基于HyperLynx 9.0的信号和电源完整性仿真分析 9787121303371 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 信号完整性
• 电源完整性
• HyperLynx
• 仿真分析
• 电路设计
• 电子工程
• PCB设计
• 高速电路
• 电磁兼容性
• 电子仿真

店铺： 博远慧达图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121303371

商品编码：25280204809

温馨提示：我店与出版社联袂推出特价馆配图书，旨在为广大读者提供低价格，优品质的书籍。请认准书背封底直径为1厘米方型或圆型的小孔,此为正版馆配图书的标志。少数图书可能略有磨损但不影响您阅读！我店所有图特价书均从出版社直接进货。个别含光盘的图书可能因搬运途中光盘损坏，出版社断货的情况下一些光盘为原盘复刻，介意的同学请先联系客服。

内容简介

本书以HyperLynx 9.0软件为基础，以具体的电路为范例，系统讲述了信号完整性和电源完整性仿真分析的全过程。本书不仅介绍了信号和电源完整性设计的基础知识，也详细介绍了HyperLynx 9.0软件的功能和使用流程。为了使读者对高速电路设计有更清晰的认识，本书还以理论与实践相结合的方式，对HDMI、PCI-E、DDR等设计电路布线前、后的仿真进行了详细介绍。

作者简介

周润景教授，中国电子学会高级会员，IEEE/EMBS会员，国家自然科学基金项目"高速数字系统的信号与电源完整性联合设计与优化”等多项***、省部级科研项目负责人，主要从事模式识别与智能系统、控制工程的研究与教学工作，具有丰富的教学与科研经验。

目录

第1章 信号完整性概述
1．1 信号完整性的要求以及问题的产生
1．2 信号完整性问题的分类
1．3 模型介绍
习题
第2章 IBIS模型介绍
2．1 IBIS工作原理
2．2 IBIS基础知识
2．3 IBIS器件描述
2．4 IBIS模型的建立
2．5 IBIS模型的验证方法
2．6 IBIS模型与信号完整性分析
习题

