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  • 信號完整性知識基礎(pdf)

    現代的電子設計和芯片制造技術正在飛速發展,電子產品的復雜度、時鐘和總線頻率等等都呈快速上升趨勢,但系統的電壓卻不斷在減小,所有的這一切加上產品投放市場的時間要求給設計師帶來了前所未有的巨大壓力。要想保證產品的一次性成功就必須能預見設計中可能出現的各種問題,并及時給出合理的解決方案,對于高速的數字電路來說,最令人頭大的莫過于如何確保瞬時跳變的數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基本的認識,并介紹一些相關的基本概念。 第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................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 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................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 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1066.2 源同步時序系統.......................................................................................1086.2.1 源同步系統的基本結構...................................................................1096.2.2 源同步時序要求...............................................................................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 模型的構成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相關工具及鏈接..............................................................................120第八章 高速設計理論在實際中的運用.............................................................1228.1 疊層設計方案...........................................................................................1228.2 過孔對信號傳輸的影響...........................................................................1278.3 一般布局規則...........................................................................................1298.4 接地技術...................................................................................................1308.5 PCB 走線策略............................................................................................134

    標簽: 信號完整性

    上傳時間: 2014-05-15

    上傳用戶:dudu1210004

  • 新型小型化超寬帶功率分配器的設計

    利用四分之三波長折疊微帶線與四分之一波長微帶線級聯,并在輸入端口引入四分之一波長短路線,設計出一種新型的超寬帶功率分配器。采用奇偶模的方法進行理論分析,導出設計參數方程,并通過HFSS進行仿真優化。仿真和測量結果表明, 輸入回波損耗從3 GHz~10.9 GHz均大于10 dB。插入損耗從2.6 GHz~9.5 GHz均小于1 dB,從9.5 GHz~10.8 GHz均小于1.3 dB。輸出端口的回波損耗和隔離度從3 GHz~12.7 GHz均大于10 dB。高頻的帶外抑制在14.2 GHz時達到20 dB。

    標簽: 超寬帶 功率分配器

    上傳時間: 2013-11-08

    上傳用戶:1966649934

  • 無源雙端全隔離方案的技術要點及應用實效

    無源雙端全隔離方案,是在兩端通信設備接口與通信線路之間各串入一只新型無源串口隔離器,從而使兩端設備接口得到"均等而有效"的保護。通過電路形式、振蕩頻率、元器件參數及變壓器繞組匝數變比的優化創新,解決了新型隔離器串口竊電的微功耗高效率隔離傳輸、由單電源形成雙極性邏輯電平、以及兩端隔離器的通用性和自環狀態下的電能平均分配等關鍵問題。2010年以來,大慶油田處于該隔離器保護之下的90臺通信設備的接口從未因雷擊損壞,并能方便地進行自環測試。

    標簽: 無源 雙端 方案 隔離

    上傳時間: 2014-12-24

    上傳用戶:Wwill

  • 一種無片外電容LDO的瞬態增強電路設計

    利用RC高通電路的思想,針對LDO提出了一種新的瞬態增強電路結構。該電路設計有效地加快了LDO的瞬態響應速度,而且瞬態增強電路工作的過程中,系統的功耗并沒有增加。此LDO芯片設計采用SMIC公司的0.18 μm CMOS混合信號工藝。仿真結果表明:整個LDO是靜態電流為3.2 μA;相位裕度保持在90.19°以上;在電源電壓為1.8 V,輸出電壓為1.3 V的情況下,當負載電流在10 ns內由100 mA降到50 mA時,其建立時間由原來的和28 μs減少到8 μs;而在負載電流為100 mA的條件下,電源電壓在10 ns內,由1.8 V跳變到2.3 V時,輸出電壓的建立時間由47 μs降低為15 μs。

    標簽: LDO 無片外電容 瞬態 電路設計

    上傳時間: 2013-12-20

    上傳用戶:niumeng16

  • W波段反對稱漸變探針過渡轉換的設計

    介紹了一種反對稱漸變波導微帶探針過渡結構,采用高頻仿真軟件HFSS仿真分析了這個波導微帶過渡結構在 W 頻段的特性,并對影響過渡性能的幾個因素進行了敏感性分析,得出了可供工程應用參考的設計曲線。在全波導帶寬內,實現了插入損耗小于0.088 dB,回波損耗大于27 dB。該結構具有寬頻帶、結構簡單和易加工等優點,可廣泛用于毫米波固態電路系統中。

