高速电路设计仿真实战：信号与电源完整性

内容简介

本书于用通俗易懂、有趣的语言风格，对SIPI的基础知识、PCB的层叠与阻抗、DDR与SERDES相关的设计，以及在工作中收集到的问行讲解，减少深奥的公式推导，增加感理解，通过直观的描述和简单的案例介绍，让广大的硬件人员认识到什么是高速设计，在高速设计中需要做好哪些事情。本书深入浅出，易于理解，工程案例丰富，既适合硬件工程师、硬件相关的研究人员阅读；也适合高速仿真及测试相关专业领域的工程师、PCB设计工程师、EMC工程师，以及相关专业的学生学

目录

第1章对的时间做对的事情(1)1.1SI、PI概述(1)1.1.1高速先生看信号完整(1)1.1.2高速先生看电源完整(2)1.1.3高速领域的现状及存在的问题(3)1.1.4高速先生看设计规则(4)1.2什么是对的时间(6)1.2.1信号上升时间与传播延时(6)1.2.2高速串线(9)1.3对的时间，我们要做哪些对的事情(10)1.3.1并线的设计要点(11)1.3.2串线“小时候”(13)1.3.3更高的信号速率(15)1.4如何面对高速设计的挑战(17)第2章高速设计的基础知识(20)2.1基本概念(20)2.1.1时域与频域(20)2.1.2高频与高速(23)2.2S参数(25)2.2.1如何描述通道(25)2.2.2S参数简介(27)2.3电阻、电容、电感(30)2.3.1电阻与阻抗(30)2.3.2电容的物理基础(32)2.3.3电感的物理基础(33)2.3.4真实电容与电感的阻抗(36)2.4基础知识的作用(37)第3章传输线的基本特(39)3.1传输线的阻抗与延时(39)3.1.1传输线概述(39)3.1.2信号的传输速度与延时(41)3.1.3传输线零阶模型(43)3.1.4传输线一阶模型(45)3.1.5阻抗的计算(47)3.2传输线的损耗(51)3.2.1趋肤效应与导体损耗(51)3.2.2损耗正切角与介质损耗(53)3.2.3传输线的二阶模型(54)3.2.4如何减小损耗(56)3.2.5微带线的损耗(58)3.2.6参考电源层(60)第4章传输线的反射拓扑与端接(62)4.1传输线的反射(64)4.1.1反射原理(64)4.1.2反射与时间(67)4.1.3频域中的反射(68)4.2拓扑与端接(75)4.2.1拓扑结构的种类(75)4.2.2T形拓扑结构解析(76)4.2.3端接介绍(80)4.2.4源端串联端接(83)4.2.5末端并联端接(85)4.2.6戴维南端接与RC端接(87)4.2.7Flyby拓扑结构(89)第5章串扰从入门阶(95)5.1理解串扰(95)5.1.1电磁场的世界观(95)5.1.2理的串扰(97)5.2串扰分析(100)5.2.端串扰与远端串扰(100)5.2.2串扰的估值(102)5.2.3串扰地(104)5.3差分线(107)5.3.1串扰与差分线(107)5.3.2差分线的阻抗(110)5.3.3模态与传输速度(112)第6章高速PCB层叠设计基础(114)6.1层叠设计概述(114)6.1.1层叠设计与阻抗控制的几个层次(114)6.1.2常规层叠设计需要了解的板材知识(119)6.2与层叠设计相关的关键要点(122)6.2.1信号回流与参面(122)6.2.2数/模混合设计时“地”的分割(124)6.2.3串扰与层叠设计(126)6.2.4“地面可以隔绝串扰吗？(128)6.3层叠设计流程(130)6.3.1层数规划(130)6.3.2板材选择(132)6.3.3层叠之阻抗设计(134)6.3.4阻抗的其他问题(135)6.4层叠规划案例(137)6.4.16层板层叠及假八层问题(137)6.4.2十二层板层叠案例(141)第7章时序概述与时序设计(144)7.1时序概述——故事从等长讲起(144)7.1.1那些年，我们一起绕过的等长(145)7.1.2等长还是等时(146)7.1.3关于时序的小故事(146)7.2共同时线的时序(149)7.2.1时序参数及公式(149)7.2.2时序计算案例(151)7.3源同步时线的时序(153)7.3.2DDRx的时序案例(154