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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信號完整性問題是高速PCB 設(shè)計(jì)者必需面對的問題。阻抗匹配、合理端接、正確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決信號完整性問題的關(guān)鍵。傳輸線上信號的傳輸速度是有限的，信號線的布線長度產(chǎn)生的信號傳輸延時(shí)會對信號的時(shí)序關(guān)系產(chǎn)生影響，所以PCB 上的高速信號的長度以及延時(shí)要仔細(xì)計(jì)算和分析。運(yùn)用信號完整性分析工具進(jìn)行布線前后的仿真對于保證信號完整性和縮短設(shè)計(jì)周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發(fā)現(xiàn)信號質(zhì)量問題和時(shí)序問題，是經(jīng)費(fèi)和產(chǎn)品研制時(shí)間的浪費(fèi)。1.1 板上高速信號分析我們設(shè)計(jì)的是基于PowerPC 的主板，主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成，上面的高速信號如圖2-1 所示。板上高速信號主要包括：時(shí)鐘信號、60X 總線信號、L2 Cache 接口信號、Memory 接口信號、PCI 總線0 信號、PCI 總線1 信號、VME 總線信號。這些信號的布線需要特別注意。由于高速信號較多，布線前后對信號進(jìn)行了仿真分析，仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件，它可以進(jìn)行布線前仿真和布線后仿真。
標(biāo)簽： HyperLynx 仿真軟件 主板設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-11-04
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Hyperlynx仿真應(yīng)用:阻抗匹配.下面以一個(gè)電路設(shè)計(jì)為例，簡單介紹一下PCB仿真軟件在設(shè)計(jì)中的使用。下面是一個(gè)DSP硬件電路部分元件位置關(guān)系(原理圖和PCB使用PROTEL99SE設(shè)計(jì))，其中DRAM作為DSP的擴(kuò)展Memory(64位寬度，低8bit還經(jīng)過3245接到FLASH和其它芯片)，DRAM時(shí)鐘頻率133M。因?yàn)轭l率較高，設(shè)計(jì)過程中我們需要考慮DRAM的數(shù)據(jù)、地址和控制線是否需加串阻。下面，我們以數(shù)據(jù)線D0仿真為例看是否需要加串阻。模型建立首先需要在元件公司網(wǎng)站下載各器件IBIS模型。然后打開Hyperlynx,新建LineSim File(線路仿真—主要用于PCB前仿真驗(yàn)證)新建好的線路仿真文件里可以看到一些虛線勾出的傳輸線、芯片腳、始端串阻和上下拉終端匹配電阻等。下面，我們開始導(dǎo)入主芯片DSP的數(shù)據(jù)線D0腳模型。左鍵點(diǎn)芯片管腳處的標(biāo)志，出現(xiàn)未知管腳，然后再按下圖的紅線所示線路選取芯片IBIS模型中的對應(yīng)管腳。 3http://bbs.elecfans.com/ 電子技術(shù)論壇 http://www.elecfans.com 電子發(fā)燒友點(diǎn)OK后退到“ASSIGN Models”界面。選管腳為“Output”類型。這樣，一樣管腳的配置就完成了。同樣將DRAM的數(shù)據(jù)線對應(yīng)管腳和3245的對應(yīng)管腳IBIS模型加上(DSP輸出，3245高阻，DRAM輸入)。下面我們開始建立傳輸線模型。左鍵點(diǎn)DSP芯片腳相連的傳輸線，增添傳輸線，然后右鍵編輯屬性。因?yàn)槲覀兪褂盟膶影澹诒韺幼呔€，所以要選用“Microstrip”，然后點(diǎn)“Value”進(jìn)行屬性編輯。這里，我們要編輯一些PCB的屬性，布線長度、寬度和層間距等，屬性編輯界面如下：再將其它傳輸線也添加上。這就是沒有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最遠(yuǎn)直線間距1.4inch，對線長為1.7inch)。現(xiàn)在模型就建立好了。仿真及分析下面我們就要為各點(diǎn)加示波器探頭了，按照下圖紅線所示路徑為各測試點(diǎn)增加探頭：為發(fā)現(xiàn)更多的信息，我們使用眼圖觀察。因?yàn)闀r(shí)鐘是133M，數(shù)據(jù)單沿采樣，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)最高頻率為66.7M，對應(yīng)位寬為7.58ns。所以設(shè)置參數(shù)如下：之后按照芯片手冊制作眼圖模板。因?yàn)槲覀冏铌P(guān)心的是接收端(DRAM)信號，所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手冊的輸入需求設(shè)計(jì)。芯片手冊中要求輸入高電平VIH高于2.0V，輸入低電平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一個(gè)NOTE里指出，芯片可以承受最高5.6V，最低-2.0V信號(不長于3ns)：按下邊紅線路徑配置眼圖模板：低8位數(shù)據(jù)線沒有串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，而其他的56位都是一對一，經(jīng)過仿真沒有串阻也能通過。于是數(shù)據(jù)線不加串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，但有一點(diǎn)需注意，就是寫數(shù)據(jù)時(shí)因?yàn)榇嬖诨貨_，DRAM接收高電平在位中間會回沖到2V。因此會導(dǎo)致電平判決裕量較小，抗干擾能力差一些，如果調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)寫RAM會出錯(cuò)，還需要改版加串阻。