    標簽: W波段 對稱 探針 轉換

    上傳時間: 2013-11-13

    上傳用戶:名爵少年

  • 交直流轉換器

    交直流轉換器 AT-VA2-D-A3-DD-ADL 1.產品說明 AT系列轉換器/分配器主要設計使用于一般訊號迴路中之轉換與隔離;如 4~20mA、0~10V、熱電偶(Type K, J, E, T)、熱電阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、電位計(三線式)、電阻(二線式)及交流電壓/電流等訊號,機種齊全。 此款薄型設計的轉換器/分配器,除了能提供兩組訊號輸出(輸出間隔離)或24V激發電源供傳送器使用外,切換式電源亦提供了安裝的便利性。上方并設計了電源、輸入及輸出指示燈及可插拔式接線端子方便現場施工及工作狀態檢視。 2.產品特點 可選擇帶指撥開關切換,六種常規輸出信號0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切換。 雙回路輸出完全隔離,可選擇不同信號。 設計了電源、輸入及輸出LED指示燈,方便現場工作狀態檢視。 規格選擇表中可指定選購0.1%精度 17.55mm薄型35mm導軌安裝。 依據CE國際標準規范設計。 3.技術規格 用途:信號轉換及隔離 過載輸入能力:電流:10×額定10秒 第二組輸出:可選擇 精確度: 交流: ≦±0.5% of F.S. 直流: ≦±0.2% of F.S. 輸入耗損: 交流電流:≤ 0.1VA; 交流電壓:≤ 0.15VA 反應時間: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 輸出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 滿量程校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 零點校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 隔離:AC 2.0 KV 輸出1與輸出2之間 隔離抗阻:DC 500V 100MΩ 工作電源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (選購規格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作濕度: 20~95% RH, 無結露 溫度系數: ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 儲存溫度: -10~70 ºC 保護等級: IP 42 振動測試: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外觀尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外殼材質: ABS防火材料,UL94V0 安裝軌道: 35mm DIN導軌 (EN50022) 重量: 250g 安全規范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用規格:AT-VA2-D-A3-DD-ADL 交直流轉換器,2組輸出,輸入交流輸入0-19.99mA,輸出1:4-20mA,輸出2:4-20mA,工作電源AC/DC20-56V

    標簽: 交直流 轉換器

    上傳時間: 2013-11-22

    上傳用戶:nem567397

  • LK1628 LED驅動控制專用電路

    LK1628是一種帶鍵盤掃描接口的LED驅動控制專用電路,內部集成有MCU數字接口、數據鎖存器、LED驅動、鍵盤掃描等電路。且在輸入端口內置上拉,可在應用方案中省去外部上拉電阻。采用CMOS工藝,VDD供電為5V,超強的輸入端口干擾能力,輸入端口內置上拉電阻,顯示模式:4位×13段—7位×10段,按鍵掃描:10×2位。輝度調節電路(占空比8級可調),串行接口(CLK,STB,DI/O),振蕩方式:內置RC振蕩,內置上電復位電路,ESD HBM:﹥8KV,SOP28的封裝形式。

    標簽: 1628 LED LK 驅動控制

    上傳時間: 2013-10-17

    上傳用戶:YUANQINHUI

  • S8JX開關電源(35/50/100/150-W型)

    符合全球標準的小巧電源•35~150 W容量支持5 V, 12 V和24 V輸出電壓(100 W, 150 W: 僅24 V型)• 支持DIN導軌安裝• 安全標準  :  UL 508/60950-1, EN 60950-1CSA C22.2 No. 60950-1

    標簽: S8JX 100 150 35

    上傳時間: 2014-04-17

    上傳用戶:fklinran

  • 基于74HC164擴展單片機系統I_O端口的研究

     隨著面向應用的增加,單片機系統I/O端口數量有限的問題日益突出。根據74HC164串行輸入、并行輸出的工作原理,對單片機系統的I/O端口進行擴展。設計具有16個按鍵的中斷串行鍵盤和具有8個數碼管的串行數碼管顯示,用4個I/O端口完成了傳統并行技術中需要24個I/O端口才能實現的功能。給出了硬件電路、程序和需要注意的問題。實踐表明,基于74HC164擴展單片機系統I/O端口的效果良好。

    標簽: 164 I_O 74 HC

    上傳時間: 2013-10-14

    上傳用戶:jeffery

  • 12864串口顯示顯示程序

    12864的串口顯示程序,.c和.h文件集合

    標簽: 12864 串口顯示 顯示程序

    上傳時間: 2013-12-18

    上傳用戶:xiaodu1124

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