信号完整性指南

信号完整性指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业
作者:(英)劳迪//爱尔兰//艾德兰德|译者
出品人:
页数:329
译者:阎照文
出版时间:2010-4
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787121105975
丛书系列:
图书标签:
  • 简体中文
  • 电路
  • 中国
  • elec
  • 2010
  • 信号完整性
  • 高速电路
  • PCB设计
  • 电磁兼容性
  • SI仿真
  • 时序分析
  • 阻抗匹配
  • 电源完整性
  • 高速数字电路
  • 信号反射
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《信号完整性指南:实时测试、测量与设计仿真》是高速数字设计中现代信号完整性测试和测量方面全面、权威、极具实践价值的指导手册。此领域的三位顶级专家将指导你对现代逻辑信号检测和嵌入式系统故障进行系统地诊断、观察、分析和排除。作者用简单易懂的语言,介绍了嵌入式系统从规格定型到前仿真的整个生命周期,描述了其中的关键技术和概念。《信号完整性指南:实时测试、测量与设计仿真》介绍了怎样使用实时测试和测量技术,解决当今不断增长、难于满足的互操作性和兼容性要求,给出详细、完整的案例分析,使读者学会如何应对一般设计上的挑战,包括:不增加任何额外费用确保接口与正时间裕度之间的同步操作;计算总的抖动预算;在高速串行接口设计中管理复杂的折中问题。

