誤區(qū)一:認(rèn)為差分信號不需要地平面作為回流路徑,或者認(rèn)為差分走線彼此為對方提供回流途徑。造成這種誤區(qū)的原因是被表面現(xiàn)象迷惑,或者對高速信號傳輸?shù)臋C(jī)理認(rèn)識還不夠深入。雖然差分電路對于類似地彈以及其它可能存在于電源和地平面上的噪音信號是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分電路就不以參考平面作為信號返回路徑,其實(shí)在信號回流分析上,差分走線和普通的單端走線的機(jī)理是一致的,即高頻信號總是沿著電感最小的回路進(jìn)行回流,最大的區(qū)別在于差分線除了有對地的耦合之外,還存在相互之間的耦合,哪一種耦合強(qiáng),那一種就成為主要的回流通路。
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現(xiàn)代的電子設(shè)計(jì)和芯片制造技術(shù)正在飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品的復(fù)雜度、時(shí)鐘和總線頻率等等都呈快速上升趨勢,但系統(tǒng)的電壓卻不斷在減小,所有的這一切加上產(chǎn)品投放市場的時(shí)間要求給設(shè)計(jì)師帶來了前所未有的巨大壓力。要想保證產(chǎn)品的一次性成功就必須能預(yù)見設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的各種問題,并及時(shí)給出合理的解決方案,對于高速的數(shù)字電路來說,最令人頭大的莫過于如何確保瞬時(shí)跳變的數(shù)字信號通過較長的一段傳輸線,還能完整地被接收,并保證良好的電磁兼容性,這就是目前頗受關(guān)注的信號完整性(SI)問題。本章就是圍繞信號完整性的問題,讓大家對高速電路有個(gè)基本的認(rèn)識,并介紹一些相關(guān)的基本概念。 第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計(jì)流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報(bào)方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計(jì)算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報(bào)方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機(jī)理和電報(bào)方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計(jì)算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計(jì)中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計(jì)抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計(jì).............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時(shí)序.................................................................................................1006.1 普通時(shí)序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時(shí)序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時(shí)序約束條件...................................................................................1066.2 源同步時(shí)序系統(tǒng).......................................................................................1086.2.1 源同步系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)...................................................................1096.2.2 源同步時(shí)序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由來...................................................................................... 1137.2 IBIS 與SPICE 的比較.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的構(gòu)成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相關(guān)工具及鏈接..............................................................................120第八章 高速設(shè)計(jì)理論在實(shí)際中的運(yùn)用.............................................................1228.1 疊層設(shè)計(jì)方案...........................................................................................1228.2 過孔對信號傳輸?shù)挠绊?..........................................................................1278.3 一般布局規(guī)則...........................................................................................1298.4 接地技術(shù)...................................................................................................1308.5 PCB 走線策略............................................................................................134
標(biāo)簽: 信號完整性
上傳時(shí)間: 2014-05-15
上傳用戶:dudu1210004
