Signal and Power Integrity - Simplified (2nd Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall PTR

作者:Eric Bogatin

出品人:

页数:792

译者:

出版时间:2009-07-27

价格:USD 99.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780132349796

丛书系列:

图书标签:

• 信号完整性
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书籍简介： 《高频电路设计与信号完整性：理论基础与实践应用》 作者： [此处请填写真实作者姓名] 出版社： [此处请填写真实出版社名称] 出版日期： [此处请填写真实出版日期] 本书概述： 《高频电路设计与信号完整性：理论基础与实践应用》是一本深度聚焦于现代电子系统中高速信号传输、电源完整性（Power Integrity, PI）和信号完整性（Signal Integrity, SI）关键挑战的权威著作。本书旨在为电子工程师、硬件设计师以及相关领域的研究人员提供一套全面、系统且高度实用的知识体系，用以理解和解决在现代多层板设计、高速互连和复杂系统中可能出现的各种信号退化问题。 在当代电子设备集成度不断提高、工作频率持续攀升的背景下，电路板上的信号传输已不再是简单的连接，而是一个复杂的电磁环境交互过程。本书深刻认识到，有效管理信号的上升时间、阻抗匹配、串扰、反射以及电源噪声，是确保系统可靠运行和高性能输出的基石。 本书内容结构严谨，从基本的电磁场理论和传输线概念出发，逐步深入到实际设计中的具体工具和技术。它不仅仅停留在理论的阐述，更强调将复杂的物理现象转化为工程师可操作的设计规则和验证方法。 核心内容板块解析： 第一部分：高速电路基础理论与电磁基础 本部分为后续高级主题打下坚实的基础。它详细回顾了傅里叶分析在信号处理中的应用，特别是如何将数字信号分解为不同频率分量的频谱视角来理解信号的“能量”分布。 传输线理论的深入探讨： 详细分析了集总电路模型到分布参数模型的转变过程，讲解了史密斯圆图（Smith Chart）在阻抗匹配中的应用，并重点阐述了反射系数、驻波比（VSWR）等关键参数的物理意义。 电磁场基础对SI/PI的影响： 阐释了麦克斯韦方程组如何映射到PCB走线的设计约束上，包括介质损耗、集肤效应（Skin Effect）和邻近效应（Proximity Effect）如何随频率变化影响信号衰减和时延。 第二部分：信号完整性（SI）核心议题 本部分是本书的核心，全面覆盖了影响数字信号质量的各种因素，并提供了详细的诊断和预防策略。 阻抗控制与匹配： 详述了如何根据PCB材料的介电常数（Dk）和板厚精确设计特征阻抗（Characteristic Impedance）。讨论了微带线（Microstrip）、带状线（Stripline）以及差分对（Differential Pairs）的阻抗设计与平衡性要求。 反射与串扰分析： 深入解析了阻抗不连续性导致的信号反射现象，包括过冲、下冲和振铃（Ringing）。重点分析了串扰的耦合机制（电容耦合和电感耦合），并提供了隔离关键信号和优化布线间距的实战指南。 时序分析与抖动（Jitter）： 阐述了时钟信号和数据信号的抖动来源（如周期抖动、随机抖动），讲解了眼图（Eye Diagram）的构建与判读，强调了建立充分的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）裕量的重要性。 高速连接器与封装效应： 探讨了诸如BGA封装引脚的电感效应、过孔（Vias）对信号完整性的影响（如过孔共振），以及如何通过优化的过孔设计策略来最小化这些影响。 第三部分：电源完整性（PI）与系统级噪声管理 本书将PI提升到与SI同等重要的地位，强调了为高速IC提供稳定、低噪声供电的重要性。 去耦电容网络的设计艺术： 详细讲解了去耦电容（Decoupling Capacitors）的选择、布局和数量的确定原则。对比了不同类型电容（MLCC、钽电容等）的频率响应特性，并介绍了如何构建有效的去耦路径，以应对IC瞬态电流需求。 电源分配网络（PDN）建模与优化： 使用网络阻抗模型来量化PDN的性能。探讨了如何通过优化平面设计（Power/Ground Planes）、选择合适的电源层厚度以及使用平面分割技术来降低电源阻抗，从而减少由电流回流路径变化引起的电压跌落（Simultaneous Switching Noise, SSN）。 电流回流路径（Return Path）的控制： 阐述了“最短回流路径”原则在高速电路中的绝对重要性。详细分析了不连续的回流路径如何产生意想不到的辐射和地弹（Ground Bounce）现象，并提供了避免常见回流路径陷阱的实用技巧。 第四部分：仿真、验证与设计流程 本书最后一部分着重于将理论知识应用于实际的设计验证流程中，确保设计能够一次成功。 SI/PI仿真工具的应用： 介绍了时域（Time-Domain）和频域（Frequency-Domain）仿真方法的选择与适用场景。指导工程师如何建立准确的电路模型（如Spice模型、Touchstone文件）用于仿真。 设计规则检查（DRC）与预布局分析： 强调了在布局布线阶段就应进行的初步SI/PI检查，包括对层叠结构、布线风格（例如，是否能保持等长）的审查。 后仿真与测量验证： 讲解了使用示波器和矢量网络分析仪（VNA）进行实际信号质量测量的基本流程和关键指标（如上升时间测量、插入损耗和回波损耗的分析）。 本书特点： 本书的特点在于其清晰的逻辑结构和对工程实践的深刻洞察。作者避免了过度复杂的数学推导，而是聚焦于如何将电磁学原理转化为可量化的设计参数。通过大量实际案例的分析（包括“做对了什么”和“做错了什么”的对比），读者可以直观地理解设计决策背后的物理后果，从而能够自信地处理下一代高速系统的设计挑战，确保在带宽、功耗和电磁兼容性（EMC）之间找到最佳平衡点。 适合读者： 本教材是为电子工程师、硬件架构师、PCB布局工程师以及从事高速数字系统、通信设备、高性能计算平台研发的技术人员量身打造的专业参考书。它对具备基础电子学知识的读者尤为友好，但深度足以满足资深专业人士的进阶需求。