上傳時(shí)間： 2013-11-05
上傳用戶：dudu121
基于PSCAD/EMTDC軟件建立了電壓型PWM整流器仿真模型，PWM整流器中直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)取值對雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)中的電壓環(huán)性能有重要影響。采用基于軟件仿真驗(yàn)證的方法，在綜合考慮直流側(cè)電壓跟隨性能和紋波要求的情況下，給出了確定電容取值在較小范圍的方法。該方法可在線調(diào)整電容數(shù)值，對實(shí)現(xiàn)PWM整流器直流側(cè)電壓的即時(shí)控制有一定實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： PSCAD EMTDC PWM 數(shù)控
上傳時(shí)間： 2013-11-22
上傳用戶：lilei900512
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率受外界因數(shù)和風(fēng)速的影響。為了提高小型風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)換效率，文中采用一種最大功率優(yōu)化跟蹤算法。以變步長來跟蹤風(fēng)速變化，當(dāng)功率變化小于一個(gè)閾值時(shí)停止搜索，來實(shí)現(xiàn)最大功率收索的快速性和穩(wěn)定性。以帶齒輪箱6 kW的鼠籠異步式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過Matlab/Simulink軟件仿真結(jié)果證實(shí)此種方法與定步長爬山法相比，能夠達(dá)到快速跟蹤最大功率點(diǎn)和避免達(dá)到最大功率點(diǎn)附近的時(shí)候頻繁波動。
標(biāo)簽： 風(fēng)機(jī) 最大功率點(diǎn) 仿真研究 策略
上傳時(shí)間： 2013-11-14
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RC有源帶阻濾波器的PSpice輔助設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-15
上傳用戶：lgnf
介紹了基于Matlab/Simulink在研發(fā)自動消防控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，提出了一種新的研發(fā)方法和理論，從而搭建起理論仿真研究與實(shí)時(shí)控制之間的橋梁。該方法利用Matlab/Simulink 提供的模型建立起自動消防的模糊PID自動控制模型，所建成的半實(shí)物仿真系統(tǒng)通過Q8卡的I/O 接口與實(shí)物相連，最后通過半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)給出結(jié)果曲線。結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的研發(fā)方式，它不僅降低了研發(fā)成本和提高研發(fā)速度，而且結(jié)果非常直觀。
標(biāo)簽： 自動 消防控制系統(tǒng) 實(shí)物 仿真研究
上傳時(shí)間： 2013-10-12
上傳用戶：lihairui42
介紹電動汽車感應(yīng)充電系統(tǒng)松耦合變壓器的特性，通過Ansoft有限元分析軟件對松耦合變壓器進(jìn)行仿真分析，結(jié)合簡化磁路模型和磁力線分布，得出大氣隙下的EE磁芯的精確模型。結(jié)合精確模型和模擬結(jié)果，給出橫截面積對耦合系數(shù)的影響，實(shí)際制作變壓器，測量發(fā)現(xiàn)，面積增加，耦合系數(shù)得到提高，輸出電壓能力增強(qiáng)，為松耦合變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)和參考。
上傳時(shí)間： 2013-10-10
上傳用戶：行旅的喵
為了對電容重復(fù)頻率且高能量轉(zhuǎn)換效率地充電，開展了全橋串聯(lián)諧振充電電源的理論設(shè)計(jì)。通過數(shù)值解析的方法獲得諧振電感、電容、功率器件耐壓與通流、電源功率、脈沖變壓器伏秒數(shù)等參數(shù)，通過數(shù)值模擬的方法獲得脈沖變壓器勵磁電感參數(shù)，以基于Pspice的全電路仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。仿真結(jié)果表明為了實(shí)現(xiàn)對110 nF電容1 kHz重頻充電，在初級電壓為1.2 kV和諧振參數(shù)為33 kHz時(shí)，諧振電感、電容應(yīng)分別為625 nH，37 μF，脈沖變壓器伏秒數(shù)、勵磁電感至少分別應(yīng)為45 mVs、1 mH，功率器件峰值電流約300 A。
標(biāo)簽： 大功率 全橋 串聯(lián)諧振 充電電源
上傳時(shí)間： 2013-11-08
上傳用戶：angle
直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與Proteus仿真應(yīng)用
標(biāo)簽： Proteus 直流 可調(diào)穩(wěn)壓電源 仿真
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