=J
o 2.4. f e
$Wu 电路互连......................................................................................................................... 25 z4}
%TT@^ 2.4.1. 工作电压：器件工作时，施加于器件电源脚上的电压 Eo{EK I1 ........................................ 25 ?|t/mo|K? 2.4.2. DPJh5 d 逻辑电平范围 xKJ>gr"w# ......................................................................................................... 25 XSB8z
2.4.3. Z-|li}lDr 噪声（N）.............................................................................................................. 25 d A#{Cn; 2.5. [l[{6ZXt 电路选型基本原则 PX 3 ......................................................................................................... 27 .T3=Eq&"W 2.5.1. =p\Xy* 采用标准器件 hswTn`f ......................................................................................................... 27 nN ~GP"} 2.5.2. DA
LQ<iF 够用原则，不追求高性能 Dc FCKji ...................................................................................... 27 ]R Mb,hJ 2.5.3. _F8T\f | 尽可以减少品种和类型。...................................................................................... 27 Gm&2R4 )EP 第 3 章 传输线理论..................................................................................................................... 28 9!t4> 3.1. 0MpS4tW0= 基本概念......................................................................................................................... 28 6f}e+ 80 3.2. \X@ IkL$r 传输线基本特性: ............................................................................................................ 29 XU#,Bu { 3.2.1. vbn>mg5 传输线特性阻抗 / {G/|a ..................................................................................................... 30 iUNnPJh 3.2.2. #O</\|aH)i 传输线的时间延迟 ................................................................................................. 32 <-|SIF 3.3. *j<@yG2\gP 传输线的分类 _
+KmNfR ................................................................................................................. 33 Wg1 tip8s 3.3.1. DM2Q1Dh3 非平衡式传输线 [~?M/QI9 ..................................................................................................... 33 0QR. 3.3.2. ,35Ag#va 平衡式传输线 @Qo,p ......................................................................................................... 33 %vc'{`P 3.4. !3KPwI, 常用传输线 f8!l7 {2%q ..................................................................................................................... 35 zH+<bEo=1= 3.4.1. MhH);fn 圆导线 1b `G2?% .................................................................................................................... 35 WLy7'3@ 3.4.2. EVS K8T, 微带线 cMtJy"kK .................................................................................................................... 36 |E|T%i^}./ 3.4.3. 0 Uaem 带状线 ;qT5faKB3J .................................................................................................................... 36 4sd-zl$Of 3.5. kv%)K'fU4 反射和匹配 V~c(]K )- ..................................................................................................................... 37 em/Xu 3.5.1. td/5Bmj 反射系数 Y\>\[*.v ................................................................................................................ 37 2;R/.xI6v 3.5.2. vz,LF=s2 反射的计算：......................................................................................................... 38 sWW\bK0B4 3.5.3. J=L` ]XE 传输线的临界长度 < tQXK; ................................................................................................. 41 Wy," cT 3.5.4. dp< au A 终端的匹配和端接 .9I_N G ................................................................................................. 41 WFpl1O73 3.6. ,^!Zm^4, 串扰：串扰模型图如下 $Q,n+ / .................................................................................................. 43 [+7"{UvT 3.7. ;y ,NC2Xj 负载效应 YrKFa% k ......................................................................................................................... 44 UR\Z N @O 3.7.1. 67,3i~ 直流负载和交流负载 EUXV/QV{ ............................................................................................. 44 %g5jY%dg.r 3.7.2. j>V"hf 最小间隔 : 3 PG f ................................................................................................................ 44 eAU"fu6d 3.7.3. C*]AL/ 集中负载 eFes+i( 35 ................................................................................................................ 45 e)b r`CD% 3.7.4. ] :GfO go 分布负载 Q{`@
G"' ................................................................................................................ 45 C,R,:zR 径向负载 gBfX}EK7F .............................................................................................................................. 45 +%x^ RV} 3.8. 4=UI3 2v3 负载驱动方式 j@_nI~7f} ................................................................................................................. 45 tc5M$b3^2 3.8.1.