《信号与电源完整性设计指南：从理论到实践》 前言 在当今高速发展的电子产品领域，电路设计的复杂性与日俱增。随着信号速率的不断攀升以及芯片功耗的显著增加，信号完整性（Signal Integrity, SI）和电源完整性（Power Integrity, PI）已成为确保电路稳定可靠运行的关键技术。任何微小的信号失真或电源波动都可能导致产品性能下降，甚至引发灾难性的故障。因此，深入理解并掌握信号与电源完整性分析的方法，已成为电子工程师不可或缺的核心技能。 本书旨在为读者提供一套系统、全面的信号与电源完整性设计与分析指南。我们不局限于某一特定软件版本或工具，而是从信号和电源完整性的基本原理出发，深入探讨影响其性能的关键因素，并提供一套通用的、可指导实际应用的分析框架和设计策略。本书的内容涵盖了从理论基础到实际应用的各个环节，旨在帮助读者建立起坚实的理论认知，并能够熟练地运用相关工具进行仿真分析，最终优化电路设计，提升产品性能。 第一部分：信号完整性基础与分析 第一章：信号完整性概述 本章将引出信号完整性的概念，阐述其在现代电子设计中的重要性。我们将从信号传播的基本物理原理出发，解释信号在传输线上传播时会遇到的各种现象，如反射、串扰、损耗等。通过对这些现象的深入理解，读者将认识到信号完整性问题并非偶然，而是由电磁场在传输线上的相互作用所引发的必然结果。 1.1 信号完整性的定义与重要性 什么是信号完整性？ 为何信号完整性至关重要？ 信号完整性问题对产品性能的影响。 1.2 信号传输的基本原理 传输线的概念与特性阻抗。 信号在传输线上的传播模型。 信号的上升沿和下降沿的物理意义。 1.3 信号完整性中的关键物理现象 信号反射：原因、影响与抑制。 串扰：类型、产生机制与耦合途径。 损耗：电阻损耗、介质损耗与模型。 过冲、下冲、振铃等信号失真现象。 第二章：传输线建模与参数提取 准确的传输线模型是进行信号完整性仿真的基础。本章将详细介绍各种传输线类型及其对应的建模方法，并讲解如何从物理结构中提取关键的电气参数，例如延迟、衰减、阻抗等。 2.1 常见传输线结构 微带线（Microstrip）。 带状线（Stripline）。 共面带状线（Coplanar Waveguide）。 差分对的建模。 2.2 传输线参数提取 特性阻抗的计算与影响因素。 延迟与传播速度。 插入损耗与回波损耗。 串扰系数。 2.3 损耗模型的深入探讨 集肤效应与趋肤深度。 介质损耗的频率依赖性。 不同损耗模型的应用场景。 第三章：信号反射分析 信号反射是导致信号失真的主要原因之一。本章将深入分析信号反射的产生机制，重点讲解阻抗失配对信号质量的影响，并提供多种有效的阻抗匹配设计策略。 3.1 阻抗失配的产生原因 PCB走线长度、宽度、层叠结构的变化。 连接器、焊盘、过孔等非均匀结构。 元器件引脚的阻抗。 3.2 反射的波形分析 反射系数的计算。 瞬态反射对信号眼图的影响。 瞬态反射对时序的影响。 3.3 阻抗匹配技术 端接电阻（串联端接、并联端接）。 告知走线（T-junction）的阻抗控制。 过孔的阻抗匹配。 差分对的阻抗匹配。 3.4 瞬态分析与眼图 时域反射（TDR）测量与仿真。 眼图的生成与解读。 眼图参数的定义与评估。 第四章：串扰分析与抑制 串扰是指相邻信号线之间相互耦合产生的干扰。本章将详细分析串扰的产生机理，讲解不同类型的串扰，并提供有效的串扰抑制方法。 4.1 串扰的产生机理 耦合电容与耦合电感。 近端串扰（Near-End Crosstalk, NEXT）与远端串扰（Far-End Crosstalk, FEXT）。 信号频率、走线间距、走线长度对串扰的影响。 4.2 串扰的评估标准 串扰电压的定义与容许范围。 串扰对接收端信号的影响。 4.3 串扰抑制策略 增加信号线间距。 优化走线路径，避免平行走线。 差分信号的优势。 地线与电源线屏蔽。 使用屏蔽传输线。 第五章：损耗分析与补偿 高频信号在传输过程中会受到各种损耗的影响，导致信号幅度衰减和波形畸变。本章将深入分析各种损耗的来源，并提供相应的损耗补偿技术。 5.1 损耗的分类与影响 电阻损耗（导体损耗）。 介质损耗。 辐射损耗。 5.2 损耗对信号的影响 信号幅度衰减。 上升沿下降沿的展宽。 信号眼图的闭合。 5.3 损耗补偿技术 等效损耗模型。 PCB材料的选择。 信号均衡器（Emphasizers）。 通道建模与预加重。 第六章：时序分析与抖动 信号的准确时序是数字电路正常工作的基础。本章将讲解信号时序中的各种问题，包括时钟偏移、占空比失真、以及最重要的信号抖动，并探讨如何进行时序分析与优化。 6.1 时序参数与时序预算 建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）。 时钟周期、时钟占空比。 时序裕量（Timing Margin）。 6.2 抖动（Jitter）的产生与影响 抖动的定义与分类（周期抖动、随机抖动、总抖动）。 抖动对接收端建立/保持时间的影响。 抖动对眼图宽度的影响。 6.3 抖动分解与测量 时域抖动分析。 频域抖动分析。 6.4 时序优化策略 减少路径延迟差。 减少信号抖动源。 优化时钟分配网络。 第二部分：电源完整性基础与分析 第七章：电源完整性概述 本章将介绍电源完整性的概念，阐述其在现代电子设计中的重要性。我们将从电源系统的工作原理出发，解释电源噪声的产生原因，以及电源完整性问题对数字电路性能的影响。 7.1 电源完整性的定义与重要性 什么是电源完整性？ 为何电源完整性至关重要？ 电源噪声对芯片行为的影响。 7.2 电源系统的组成 电源芯片（PMIC）。 电压调节器（LDO, Buck, Boost）。 去耦电容。 PCB电源分配网络（PDN）。 7.3 电源噪声的产生机制 芯片负载电流瞬变。 开关电源的开关噪声。 PCB寄生参数引起的谐振。 EMI泄露。 第八章：电源分配网络（PDN）建模 电源分配网络的阻抗特性直接决定了电源噪声的水平。本章将详细介绍PDN的建模方法，包括RLC等效电路模型，以及如何分析PDN的阻抗特性。 8.1 PDN的等效电路模型 RLC模型。 PCB走线、过孔、焊盘的寄生参数。 电源芯片与芯片封装的寄生参数。 8.2 PDN阻抗分析 DC阻抗与AC阻抗。 PDN阻抗与负载电流的相互作用。 谐振频率与阻抗峰值。 8.3 芯片供电电压需求 芯片工作电压范围。 瞬态电流需求。 静态功耗。 第九章：去耦电容设计与优化 去耦电容是抑制电源噪声的最重要手段之一。本章将深入探讨去耦电容的设计原则，包括电容选型、放置位置、数量以及组合策略，以实现最佳的电源噪声抑制效果。 9.1 去耦电容的选型 陶瓷电容（MLCC）的特性。 钽电容、电解电容的适用性。 ESR（等效串联电阻）与ESL（等效串联电感）的重要性。 9.2 去耦电容的放置策略 靠近芯片供电引脚。 减少引线长度。 多层电容阵列。 9.3 级联去耦网络 不同容值电容的协同作用。 窄带与宽带去耦。 匹配去耦网络阻抗。 9.4 去耦电容的仿真与验证 PDN阻抗与去耦电容的相互作用。 预估的电源噪声。 第十章：电源噪声分析与仿真 本章将介绍如何对电源系统进行仿真分析，以预测和评估电源噪声的水平，并提供相应的仿真方法和工具。 10.1 电源噪声的类型与来源 电压下降（Voltage Droop）。 电压纹波（Voltage Ripple）。 开关噪声（Switching Noise）。 10.2 电源噪声的仿真方法 时域仿真。 频域仿真。 SPICE仿真。 10.3 仿真结果的解读与评估 预测的电源噪声幅度。 噪声频率成分。 与芯片供电电压要求的对比。 第三部分：信号与电源完整性协同设计与综合应用 第十一章：EMI/EMC基础知识 电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）是电子产品设计中不可忽视的环节。本章将简要介绍EMI/EMC的基本概念，以及信号与电源完整性设计如何影响EMI/EMC性能。 11.1 EMI/EMC的基本概念 辐射与传导。 骚扰源、传播途径、敏感性。 11.2 SI/PI与EMI/EMC的关联 信号反射与辐射。 电源噪声与传导干扰。 PCB布局布线对EMI/EMC的影响。 第十二章：高级信号完整性与电源完整性分析技术 本章将探讨一些更高级的分析技术，例如高速接口的信号完整性分析，以及更复杂的电源分配网络设计。 12.1 高速串行接口（如USB, PCIe, DDR）的SI分析 通道模型。 通道仿真与合规性测试。 眼图模板。 12.2 差分信号的SI/PI分析 差分阻抗匹配。 差分模式与共模模式。 差分对的串扰。 12.3 多层电源分配网络的优化 电源平面与地平面设计。 电源过孔与回流路径。 电源分割。 12.4 EMI/EMC仿真的进阶应用 整体EMI仿真。 屏蔽效应分析。 第十三章：设计流程与验证 本章将整合信号与电源完整性分析的知识，介绍完整的电路设计流程，包括从需求分析、原理图设计、PCB布局布线到仿真验证的各个阶段，并强调SI/PI在设计中的迭代作用。 13.1 SI/PI驱动的设计流程 早期 SI/PI 评估的重要性。 PCB设计规则的制定。 预布局与预布线分析。 13.2 SI/PI仿真工具的应用 工具选型与使用技巧。 仿真环境的搭建。 仿真结果的自动化处理。 13.3 硬件验证与调试 测试点的设计。 高频测试仪器（示波器、网络分析仪）。 故障排除与优化。 附录 常用电子元器件的SI/PI特性参数表。 PCB材料的电气特性参数。 信号与电源完整性相关的标准与规范。 结语 本书的编写旨在为读者提供一个全面、深入的信号与电源完整性设计与分析的平台。我们希望通过理论与实践的结合，帮助工程师们在复杂的高速电路设计中游刃有余，创造出更具竞争力的电子产品。信号与电源完整性分析是一个不断发展和深化的领域，本书内容只是一个起点，鼓励读者在实践中不断学习和探索，掌握前沿技术，为电子设计的进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

