《信號(hào)完整性與PCB設(shè)計(jì)》是一部論述印制電路板設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性分析的理論和工程實(shí)踐的著作。《信號(hào)完整性與PCB設(shè)計(jì)》從印制電路板的基本原理出發(fā),介紹電路設(shè)計(jì)的基本概念、理論和技巧,并在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)討論信號(hào)完整性的問題,涵蓋信號(hào)完整性中電磁干擾、串?dāng)_、傳輸線及反射和功率器件去耦等各個(gè)方面。
《信號(hào)完整性與PCB設(shè)計(jì)》適合作為電子與通信工程及其相關(guān)專業(yè)的教材。對(duì)于那些從事軟硬件開發(fā)、集成電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員來說也是一本很好的參考書。
劉雷波,博士,清華大學(xué)副教授。1999年和2004年在清華大學(xué)分獲學(xué)士、博士學(xué)位,其博士論文獲“清華大學(xué)校級(jí)優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)”。長(zhǎng)期從事集成電路設(shè)計(jì)、可重構(gòu)計(jì)算等研究工作。已發(fā)表論文40余篇,申請(qǐng)專利11項(xiàng)、翻譯出版兩本著作;第一作者論文2004年發(fā)表在固態(tài)電路領(lǐng)域的權(quán)威雜志《JSSC》上。目前擔(dān)任清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)助理,863微電子工作組成員,自然基金SoC重大計(jì)劃組秘書和A-SSCC技術(shù)委員會(huì)成員。
第一部分 基礎(chǔ)知識(shí)
第1章 電子學(xué)概念
1.1 電流
1.2 電荷
1.3 電壓
1.4 直流電壓和電流與交流電壓和電流
1.5 諧波
1.6 交流電壓或交流電流的測(cè)量
1.7 頻率、上升/下降時(shí)間和周期
1.8 頻率的度量
1.9 復(fù)合波形(傅里葉分析)
1.10 本章說明
第2章 傳播時(shí)間
2.1 傳播速度
2.2 傳播時(shí)間
2.3 走線的布局與信號(hào)傳播
2.4 電路時(shí)序問題
2.5 波長(zhǎng)
第3章 電子元件
3.1 三種最基本的元件
3.2 電阻
3.3 歐姆定律
3.4 電容
3.5 電荷的存儲(chǔ)
3.6 電容量計(jì)算公式
3.7 電容的作用
3.8 電感
3.9 關(guān)于電感的公式
3.10 充電和放電電流
3.11 諧振
第4章 電壓和電流的改變與時(shí)間常數(shù)
4.1 電壓和電流通過電阻的變化
4.2 電壓和電流通過電容的變化
4.3 電壓和電流通過電感的變化
4.4 幾個(gè)有趣的電感電路的動(dòng)態(tài)特性
4.5 時(shí)間常數(shù)
4.6 對(duì)充放電方程的說明
第5章 電阻
5.1 基爾霍夫定律
5.2 串聯(lián)電阻
5.3 并聯(lián)電阻
5.4 分壓器
5.5 放大器反饋及增益
5.6 功率
5.7 等效電路
5.8 功率曲線
5.9 電源
5.10 電導(dǎo)
第6章 電抗
6.1 容抗
6.2 感抗
6.3 應(yīng)用于電抗的歐姆定律
6.4 串聯(lián)lc電路
6.5 并聯(lián)lc電路
6.6 諧振
6.7 極點(diǎn)和零點(diǎn)
6.8 電納
第7章 阻抗和相移
7.1 阻抗
7.2 頻率的影響
7.3 另一個(gè)rc電路的例子
7.4 經(jīng)典rc濾波器
7.5 阻抗的組合方式
7.6 諧振和q值
7.7 串聯(lián)rlc電路
7.8 諧振時(shí)的串聯(lián)rlc電路
7.9 導(dǎo)納
7.10 本章說明
第二部分 信號(hào)完整性問題
第8章 信號(hào)完整性概述
第9章 電磁干擾
9.1 背景
9.2 磁場(chǎng)及其相互抵消
9.3 一些基本事實(shí)
9.4 信號(hào)耦合
9.5 回路面積
9.6 短截線
9.7 共模
9.8 20-h準(zhǔn)則
9.9 樁柵欄(法拉第屏蔽)
第10章 反射與傳輸線
10.1 通信模型
10.2 傳輸線
10.3 關(guān)鍵長(zhǎng)度
10.4 反射系數(shù)
10.5 觀察反射
10.6 確定走線的阻抗
10.7 終端匹配技術(shù)
10.8 一些設(shè)計(jì)問題
10.9 短截線
10.10 zo的絕對(duì)值和相對(duì)值
10.11 本章說明
第11章 傳輸線仿真
11.1 基本的仿真
11.2 串聯(lián)終端匹配
11.3 布局問題
11.4 走線分支或y形分支
第12章 串?dāng)_
12.1 前向串?dāng)_與后向串?dāng)_
12.2 估計(jì)串?dāng)_
12.3 設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題
第13章 串?dāng)_的仿真
13.1 基本模型
13.2 添加非耦合的區(qū)域
13.3 長(zhǎng)度的影響
13.4 帶狀線
13.5 用終端匹配的帶狀線
13.6 更為實(shí)際的例子
13.7 小結(jié)
第14章 差分走線及阻抗
14.1 背景
14.2 設(shè)計(jì)規(guī)則
14.3 差分仿真
14.4 計(jì)算差分阻抗
第15章 旁路電容與去耦系統(tǒng)
15.1 傳統(tǒng)方法
15.2 電源系統(tǒng)的阻抗方法
15.3 小結(jié)
第16章 電源系統(tǒng)
16.1 電源電壓
16.2 為什么需要電源層
16.3 采用參考層的設(shè)計(jì)策略
16.4 設(shè)計(jì)規(guī)則
16.5 分層
16.6 結(jié)論
第17章 有損傳輸線和眼圖
17.1 有損傳輸線
17.2 有損傳輸線模型
17.3 眼圖
17.4 均衡
17.5 小結(jié)
第三部分 附錄和術(shù)語表
附錄a ultracad的方波仿真軟件
附錄b 電感器的工作原理
附錄c 對(duì)數(shù)
附錄d 相移的仿真
附錄e 復(fù)數(shù)的運(yùn)算
附錄f 傳輸線仿真軟件
附錄g 回波演示
附錄h ultracad的免費(fèi)計(jì)算軟件
附錄i tdr和vna
附錄j 走線的直角拐角
術(shù)語表