《信号完整性指南:实时测试、测量与设计仿真》适合作为信号完整性相关领域的电子工程师和片上系统设计人员的参考指南,也适合作为信号完整性相关专业方向的研究生教材。

穿越迷雾:现代电源管理系统设计与优化 书籍简介 在当今快速迭代的电子设备领域,电源管理不再仅仅是提供稳定电压和电流的基础功能,它已成为决定系统性能、可靠性、功耗效率和整体成本的核心竞争力。本书《穿越迷雾:现代电源管理系统设计与优化》深入剖析了现代电源管理系统的复杂性与挑战,旨在为电子工程师、系统架构师以及相关领域的研发人员提供一套全面、深入且实用的设计与优化框架。 第一部分:基础理论与系统级视角 本书首先从系统级视角审视电源管理单元(PMU)在整个电子系统中的作用与地位。我们不再将电源视为一个孤立的模块,而是强调其与处理器、存储器、传感器及通信接口之间的动态交互关系。 1.1 现代系统对电源提出的新要求 我们将探讨移动设备、数据中心服务器、物联网(IoT)终端以及高精度医疗设备对电源的独特需求。这包括对瞬态响应速度的极高要求(例如,CPU/GPU在睡眠态与全速运行态之间的快速切换)、超低静态功耗的追求,以及对电源噪声的严格限制(特别是对射频和敏感模拟电路的影响)。 1.2 功率转换拓扑的深度解析 本书详细回顾了开关电源(SMPS)的基础理论,但重点聚焦于现代应用中的先进拓扑结构。我们将深入分析同步降压转换器(Synchronous Buck Converter)在不同负载条件下的工作机制,探讨升降压拓扑(Buck-Boost)的无缝切换策略,以及如何根据输入电压范围和效率目标选择最佳的电感器和电容器件。此外,我们还将介绍先进的多相并联技术,以应对大电流输出需求,并确保纹波的最小化。对于高压输入或特定隔离需求,我们将剖析反激式(Flyback)和推挽式(Push-Pull)转换器在隔离型DC-DC应用中的优化设计。 1.3 噪声、纹波与电磁兼容性(EMC) 电源产生的噪声是影响系统稳定性的主要因素之一。本章将系统地讲解开关噪声的产生机理——包括开关尖峰、栅极驱动噪声和电感电流的开关谐振。我们将详细介绍滤波技术,不仅仅局限于传统的LC滤波器,还深入探讨前馈补偿、无源/有源去耦技术,以及如何利用PCB布局的几何结构来抑制噪声的传播。EMC合规性是产品上市的关键,因此,我们将提供一套实用的EMI抑制设计流程,包括环路电流路径的优化、接地平面设计策略,以及屏蔽措施的有效性评估。 第二部分:先进的电源管理技术与控制策略 现代电源管理的核心在于智能化的控制和高效的动态响应。本部分将聚焦于提升电源性能的关键技术。 2.1 环路补偿与瞬态响应优化 开关电源的稳定性和瞬态性能高度依赖于反馈环路的设计。我们将超越标准的Type II和Type III补偿器的理论讲解,重点讨论如何根据实际的输出电容等效串联电阻(ESR)和负载特性,精确地设计补偿器的极点和零点,以在保证系统稳定裕度的同时,最大限度地缩短负载瞬态事件(如电流阶跃)的恢复时间。我们还将介绍基于模型的控制(Model Predictive Control, MPC)在电源领域的应用潜力。 2.2 脉冲频率调制(PFM)与脉冲宽度调制(PWM)的融合 在轻载条件下,传统的PWM模式效率急剧下降。本书详细分析了混合工作模式(Hybrid Mode)——如何平滑地在高效的PFM(或跳跃模式)和高精度、低噪声的PWM模式之间切换。我们将探讨触发轻载切换的阈值设定、抖动控制,以及如何确保模式切换过程中输出电压的平稳性。 2.3 低压差线性稳压器(LDO)的精细调校 尽管开关电源效率高,但在低噪声、高精度的小信号应用中,LDO依然不可替代。本章重点讨论如何选择具有低输出噪声、高电源抑制比(PSRR)的LDO,并深入讲解LDO的内部结构(如误差放大器和输出级),以及如何通过调整外部补偿元件,优化其对高频噪声的抑制能力。对于需要极高PSRR的应用,我们将介绍串联稳压器(LDO与开关电源的串联组合)的设计技巧。 第三部分:系统集成与智能化管理 随着系统复杂度的增加,电源管理已集成到更高级别的系统架构中。 3.1 领域电源架构(POL)与分布式供电 对于高性能计算系统,将降压转换器直接集成到负载芯片(如CPU/GPU)的封装内部(Power on Package, POP)或紧邻负载(Point-of-Load, POL)是提高瞬态响应和减小PCB布线损耗的关键。本书将详细分析POL架构的挑战,特别是其对散热和元件小型化的要求,以及如何利用多相并联技术实现电流均衡和高密度集成。 3.2 电池管理系统(BMS)与能量采集 对于便携式设备,电池管理至关重要。我们将探讨先进的电池平衡算法、精确的状态估算(SOC/SOH),以及如何设计高效的充电管理电路,以延长电池寿命和提高安全性。同时,对于新兴的能量采集(Energy Harvesting)应用,我们将分析如何设计超低功耗的升压电路,用于从光能、热能或振动中捕获微弱能量,并将其存储或直接供给负载。 3.3 电源监控、遥测与故障诊断 现代电源管理必须具备“可观测性”。本章将介绍集成在PMU中的先进监控功能,包括电压、电流、温度的实时遥测。我们将探讨如何利用I2C/PMBus等数字接口实现对电源参数的远程配置和状态查询,以及如何实现过压/欠压保护(OVP/UVP)、过流保护(OCP)的快速响应和故障日志记录,从而提高系统的可维护性和鲁棒性。 总结 《穿越迷雾:现代电源管理系统设计与优化》力求提供一种从基础原理到前沿应用的无缝衔接。通过对设计流程的系统化梳理和对关键技术瓶颈的深入剖析,读者将能够构建出更高效、更可靠、更具竞争力的下一代电子产品电源解决方案。本书不仅是理论参考,更是一本面向实际工程挑战的实用工具书。