最近一直在关注电子设计自动化（EDA）领域的最新发展，特别是关于高速电路设计中的信号完整性和电源完整性问题。这些问题对于确保现代电子设备的稳定运行至关重要，也是我职业发展中希望深入钻研的方向。我了解到HyperLynx 9.0是一款非常强大的仿真软件，在业界有着广泛的应用。然而，仅仅了解软件名称是远远不够的，我更需要一本能够深入浅出地讲解其应用的书籍。我希望这本书能够系统地介绍信号完整性的各个方面，例如：差损耗的分析、阻抗匹配的设计、信号的时域和频域分析、串扰的产生机理和抑制方法等等。同时，我也非常期待书中能详细阐述电源完整性分析，包括电源分配网络的建模、噪声的传播路径、去耦电容的有效性评估以及如何优化电源网络的性能，以降低电压跌落和噪声。如果这本书能够提供丰富的实操案例，并指导读者如何有效地利用HyperLynx 9.0来解决实际设计中遇到的复杂问题，那么它将对我来说具有巨大的价值，能够帮助我提升在这一领域专业技能的深度和广度。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子工程专业的学生，目前正在进行毕业设计，课题就涉及到高速数字电路的设计和信号完整性分析。在学习过程中，我发现很多教科书上的理论知识虽然扎实，但在实际操作层面却显得有些空泛，难以直接指导我的实践。而像HyperLynx这样专业的EDA工具，对于我来说更是闻名已久但又难以入门。我一直在寻找一本能够将理论与实践完美结合的书籍，能够帮助我理解信号完整性背后的物理原理，并且教我如何利用先进的仿真工具来验证我的设计。这本书的标题正是我所需要的，它明确指出了仿真工具（HyperLynx 9.0）和核心问题（信号和电源完整性），这让我觉得它能够填补我知识体系中的空白。我期望书中不仅会讲解理论，更会提供详细的操作步骤和实例分析，通过实际的例子来展示如何构建仿真模型、设置仿真参数、解读仿真结果，并根据仿真结果优化电路设计。我相信，掌握了这些技能，我的毕业设计将能取得更好的成果。

