书籍详情
数字信号完整性：互连封装的建模与仿真
作者：（美）杨 著，李玉山 等译
出版社：机械工业出版社
出版时间：2009-01-01
ISBN：9787111253150
定价：¥50.00
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内容简介
本书全面论述了数字系统及传输中的信号完整性问题；以数字系统为背景，在引入信令属性和互连模型的概念之后，介绍了反射、串扰、同时开关噪声等典型问题，以及互连线的多端口模型；以建模为主线，深入探讨了：电感、电容、电阻等无源元件模型，多引脚寄生参数的测量技术，互连的集总模型和宽带模型等。在提高篇讨论了端接、电源分布和先进封装等高级应用范例。《数字信号完整性：互连封装的建模与仿真》对于从事数字信号完整性及电磁兼容技术的研究或设计开发人员来说，是一本难得又实用的工程参考书。
作者简介
Brian Young（杨·布赖恩）是摩托罗拉半导体部Somerset设计中心的技术部成员，从事PowerPCTM微处理器和RapidIOTM互连架构的封装互连以及I/O方面的设计。在七年多的时间里，他针对微处理器，快速静态RAM与DSP等，潜心研究高速信令的仿真、建模、测量及性能。他曾在得克萨斯A&M大学（College Station）电气工程系任助教；在得克萨斯大学奥斯汀分校电气工程系任副教授。Dr．Young毕业于得克萨斯大学奥斯汀分校并获得博士学位；拥有六个与封装相关的专利；在国际会议和学术期刊上发表了大量论文。
目录
序言
译者序
前言
第1章 数字系统与信令
1.1 提高性能时的折衷
1.1.1 体系结构
1.1.2 总线的位宽和速度
1.1.3 电源分布
1.1.4 拓扑结构和负载
1.1.5 逻辑电平和信令
1.1.6 功耗
1.2 信令标准和逻辑系列
1.2.1 噪声容限
1.2.2 建立与保持时间
1.2.3 驱动器
1.2.4 线性驱动器建模
1.2.5 接收器
1.2.6 接收器建模
1.3 互连
1.4 数字系统建模
1.4.1 数字波形的模拟特性
1.4.2 建模、频率分量、带宽
1.4.3 工艺差异
1.4.4 高速系统建模的挑战
第2章 信号完整性
2.1 传输线
2.1.1 时域解
2.1.2 方向独立性
2.1.3 频域解
2.1.4 阻抗边界
2.2 理想点到点信令
2.2.1 快边沿与慢边沿
2.2.2 源端端接加并联端接
2.2.3 仅源端端接
2.3 非理想信令
2.3.1 同步与异步
2.3.2 入射翻转
2.4 不连续引起的突变
2.4.1 拉普拉斯变换
2.4.2 容性负载
2.4.3 串联电感
2.4.4 并联电容
2.4.5 阻抗台阶
2.5 串扰
2.5.1 容性串扰
2.5.2 感性串扰
2.5.3 总串扰
2.6 拓扑结构
2.7 同时开关噪声
2.8 系统时序
2.8.1 最高时钟频率
2.8.2 眼图
2.8.3 错位、抖动与容限
2.8.4 双数据率
2.9 习题
第3章 同时开关噪声
3.1 SSN的成因
3.1.1 片上开关
3.1.2 片外开关
3.1.3 SPICE仿真示例
3.2 有效电感
3.3 片外SSN的相关性
3.4 SSN-引起的错位
3.5 排组的快速仿真
3.6 习题
第4章 多端口电路
4.1 Z-和Y-参数
4.2 s.参数
4.2.1 定义
4.2.2 电路S-参数的计算
4.3 多端口的S-，Y-，Z-参数之间的转换
4.4 S一参数的归一化
4.5 矩阵化简
4.5.1 空激励
4.5.2 公共电压激励
4.6 习题
第5章 电感
5.1 电磁表征概述
5.2 电感的定义
5.2.1 细导线定义
5.2.2 基于场的定义
5.2.3 基于能量的定义
5.3 互感的定义
5.3.1 细线定义
5.3.2 基于场的定义
5.3.3 基于能量的定义
5.3.4 符号
5.4 用诺依曼公式计算
5.4.1 细导线回路的外部电感计算
5.4.2 圆环导线内部电感的计算
5.4..3 电感的频率相关性
5.5 局部电感的定义
5.6 局部自感及局部互感公式
5.6.1 两条平行导线问的局部互感
5.6.2 圆导线的局部自感
5.6.3 两条共线导线的局部互感
5.6.4 解决方案小结
5.7 电路符号
5.8 模态分解
5.8.1 对角化
5.8.2 电路理论
5.8.3 手工实现
5.8.4 无源性