)7.4串线时代开启(156)7.5等长与等时(158)7.6绕线与时序(162)第8章DDRx设计与仿真(168)8.1DDRx简介(168)8.1.1DDRx的前世与今生(168)8.1.2DDRx的关键技术介绍(171)8.2DDRx布局布线(181)8.2.1DDRx布局的那些事(181)8.2.2DDRx布线的那些事(184)8.3DDRx规范解读(191)8.3.1信号质量相关规范(191)8.4DDRx信号质量与时序的关键问题(193)8.4.1拓扑结构——Flyby或T形拓扑(193)8.4.2等长与间距(195)8.4.3容负载补偿(195)8.4.4时钟信号差分电容(198)8.5DDRx仿真与调试案例(201)第9章高速串线设计与仿真(205)9.1串行技术介绍(205)9.1.1并行与串行(205)9.1.2高速串线重要特征(209)9.2高速串线布局布线通用要求(224)9.2.1高速串线布局要求(224)9.2.2高速串线通用布线要求(225)9.3常见高速串线介绍(231)9.3.1高速串行协议之10GbaseKR(232)9.3.2高速串行协议之SFP (238)9.3.3高速串行协议之100GbaseKR4(239)9.3.4高速串行协议之CEI28GVSR(241)9.4高速串行信号优化案例(242)9.4.1连接器过孔残桩对信号的影响(242)第10章电源的设计与仿真(246)10.1电源完整概述(246)10.1.1高压大电流电源的设计难点(246)10.1.2低压大电流电源的设计难点(247)10.2开关电源(249)10.2.1开关电源简介(249)10.2.2开关电源和线电源(255)10.2.3开关电源的布局(258)10.2.4开关电源的布线(260)10.3从直流角度看电源完整(263)10.3.1电源载流能力的重要(264)10.3.2孔铜厚度及面铜电镀厚度(266)10.3.3大孔还是小孔(267)10.3.4压降问题(269)10.3.5电源直流设结(271)第11章电源的设计与仿真(272)11.1电源交流问题概述(272)11.1.1新的电源设计思路(273)11.1.2目标阻抗的PDN设计方法(273)11.1.3基于PDN的目标阻抗设计法的挑战(275)11.2电容设计(278)11.2.1电容的容值选择及数量(278)11.2.2电容的滤波半径(282)11.2.3电容的安装电感(283)11.2.4电容的布局(284)11.2.5电容的布线——fanout设计(287)11.3关于PDN阻抗分析的其他问题(288)11.3.1电源板耦合电容及埋容技术(288)11.3.面谐振(289)11.3.3封装电容和Die电容(291)11.4电源噪声测试及Debug(293)第12章高速设计与板材(295)12.1PCB板材介绍(295)12.1.1PCB板材分类(295)12.1.2常用高速板材介绍(296)12.2高速板材基本参数(296)12.2.1DK与DF(296)12.2.2DF与介质损耗(298)12.2.3导体损耗与表面粗糙度(299)12.2.4玻纤效应及玻纤选型(303)12.2.5板材参数DK/DF的拟合(310)12.2.6LowDK板材的好处(313)12.2.7软板与高速(316)12.2.8有关板材的其他参数(323)12.3板材应用案例(324)第13章仿真实例剖析(331)13.1DDR4设计与仿真案例(331)13.1.1设置SystemSI模型(331)13.1.2设置SystemSI仿真参数(338)13.1.3查看SystemSI仿真结果(343)13.1.4解读仿真报告(345)13.2IR Drop仿真案例(348)13.2.1设置VRM端(348)13.2.2设置Sink端(351)13.2.3查看仿真结果(353)13.2.4寻找佳反馈点(353)13.3PDN电源阻抗仿真实例(356)13.3.1PowerSI提取方法(356)13.4高速串线仿真实例(359)13.4.temSI串行信号仿真(359)参考文献(365)