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我必须承认，一开始我对这本书抱有一定的怀疑态度，因为“Simplified”这个词总让我觉得可能会牺牲掉一些深度。然而，事实证明我的担忧是多余的。这本书在简化复杂概念的同时，却丝毫没有牺牲其内在的严谨性和实用性。作者以一种非常巧妙的方式，将原本可能让人望而生畏的理论知识，分解成一个个易于理解的组成部分，并逐步构建起完整的知识体系。我尤其欣赏他对“权衡”的强调，书中不断地提醒读者，在实际设计中，很多时候都不是非黑即白的最佳选择，而是需要在性能、成本、复杂度和可制造性之间找到一个平衡点。这种辩证的思维方式，对于指导实际工程实践至关重要。书中对各种寄生效应的分析，以及如何通过PCB布局和走线来最小化这些效应的讲解，让我受益匪浅。我曾经在设计一个高速信号链路时遇到了顽固的眼图抖动问题，翻阅了这本书后，我找到了关键的症结所在，并采取了相应的改进措施，最终成功解决了问题。这本书的价值不仅仅在于传递知识，更在于培养一种解决问题的思维模式，让我能够更自信地面对各种信号完整性和电源完整性的挑战。

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坦白说，在我读这本书之前，我对信号与电源完整性领域一直抱着一种敬畏而又疏远的态度。总觉得这是一个极其专业且门槛很高的领域，充满了复杂的数学公式和抽象的概念。然而，《Signal and Power Integrity - Simplified (2nd Edition)》这本书彻底颠覆了我的认知。作者以一种令人惊叹的智慧，将那些看似高深莫测的知识，剥去了繁复的外衣，展现出其清晰而本质的逻辑。他擅长于将复杂的物理现象，转化为易于理解的工程模型，并给出切实可行的解决方案。我印象最深刻的是关于“传输线理论”的部分，作者通过一系列的图示和类比，将看似抽象的波形传播、阻抗匹配、反射等概念，变得生动具体。这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的引导，它教会我如何从根本上理解信号完整性问题的产生机制，以及如何通过设计上的优化来规避这些问题。我发现，许多我过去遇到的电路稳定性问题，都可以追溯到信号完整性或电源完整性的根源，而这本书为我提供了解决这些问题的宝贵工具和思路。