5.9 局部电感的非唯一性
5.10 开环建模
5.11 参考线的设置
5.12 模型化简
5.13 习题
第6章 电容
6.1 电容的定义
6.2 多导体间的电容
6.3 基于能量的电容定义
6.4 频率相关性
6.5 电容的电路方程
6.6 模态分解与无源性
6.6.1 模态分解
6.6.2 无源性
6.7 参考基准和电容
6.8 模型化简
6.9 习题
第7章 电阻
7.1 集肤效应
7.2 电流挤近
7.3 PEEC方法
7.3.1 一般公式
7.3.2 专用求解器
7.3.3 电路中的解
7.3.4 实际问题
7.3.5 举例：用PEEC法计算同轴电感
7.4 梯形网络
7.5 互阻
7.6 习题
第8章 寄生参数测量
8.1 测量次数
8.2 阻抗分析仪
8.3 矢量网络分析仪
8.3.1 标定
8.3.2 单个集总寄生参数提取
8.3.3 用VNA测量多端口网络
8.3.4 参数类型转换
8.3.5 史密斯圆图
8.4 时域反射计
8.4.1 电感提取
8.4.2 电容提取
8.4.3 阻抗轮廓
8.4.4 层剥落
8.4.5 分辨率
8.4.6 多端口TDR测量
8.5 折衷
8.6 习题
第9章 集总建模
9.1 传输线简介
9.2 双样本多导体建模
9.3 单样本多导体建模
9.3.1 Π-形网络拓扑结构
9.3.2 T-形网络拓扑结构
9.3.3 实际问题
9.4 内部节点
9.5 频率相关性
9.6 迭代阻抗与带宽
9.7 模型化简
9.7.1 平行引线
9.7.2 开路，短路和匹配引线
9.7.3 多余引线
9.7.4 对称
9.8 特殊互连的描述途径：
9.8.1 QFP
9.8.2 边缘连接件
9.8.3 BGA
9.8.4 内部节点
9.9 通用拓扑结构
9.10 多支路网络
9.11 习题
第10章 宽带建模
10.1 传输线集总建模
10.1.1 集总建模的限制
10.1.2 多集总模型
10.2 耦合传输线
10.2.1 电报方程
10.2.2 模态分解
10.2.3 模态分解示例
10.3 集肤效应模型
10.4 黑盒建模
10.4.1 单端口
10.4.2 多端口
10.5 习题
第11章 信号完整性提高篇
11.1 差分信令
11.2 端接
11.2.1 寄生效应和位置
11.2.2 静态功耗和电流驱动需求
11.2.3 电压摆幅
11.2.4 二极管端接
11.2.5 源端端接
11.3 多导体端接
11.3.1 单一传输线
11.3.2 差分对
11.4 电源分布
11.4.1 目标阻抗
11.4.2 设计综述
11.4.3 电容器建模
11.4.4 PCB建模
11.4.5 内核噪声建模
11.5 高级封装
11.6 习题
附录
附录A 部分习题解答
附录B 同轴电缆的PEEC计算
附录C SSN的SPICE仿真示例
附录D 模态分解程序代码示例
附录E 层剥落程序代码示例
译者序
前言
第1章 数字系统与信令
1.1 提高性能时的折衷
1.1.1 体系结构
1.1.2 总线的位宽和速度
1.1.3 电源分布
1.1.4 拓扑结构和负载
1.1.5 逻辑电平和信令
1.1.6 功耗
1.2 信令标准和逻辑系列
1.2.1 噪声容限
1.2.2 建立与保持时间
1.2.3 驱动器
1.2.4 线性驱动器建模
1.2.5 接收器
1.2.6 接收器建模
1.3 互连
1.4 数字系统建模
1.4.1 数字波形的模拟特性
1.4.2 建模、频率分量、带宽
1.4.3 工艺差异
1.4.4 高速系统建模的挑战
第2章 信号完整性
2.1 传输线
2.1.1 时域解
2.1.2 方向独立性
2.1.3 频域解
2.1.4 阻抗边界
2.2 理想点到点信令
2.2.1 快边沿与慢边沿
2.2.2 源端端接加并联端接
2.2.3 仅源端端接
2.3 非理想信令
2.3.1 同步与异步
2.3.2 入射翻转
2.4 不连续引起的突变
2.4.1 拉普拉斯变换
2.4.2 容性负载
2.4.3 串联电感
2.4.4 并联电容
2.4.5 阻抗台阶
2.5 串扰
2.5.1 容性串扰
2.5.2 感性串扰
2.5.3 总串扰
2.6 拓扑结构
2.7 同时开关噪声
2.8 系统时序
2.8.1 最高时钟频率
2.8.2 眼图
2.8.3 错位、抖动与容限
2.8.4 双数据率
2.9 习题
第3章 同时开关噪声