當(dāng)你認(rèn)為你已經(jīng)掌握了PCB 走線的特征阻抗Z0,緊接著一份數(shù)據(jù)手冊告訴你去設(shè)計(jì)一個(gè)特定的差分阻抗。令事情變得更困難的是,它說:“……因?yàn)閮筛呔€之間的耦合可以降低有效阻抗,使用50Ω的設(shè)計(jì)規(guī)則來得到一個(gè)大約80Ω的差分阻抗!”這的確讓人感到困惑!這篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外,還討論了為什么是這樣,并且向你展示如何正確地計(jì)算它。 單線:圖1(a)演示了一個(gè)典型的單根走線。其特征阻抗是Z0,其上流經(jīng)的電流為i。沿線任意一點(diǎn)的電壓為V=Z0*i( 根據(jù)歐姆定律)。一般情況,線對:圖1(b)演示了一對走線。線1 具有特征阻抗Z11,與上文中Z0 一致,電流i1。線2具有類似的定義。當(dāng)我們將線2 向線1 靠近時(shí),線2 上的電流開始以比例常數(shù)k 耦合到線1 上。類似地,線1 的電流i1 開始以同樣的比例常數(shù)耦合到線2 上。每根走線上任意一點(diǎn)的電壓,還是根據(jù)歐姆定律,
標(biāo)簽: 差分阻抗
上傳時(shí)間: 2013-10-20
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PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設(shè)計(jì)之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設(shè)計(jì)之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內(nèi)層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範(fàn)圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時(shí)所使用之PAD,一般稱為散熱孔或?qū)住?1. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應(yīng)相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時(shí)的走線格點(diǎn)2. Test Point : ATE 測試點(diǎn)供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點(diǎn) LAYOUT 注意事項(xiàng):PCB 的每條TRACE 都要有一個(gè)作為測試用之TEST PAD(測試點(diǎn)),其原則如下:1. 一般測試點(diǎn)大小均為30-35mil,元件分布較密時(shí),測試點(diǎn)最小可至30mil.測試點(diǎn)與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點(diǎn)與測試點(diǎn)間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時(shí)可使用50mil,3. 測試點(diǎn)必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時(shí)造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點(diǎn)留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點(diǎn)必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點(diǎn)設(shè)置處:Setuppadsstacks
標(biāo)簽: layout design pcb 硬件工程師
上傳時(shí)間: 2013-10-22
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第一部分 信號完整性知識基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計(jì)流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報(bào)方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計(jì)算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報(bào)方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機(jī)理和電報(bào)方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計(jì)算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計(jì)中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計(jì)抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計(jì).............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時(shí)序.................................................................................................1006.1 普通時(shí)序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時(shí)序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時(shí)序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計(jì)的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計(jì)的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓?fù)淠0弪?qū)動設(shè)計(jì)...................................................................2313.4.4 時(shí)序驅(qū)動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動設(shè)計(jì).......................................................................2323.4.6 設(shè)計(jì)后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進(jìn)階運(yùn)用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 圖形化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計(jì)前和設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問...........................................................................................2354.7 改變設(shè)計(jì)的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)...........................................................................................2364.8.