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这本书真是让我爱不释手！从拿到它开始，我就被深深地吸引住了，完全沉浸在信号和电源完整性的世界里。作者的叙述方式非常生动有趣，不像很多技术书籍那样枯燥乏味。他用了很多贴切的比喻和实际的例子，让我这个初学者也能轻松理解那些复杂的概念。比如，在解释阻抗匹配时，他用了一个水管漏水的类比，形象地说明了能量损耗的原因和解决方法，我当时就豁然开朗了。而且，书中的插图也非常精美，各种波形图、电路图都清晰明了，帮助我直观地理解理论知识。我特别喜欢作者在讲解不同应用场景下的问题时，会给出非常具体的分析和建议，这让我感觉这本书不仅仅是理论堆砌，更是实战宝典。我尝试着将书中的一些方法应用到我自己的项目中，效果出乎意料的好，之前困扰我的信号失真问题得到了极大的改善。这本书的编写逻辑也很清晰，从基础概念到高级应用，循序渐进，让我能够逐步建立起对整个领域的认知。我还会经常翻阅这本书，每次阅读都能有新的收获，感觉自己在这方面的能力得到了质的飞跃。

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这本书就像是一位经验丰富的导师，循循善诱地带领我走进了信号与电源完整性的奇妙世界。作者的语言风格非常亲切，仿佛在与一位老朋友聊天，娓娓道来。他避免使用过于晦涩的术语，而是用一种非常直观的方式解释各种原理。我特别喜欢他在介绍时域和频域分析时，所做的形象对比，让我能够清晰地理解它们各自的优势和适用场景。这本书不仅仅停留在理论层面，更注重实际的应用和工程实现。作者在书中详细讲解了如何识别和解决PCB设计中的常见问题，比如过度的反射、串扰、地弹和电源噪声等。他提供的各种“规则”和“建议”，都经过了实践的检验，非常具有参考价值。我尝试着按照书中的方法来优化我的PCB布局，结果发现信号的质量有了显著的提升，整个系统的稳定性也随之增强。这本书的排版也很精美，图文并茂，阅读起来非常舒适。我还会时不时地翻阅这本书，每次都能发现一些之前没有注意到的细节，感觉自己的知识储备在不断地增长。

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这是一本让我感到惊喜连连的书。在阅读过程中，我常常会有“原来如此！”的感叹。作者的讲解方式非常独特，他总能抓住问题的核心，并用最简洁明了的方式进行阐释。他并没有刻意回避复杂性，而是巧妙地将其分解，让读者能够逐步领悟。我非常欣赏他在书中对于“噪声”的详细分析，包括不同来源的噪声，以及它们对信号质量的影响。他提出的各种降低噪声的策略，无论是从PCB布局、走线，还是从电源滤波等方面，都非常具有指导意义。我记得在一次调试一个高速ADC的输入端时，遇到了严重的底噪问题，通过参考这本书中的相关章节，我找到了问题的根源——是电源噪声耦合到了模拟信号线上。按照书中的建议，我对电源回路进行了优化，并增加了合适的滤波元件，最终显著降低了噪声，提高了ADC的信噪比。这本书不仅仅是知识的罗列，更是一种实践的指南，它能够帮助工程师在实际工作中少走弯路，快速有效地解决问题。我强烈推荐任何从事硬件设计的人阅读这本书，它一定会让你对信号与电源完整性有一个全新的认识。

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读完中文版再读最新版的原版，经典的书每次读都会有不同的收获，越品越有味！ 数日前见到作者本人，有幸短短聊过。

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