评分☆☆☆☆☆

在我的职业生涯中，信号和电源完整性一直是困扰我的一大难题，尤其是随着电子产品设计向着更高速度、更高密度、更低功耗的方向发展，这些问题变得愈发突出和复杂。我曾经尝试阅读过一些相关的文献和教材，但很多内容要么过于理论化，难以与实际应用相结合，要么就是介绍一些老旧的仿真工具，与当前主流技术存在脱节。这本书的出现，让我看到了新的希望。它以HyperLynx 9.0为载体，这是一款我一直非常关注的仿真软件，其强大的功能和广泛的应用领域在业内享有盛誉。我迫切希望这本书能详细介绍如何运用HyperLynx 9.0进行精确的信号完整性分析，比如串扰、反射、损耗等问题的建模和仿真；同时，我也非常期待书中能够深入探讨电源完整性方面的内容，包括去耦电容的选型、电源网络的仿真以及噪声的抑制等。如果这本书能够清晰地阐述这些关键技术，并提供详实的案例和操作指南，那么它将极大地提升我解决实际设计问题的能力，为我的工作带来质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的PCB设计工程师，我深知信号和电源完整性对产品性能的决定性影响。在多年的实践中，我积累了不少经验，但随着技术的发展，尤其是高速互连和复杂电源网络的出现，传统的经验判断已经越来越力不从心。我一直希望能够系统地学习一套科学的仿真分析方法，并且掌握一套能够应对各种复杂情况的EDA工具。HyperLynx 9.0这款软件在行业内的口碑我早有耳闻，它在解决信号和电源完整性问题方面有着非常出色的表现。然而，要真正发挥其强大的功能，需要深入的理解和熟练的操作。我希望这本书能够成为我学习HyperLynx 9.0的“敲门砖”和“指导书”，它能够从原理上讲解信号和电源完整性的关键概念，例如阻抗匹配、反射、串扰、抖动、去耦等，并在此基础上，详细介绍如何在HyperLynx 9.0中实现这些概念的仿真，包括模型的建立、参数的配置、仿真结果的解释以及如何根据仿真结果提出优化建议。我渴望通过这本书，能够将抽象的理论转化为可操作的技能，从而在实际的PCB设计工作中，能够更加自信、高效地解决信号和电源完整性方面的难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧很精美，纸张的触感也相当不错，给人一种踏实而专业的感觉。我拿到书的时候，就被封面那简洁的设计吸引了，虽然封面上的技术术语我并非全部理解，但那种严谨而深入的气息扑面而来，让我对接下来的阅读内容充满了期待。我是一位在电子设计领域摸爬滚打多年的工程师，深知信号完整性和电源完整性在现代高速电路设计中的重要性，它们直接关系到产品的性能、稳定性和可靠性。过去，在处理这些问题时，我常常依靠经验和一些零散的资料，但总感觉不够系统，缺乏一个强大而可靠的工具来支撑我的分析和决策。当我看到这本书的标题，并了解到它与HyperLynx 9.0这样一款业界知名的EDA工具相关联时，我的兴趣被极大地激发了。我希望通过这本书，能够深入理解信号和电源完整性仿真的理论基础，并掌握如何利用HyperLynx 9.0来解决实际设计中遇到的挑战。这本书的出版，对于我这样的从业者来说，无疑是一份宝贵的财富，它承诺将抽象的技术概念与具体的软件操作相结合，为我们提供了一条通往更专业、更高效设计之路的指引。