作者简介

Dr.Geoffrey Lawday目前是英国新白金汉大学泰克(TeRtronix)测量实验室的主任,他在计算机学院讲授嵌入式系统设计和高性能计算。他拥有萨里大学计算机工程学士和硕士学位,在布鲁内尔大学获得时频信号分析方面的博士学位。他在信号完整性工程方面的研究已反映在他的出版物中,如对引人新的串行总线的评论发表在著名的电气工程师学会的期刊上。

David Ireland有超过30年的测试和测量方面的经验,从成为Racal的工程学徒,在那里他获得了正式的电子工程师资格,直到目前成为泰克欧洲设计及制造市场部经理。由于他在关于高速数字系统设计、测试和测量以及信号完整性的论文和协作讲习班所做的贡献,他成为举世公认的欧洲嵌入式系统工程师。

Greg Edlund在信号完整性的职业生涯始于1988年在超级计算机系统公司(Supercomputer System,Inc.)工作,在那里他仿真和测量了用于计算机矢量寄存器的双极嵌入式RAM的时间特性。从那以后,他为克雷研究公司(Cray Research,Inc.)、数字设备公司(Digital Equipment Corp.)和IBM公司开发和测试了其他9个高性能计算平台。他有从许多才华横溢的工程师那里学习的好运气,而他的注意力集中在IO电路和互连元件的建模、仿真和测量上。坚实的物理基础和实际工程经验结合在一起形成一个对优化性能、可靠性和成本方面可贵的观点。

目录信息

第1章 引言 1.1 生命周期:开发仿真策略的动机 1.2 原型:互连高速数字信号 1.3 预加重 1.4 实时测试和测量的必要性 小结第2章 芯片到芯片的时域特性和仿真 2.1 根本原因 2.2 CMOS锁存器 2.3 时序故障 2.4 建立和保持限制 2.5 芯片定时的公共时钟 2.6 建立和保持SPICE仿真 2.7 定时预算 2.8 共同时钟IO定时 2.9 使用标准负载的共同时钟10定时 2.10 共同时钟结构的限制 2.11 10电路内部 2.12 CMOS接收机 2.13 CMOS差分接收机 2.14 引脚电容 2.15 接收机的电流电压特性 2.16 CMOS推挽式驱动器 2.17 输出阻抗 2.18 输出上升时间和下降时间 2.19 CMOS电流模驱动器 2.20 IO电路的行为建模 2.21 CMOS推挽式驱动器的行为模型 2.22 行为建模的假设条件 2.23 IBIS模型介绍 2.24 IBIS标题 2.25 IBIS引脚列表 2.26 IBIS接收机模型 2.27 IBIS驱动器模型 2.28 行为建模的假设条件 2.29 SPICE模型与IBIS模型的比较 2.30 10电路模型的正确性和质量 小结第3章 信号路径分析 3.1 传输线环境 3.2 阻抗特性、反射与信号完整性 3.3 反射系数、阻抗和TDR的概念 3.4 观察真实世界的电路特性 3.5 TDR分辨率因子 3.6 差分TDR测量 3.7 信号完整性应用的频域测量 小结第4章 DDR2案例研究 4.1 从共同的前身演变而来 4.2 DDR2信号 4.3 写时序 4.4 读时序 4.5 对IO的逐渐认识 4.6 片外驱动器 4.7 片上终端 4.8 上升波形和下降波形 4.9 互连敏感度分析 4.10 导体损耗和介质损耗 4.11 阻抗容差 4.12 引脚到引脚的电容变化 4.13 字节内的长度变化 4.14 DIMM连接器串扰 4.15 参考电压交流噪声和电阻容差 4.16 边坡降因子 4.17 最终读写时间预算 4.18 保守源 小结第5章 实时测量:探测 5.1 现代示波器探针剖析 5.2 探测方法 5.3 测量质量 5.4 定义探针 5.5 示波器探针 5.6 动态范围限制 5.7 先进的探测技术 5.8 逻辑分析仪探测 小结第6章 测试和调试:示波器和逻辑分析仪 6.1 信号完整性基础 6.2 信号完整性概念 6.3 验证工具:示波器 6.4 验证工具:逻辑分析仪 6.5 模拟和数字测量的结合 6.6 眼图分析 小结第7章 用信号源去重构实际信号 7.1 观测和控制电路行为 7.2 激励和控制 7.3 信号生成技术 7.4 任意函数发生器 7.5 任意波形发生器 7.6 逻辑信号源 小结第8章 信号分析和一致性 8.1 标准的框架 8.2 用于一致性测量的高性能工具 8.3 验证和一致性测量 8.4 理解串行结构 8.5 物理层一致性测试 8.6 测量光信号 8.7 一致性测量考虑:分析 8.8 测试串行链路 8.9 探头和探测 8.10 软件工具 8.11 发射机测量示例 8.12 阻抗和链路测量 8.13 接收机测试带来独特的挑战 8.14 数字验证和一致性 8.15 多总线系统 小结第9章 PCI Express案例研究 9.1 高速串行接口 9.2 敏感度分析 9.3 理想驱动器和损耗传输线 9.4 带有去加重的差分驱动器 9.5 卡阻抗容差 9.6 3D不连续性 9.7 通道阶跃响应 9.8 串扰机理 9.9 串扰引起的抖动 9.10 通道特性 9.11 敏感度分析结果 9.12 模型与硬件的关系 小结第10章 无线信号 10.1 射频信号 10.2 频率测量 10.3 实时频谱分析仪概述 10.4 实时频谱分析仪是怎样工作的 10.5 应用实时频谱分析仪 小结术语表
· · · · · · (收起)