3.1 SSN的成因
3.1.1 片上开关
3.1.2 片外开关
3.1.3 SPICE仿真示例
3.2 有效电感
3.3 片外SSN的相关性
3.4 SSN-引起的错位
3.5 排组的快速仿真
3.6 习题
第4章 多端口电路
4.1 Z-和Y-参数
4.2 s.参数
4.2.1 定义
4.2.2 电路S-参数的计算
4.3 多端口的S-，Y-，Z-参数之间的转换
4.4 S一参数的归一化
4.5 矩阵化简
4.5.1 空激励
4.5.2 公共电压激励
4.6 习题
第5章 电感
5.1 电磁表征概述
5.2 电感的定义
5.2.1 细导线定义
5.2.2 基于场的定义
5.2.3 基于能量的定义
5.3 互感的定义
5.3.1 细线定义
5.3.2 基于场的定义
5.3.3 基于能量的定义
5.3.4 符号
5.4 用诺依曼公式计算
5.4.1 细导线回路的外部电感计算
5.4.2 圆环导线内部电感的计算
5.4..3 电感的频率相关性
5.5 局部电感的定义
5.6 局部自感及局部互感公式
5.6.1 两条平行导线问的局部互感
5.6.2 圆导线的局部自感
5.6.3 两条共线导线的局部互感
5.6.4 解决方案小结
5.7 电路符号
5.8 模态分解
5.8.1 对角化
5.8.2 电路理论
5.8.3 手工实现
5.8.4 无源性
5.9 局部电感的非唯一性
5.10 开环建模
5.11 参考线的设置
5.12 模型化简
5.13 习题
第6章 电容
6.1 电容的定义
6.2 多导体间的电容
6.3 基于能量的电容定义
6.4 频率相关性
6.5 电容的电路方程
6.6 模态分解与无源性
6.6.1 模态分解
6.6.2 无源性
6.7 参考基准和电容
6.8 模型化简
6.9 习题
第7章 电阻
7.1 集肤效应
7.2 电流挤近
7.3 PEEC方法
7.3.1 一般公式
7.3.2 专用求解器
7.3.3 电路中的解
7.3.4 实际问题
7.3.5 举例：用PEEC法计算同轴电感
7.4 梯形网络
7.5 互阻
7.6 习题
第8章 寄生参数测量
8.1 测量次数
8.2 阻抗分析仪
8.3 矢量网络分析仪
8.3.1 标定
8.3.2 单个集总寄生参数提取
8.3.3 用VNA测量多端口网络
8.3.4 参数类型转换
8.3.5 史密斯圆图
8.4 时域反射计
8.4.1 电感提取
8.4.2 电容提取
8.4.3 阻抗轮廓
8.4.4 层剥落
8.4.5 分辨率
8.4.6 多端口TDR测量
8.5 折衷
8.6 习题
第9章 集总建模
9.1 传输线简介
9.2 双样本多导体建模
9.3 单样本多导体建模
9.3.1 Π-形网络拓扑结构
9.3.2 T-形网络拓扑结构
9.3.3 实际问题
9.4 内部节点
9.5 频率相关性
9.6 迭代阻抗与带宽
9.7 模型化简
9.7.1 平行引线
9.7.2 开路，短路和匹配引线
9.7.3 多余引线
9.7.4 对称
9.8 特殊互连的描述途径：
9.8.1 QFP
9.8.2 边缘连接件
9.8.3 BGA
9.8.4 内部节点
9.9 通用拓扑结构
9.10 多支路网络
9.11 习题
第10章 宽带建模
10.1 传输线集总建模
10.1.1 集总建模的限制
10.1.2 多集总模型
10.2 耦合传输线
10.2.1 电报方程
10.2.2 模态分解
10.2.3 模态分解示例
10.3 集肤效应模型
10.4 黑盒建模
10.4.1 单端口
10.4.2 多端口
10.5 习题
第11章 信号完整性提高篇
11.1 差分信令
11.2 端接
11.2.1 寄生效应和位置
11.2.2 静态功耗和电流驱动需求
11.2.3 电压摆幅
11.2.4 二极管端接
11.2.5 源端端接
11.3 多导体端接
11.3.1 单一传输线
11.3.2 差分对
11.4 电源分布
11.4.1 目标阻抗
11.4.2 设计综述
11.4.3 电容器建模
11.4.4 PCB建模
11.4.5 内核噪声建模
11.5 高级封装
11.6 习题
附录
附录A 部分习题解答
附录B 同轴电缆的PEEC计算
附录C SSN的SPICE仿真示例
附录D 模态分解程序代码示例
附录E 层剥落程序代码示例
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