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運(yùn)用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進(jìn)行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進(jìn)行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進(jìn)行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進(jìn)行串?dāng)_仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進(jìn)一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串?dāng)_仿真..........................................................................309
標(biāo)簽: PCB 內(nèi)存 仿真技術(shù)
上傳時(shí)間: 2014-04-18
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數(shù)字電子技朮
標(biāo)簽:
上傳時(shí)間: 2013-10-09
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電工最常見電路集:
上傳時(shí)間: 2013-10-29
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電力線及變壓器被盜事件比較嚴(yán)重,國家有關(guān)部門十分重視,人防加技防是最有效的辦法。 我公司針對用于實(shí)際情況開發(fā)出電力變壓器防盜報(bào)警系統(tǒng).本系統(tǒng)主要用于電力線及變壓器防盜報(bào)警之用。其特點(diǎn)是:不受距離限制,不受數(shù)量限制,不受氣候影響,可以只設(shè)一個(gè)接警中心。微機(jī)裝有接警中心軟件,可以電子地圖方式顯示報(bào)警變壓器及故障線路的實(shí)際地點(diǎn),可以對接警時(shí)間實(shí)時(shí)紀(jì)錄。接打印機(jī)后,可以將資料數(shù)據(jù).報(bào)警日期.時(shí)間.分機(jī)號打印備查,降低投資成本。具有功能實(shí)用、質(zhì)量優(yōu)良、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),適應(yīng)室外各種環(huán)境使用,廣泛應(yīng)用于電力、石油、礦山等所有在戶外工作的電力設(shè)備的安全保護(hù)。是目前國內(nèi)同類產(chǎn)品中最先進(jìn)的報(bào)警系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 電力線 變壓器防盜 報(bào)警系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案
上傳時(shí)間: 2013-11-05
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淮南煤礦區(qū)地跨淮河兩岸,轄有大通、田家庵、謝家集、八公山、潘集5個(gè)行政區(qū),人口106.30萬,是國家大型煤炭生產(chǎn)基地之一。淮南供電始于民國19年(1930年)4月,當(dāng)時(shí)僅有1臺7.5千瓦直流發(fā)電機(jī)發(fā)電,供九龍崗礦場地面照明。民國25年,九龍崗東西兩礦,有1路1.70公里的2.3千伏送電線相聯(lián),各裝1臺10千伏安變壓器。民國27年后,日本侵略軍占領(lǐng)淮南,在大通、九龍崗兩區(qū)建礦采煤,掠奪煤炭資源,民國32年,建成下窯(田家庵)發(fā)電所,架設(shè)經(jīng)大通至九龍崗22千伏同桿(鐵塔)雙固路輸電線,和大通、九龍崗2個(gè)變電所,以3.3千伏向礦井配電。抗日戰(zhàn)爭勝利后,民國36年4月,淮南路礦公司架設(shè)田家庵至八公山22千伏輸電線。至此22千伏線路全長37.10公里,變電所4個(gè),降壓變壓器11臺,總?cè)萘?500千伏安。民國37年售電量1189.60萬千瓦·時(shí),主要供煤礦用電。建國后,先后對謝一、謝二、謝三礦和李咀孜礦進(jìn)行勘探建井。1954年,原22千伏線路和變電所升壓為35千伏供電。1958年起以110千伏電壓供電。至1972年,發(fā)展成為工商業(yè)區(qū)和政治文化中心的東部地區(qū),也升壓為110千伏供電。1975年淮河北岸潘集礦區(qū)開始建設(shè),負(fù)荷中心北移,由田家庵電廠出線跨越淮河至潘集礦區(qū)的110千伏輸變電工程同時(shí)投運(yùn)。1978~1982年間,淮南礦區(qū)又先后建成田家庵電廠經(jīng)西山變電所至淮河北岸蘆集變電所的220千伏系統(tǒng)。1985年,田家庵、洛河電廠裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)90.10萬千瓦,市內(nèi)供電網(wǎng)相應(yīng)加強(qiáng),全礦區(qū)已形成主要由田家庵電廠110千伏母線和220千伏西山變電所、蘆集變電所3點(diǎn)分片供電,以220千伏和110千伏高壓配電網(wǎng)聯(lián)合供電的格局。同時(shí),一些大型廠礦都有自備35千伏及以上變電所,并向附近中小企業(yè)轉(zhuǎn)供電,形成東部田家庵、大通兩區(qū),中部望峰崗地區(qū),西部謝集、八公山兩區(qū),淮河北岸潘集區(qū)組成的4個(gè)公用中低壓配電網(wǎng)絡(luò)。1985年,全市最高負(fù)荷19.55萬千瓦,供電量16億多千瓦·時(shí)。其中,煤炭工業(yè)最高負(fù)荷9.34萬千瓦,用電量4.99億千瓦·時(shí),占全市用電量的三分之一。
標(biāo)簽: 礦區(qū)供電
上傳時(shí)間: 2013-10-12
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當(dāng)今電子系統(tǒng)如高端處理器及記憶體,對電源的需求是趨向更低電壓、更高電流的應(yīng)用。同時(shí)、對負(fù)載的反應(yīng)速度也要提高。因此功率系統(tǒng)工程師要面對的挑戰(zhàn),是要設(shè)計(jì)出符合系統(tǒng)要求的細(xì)小、價(jià)廉但高效率的電源系統(tǒng)。而這些要求都不是傳統(tǒng)功率架構(gòu)能夠完全滿足的。Vicor提出的分比功率架構(gòu)(Factorized Power Architecture FPA)以及一系列的整合功率元件,可提供革命性的功率轉(zhuǎn)換方案,應(yīng)付以上提及的各項(xiàng)挑戰(zhàn)。這些功率元件稱為V•I晶片。
上傳時(shí)間: 2013-11-15
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