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

我必须承认,一开始我对这本书的期待值并不高,以为又是一本充斥着大量数学公式的理论书籍,可能会让我望而却步。然而,《信号完整性指南》彻底颠覆了我的认知。它以一种极其巧妙的方式,将复杂的理论知识与实际应用巧妙地结合起来。作者的写作风格非常独特,既有严谨的学术深度,又不失通俗易懂的表达。我最欣赏的是书中对“串扰”的分析,它不是简单地罗列公式,而是通过形象的比喻和生动的例子,让我深刻理解了为什么相邻信号线之间会相互干扰,以及如何通过合理的布线策略来抑制这种干扰。书中还详细介绍了各种寄生参数的测量方法和分析工具,这对于我这个从事嵌入式系统开发的人来说,无疑是极具价值的。我曾多次遇到因信号完整性问题导致的系统不稳定,但苦于没有有效的分析手段。这本书提供了一整套系统性的解决方案,从原理分析到实际操作,都讲解得淋漓尽致。它教会我如何识别潜在的信号完整性问题,如何使用示波器等工具进行测量和调试,以及如何通过PCB设计来规避这些问题。这本书的逻辑结构也非常清晰,每一章都承接上一章,层层递进,让我能够循序渐进地掌握这些复杂的概念。

评分

我以前总觉得信号完整性是一个非常高深的领域,只有少数顶尖的工程师才能掌握。但《信号完整性指南》这本书,彻底改变了我的看法。它以一种循序渐进、由浅入深的方式,将复杂的概念一一拆解,让我这个初学者也能轻松理解。我最喜欢的是书中关于“时域反射(TDR)”的讲解,它不仅仅是介绍了TDR的原理,更重要的是,它教会了我如何利用TDR来诊断PCB上的阻抗不匹配问题。书中还提供了大量的实例,展示了如何通过TDR的测量结果来定位问题的根源,并给出相应的解决方案。此外,这本书对“时钟信号的完整性”也进行了非常详尽的阐述,从时钟抖动、占空比失真到时钟信号的布线规则,都做了深入的分析。这对于我正在开发的对时钟精度要求极高的数字信号处理器系统来说,简直是太及时了。我特别欣赏书中关于“封装效应”的讨论,它详细分析了不同封装方式对信号完整性的影响,并给出了相应的优化建议。这本书的语言风格非常亲切,仿佛一位经验丰富的前辈在与你交流,让你在轻松愉快的氛围中学习到宝贵的知识。我经常在工作之余,翻阅这本书,总能从中获得新的灵感和启发。