Ckw83X 点对点 v7 g
[Lk .................................................................................................................... 45 7!mJhgGc 串推 r \9:<i8 ..................................................................................................................................... 45 oNrEIgaA(+ 5 ZTE 中兴信号完整性基础知识 `2sd Z/fO 3.8.3. \v.HG]
/u 星型 # e$\~c Pd ........................................................................................................................ 46 %d ZM9I0 扇型 dV$3u"9 ..................................................................................................................................... 46 !OV|I 3.9. R+k=Ea&x 传输线损耗和信号质量.................................................................................................. 46 G|<] Ma9x 3.9.1. %~ ;nlDw 集肤效应 jDFp31_X ................................................................................................................ 46 5wy;8a 3.9.2. $/MY,:*e 邻近效应 S_`W@cp[ ................................................................................................................ 46 m]E o(P4+ 3.9.3. jw%fN!? 辐射损耗 jg7d 7{{SB ................................................................................................................ 47 r
.{rNR 3.9.4. x0y% \ 介质损耗 I4A ; ................................................................................................................ 47 Cq
TH!'N 第 4 章 直流电源分布系统设计.................................................................................................. 48 ;&/sj-xJ2 4.1. `>dIF . 基本概念......................................................................................................................... 48 Y#GT*V 4.1.1. ks)fQF Sbu 电源分布系统 gCjH%=s ......................................................................................................... 48 Y NuewD 4.1.2. 9Kq<\"7Bmz 平面 B'NS&7+]. ........................................................................................................................ 48 2K5}3<KD/ 4.1.3. &8R-C[A 平面（Plane）为电流回路提供最低阻抗回路 _a?wf!4>P ...................................................... 48 Rc;1Sm9\ 4.2. p{+tFQy 设计目标 j*zB
{ s
K ......................................................................................................................... 48 hB?U5J 4.2.1. [^cs~
n4 为数字信号提供稳定的电压参考； X%RQB$ ....................................................................... 48 IEKMa 4.2.2. 3 (Gygq# 为逻辑电路提供低阻抗的接地连接； hhN(;. ................................................................... 48 0 V{>)w!Fo 4.2.3. H57jBD 为逻辑电路提供低阻抗的电源连接； _SU,f> ................................................................... 48 zS&7[:IRs' 4.2.4. =M Q2sb 为电源和地提供低交流阻抗的通路； :YkDn~@ ................................................................... 48 $Ui]hA-:?y 4.2.5. }xpe 为数字逻辑电路工作提供电源 @B}&62T .............................................................................. 49 |:`?A3^m# 4.3. UHTb 61Gs 一 p\4h$." 般设计规则 3<V.6'*k ................................................................................................................. 50 VQZT.^ 4.4. 1\"BvFE*E~ 多层板的叠层结构 WV9[DFU ......................................................................................................... 50 <v1_F;{n 4.4.1. ?h>(&H jWV 叠层结构的设计主要考虑以下因素 tSw~ _s_V ....................................................................... 50 6%Cna0x:& 4.4.2. 7` j|tb- 在高速数字设计中的 ^hGZVGSv 一 x`j_d:C~G 般规则是 T%z!+/=&^ ........................................................................... 51 )o}=z\M-bN 4.5. |\yDgs%EGy 电流回路
4AG&z ,[ ......................................................................................................................... 52 r zc 3 k~@ 4.5.1. J:M<9W 基本概念 x_>"Rnv:K ................................................................................................................ 52 hfP(N_""S 4.5.2. 5VY%o8xXa 环路面积 {Hrr :h C ................................................................................................................ 52 xLGTnMYd 4.5.3. exa}dh/uC 参考平面的开槽 ]VO,}
` ..................................................................................................... 53 EHE6 -^F 4.5.4. 8k*k 连接器的隔离盘..................................................................................................... 53 ]J0Y^dM 4.6. Tk2&{S " 去耦电容极其应用 '< U[;H9\ ......................................................................................................... 54 0(.R?1*:Rf 4.6.1. P dE)m/ 去耦电容 iIC9rso"Q1 ................................................................................................................ 54 _3g %F 4.6.2. dnhpWV h n 低频大容量去耦电容（BULK）............................................................................ 55 d<^ 6hF 4.6.3. eQ4B5B%j/x 高频去耦电容 jw6 ng>9 ......................................................................................................... 56 TO;]9`~;Mu 4.6.4. OHXeqjhy 多层片式陶瓷电容的材料选择 5,I*F9[3 .............................................................................. 58 Av[|.~g 4.6.5. \)s 3]/"7 表面贴装电容的布局和布线 4'u|L&ow .................................................................................. 58 b~N|DKj 4.6.6. R?FtncL%D 多层印制板中的平面电容 WA)lk>(+ ...................................................................................... 59 U7Sl@-#| 4.6.7. qoyGs}/I8 埋入式电容 gP"Mu#/D ............................................................................................................. 59 :O_<K & 4.7. 5ju CeG+Z 噪声抑制 8~XI7g' 5x ......................................................................................................................... 61 c_j )8 4.7.1. gJ}'O4*b 系统电源变化
=z7 Ay ......................................................................................................... 61 1OJD\w c 4.7.2. S@ rsQ@PA 系统电源的电位差 ................................................................................................. 61 Ij,?G* 4.7.3. c~u
F 系统逻辑地的电位差 ............................................................................................. 61 I(r5\A= 4.7.4. Y$DgL
h 地电平抖动 '$&(+>)z ` ............................................................................................................. 61 " kJWWR [ 此帖被sisi9000在2019-12-05 11:16重新编辑 ]
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