评分

这本《信号完整性指南》简直是我过去几年里读过的最实用、最具有启发性的技术书籍。我是一名硬件工程师,在实际工作中,常常会遇到各种棘手的信号完整性问题,例如信号反射、串扰、时序抖动等等,这些问题不仅影响产品的性能,甚至会导致产品无法正常工作。以前,我总是凭经验和试错来解决这些问题,效率很低,而且效果往往不尽如人意。但是,自从我阅读了这本书,我发现我找到了解决这些问题的“秘籍”。书中对“时域和频域的相互作用”的阐述,让我对信号的传播有了更深刻的认识。它不仅仅是教我如何使用工具进行测量,更重要的是,它教会了我如何从根本上理解信号行为。书中对“电磁干扰(EMI)”的分析也是我非常看重的部分,它详细介绍了EMI的产生机制、传播途径以及抑制方法,这对于我设计的很多对EMI有严格要求的设备来说,简直是太重要了。我特别喜欢书中关于“PCB层叠结构设计”的部分,它给出了非常具体的指导,让我在设计PCB时,能够从一开始就规避信号完整性问题。这本书的案例分析非常丰富,涵盖了各种典型的应用场景,让我能够举一反三,解决我遇到的各种实际问题。

评分

说实话,我购买《信号完整性指南》时,心中充满了忐忑。我对电子工程的理解一直停留在比较基础的层面,尤其是涉及到高速信号的部分,总感觉是一片混沌。但这本书的出现,就像一盏明灯,照亮了我前进的方向。它以一种非常接地气的方式,从实际工程问题出发,娓娓道来。书中对于“去耦电容”的讲解,是我从未有过的深刻理解。以往我只是知道要加,但不知道为什么加,加多少,加在哪里。这本书通过详细的分析,让我明白了去耦电容在抑制电源噪声、提供瞬时电流方面的关键作用,以及如何根据不同的应用场景选择合适的去耦电容。此外,书中还对“过冲”和“下冲”等信号失真现象进行了深入剖析,并给出了有效的解决方法。我尤其喜欢书中关于“终端匹配”的讨论,它不仅解释了为什么需要终端匹配,还列举了各种不同的匹配方式及其优缺点,这为我在实际电路设计中提供了非常有价值的参考。这本书的语言风格非常朴实,没有华丽的辞藻,但每一个字都饱含着作者的经验和智慧。我常常在阅读过程中,脑海中会自动浮现出一些实际电路的图像,仿佛作者就在我身边,为我解惑。

评分

这本书简直是打开了我认识电子设计新世界的一扇门!我一直以为那些高频信号的问题只是“玄学”,是那些大神们才能解决的难题。但自从我翻开了《信号完整性指南》,我才意识到,原来这些看似复杂的问题,背后都有着清晰的物理原理和工程方法。它不像我之前看过的那些教科书,枯燥乏味,上来就是一堆公式推导。这本书的叙述方式更像是一位经验丰富的工程师在手把手教你,从最基础的传输线理论讲起,但绝不是照本宣科,而是结合了大量的实际案例。我尤其喜欢书中对“阻抗匹配”的讲解,以往我总是觉得这是个死记硬背的概念,但通过书中对反射、驻波的生动描述,我才真正理解了为什么阻抗匹配如此重要,以及它在实际电路中是如何影响信号质量的。它还深入浅出地分析了各种常见的高速互连结构,比如BGA封装、连接器等,并给出了具体的优化建议,这对于我正在进行的某个高速ADC接口设计项目来说,简直是雪中送炭。这本书的图文并茂也是一大亮点,那些清晰的示意图和波形图,让抽象的概念变得直观易懂,我常常一边看一边在草稿纸上跟着推演,那种豁然开朗的感觉,真的太棒了!

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有