高速电路设计实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王剑宇 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121284397

商品编码：29689179772

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名：高速电路设计实践

定价：49.80元

作者：王剑宇

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787121284397

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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介绍了高速模数转换器设计所需要的关键电路功能模块的设计技术

内容提要

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本书从设计实践的角度出发，介绍了高速电路设计的工作中需要掌握的各项技术及技能，并结合工作中的具体案例，强化了设计中的各项要点。在本书的编写过程中，作者避免了纯理论的讲述，而是结合设计实例叙述经验，将复杂的高速电路设计，用通俗易懂的语言陈述给读者。

目录

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作者介绍

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王剑宇，工程师，长期在业界公司从事一线的高速电路设计开发工作，积累了大量的设计经验。作者从实践中精选出六十多个经典案例，总结出两百多项设计要点，精心编著成本书。

文摘

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序言

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《信号完整性与电源完整性精要》 内容概述 本书深入剖析了现代高速数字系统设计中最为关键的两个技术挑战：信号完整性（Signal Integrity, SI）与电源完整性（Power Integrity, PI）。在电子设备运行速度不断攀升、集成度日益提高的今天，传统的电路设计方法已远远无法满足对信号质量和电源稳定性的严苛要求。本书旨在为工程师提供一套系统、深入且实用的方法论，帮助他们理解并解决在高速信号传输过程中出现的各种失真、串扰、反射等信号完整性问题，以及如何在复杂的电源分配网络（PDN）中确保所有器件都能获得稳定、干净的供电，从而成功设计出高性能、高可靠性的高速电路。 本书的内容覆盖了信号完整性从基础理论到实际应用的各个层面。首先，从电磁场理论和传输线理论出发，阐述了信号在PCB（Printed Circuit Board）上的传播特性，包括阻抗匹配、反射、串扰、损耗等关键概念。接着，深入探讨了不同类型的信号失真，如振铃、过冲、下冲、上升/下降时间退化等，并详细分析了这些失真产生的原因。随后，本书将重点放在了SI问题的分析与仿真工具的使用上。读者将学习如何利用业界主流的SI仿真软件，如Ansys SIwave、Cadence Sigrity、Keysight ADS等，进行精确的信号完整性分析。从建模、设置仿真参数到结果解读，本书将提供详细的操作指南和案例分析，帮助工程师掌握如何通过仿真提前预测并解决潜在的SI问题。 在SI问题的解决策略方面，本书提供了丰富的实践经验。针对高速信号通道的设计，包括PCB走线拓扑结构的选择（如点对点、菊花链、星型等）、走线长度、间距、过孔设计、连接器选择等，都进行了详细的论述。同时，也探讨了端接技术的应用，如串联端接、并联端接、铁氧体磁珠等，以及它们在不同场景下的有效性。对于高速接口标准，如DDR、PCIe、USB、HDMI等，本书也提供了相应的SI设计考量和优化建议。 电源完整性作为高速电路设计不可或缺的另一半，在本书中同样占据了核心地位。本书从基本概念出发，解释了电源噪声的产生机理、不同噪声源（如开关噪声、EMI/EMC干扰、地弹等）的影响，以及这些噪声如何进一步加剧信号完整性问题。本书强调了理解PDN的阻抗特性，包括PDN的寄生参数（电感、电容、电阻）和频率响应。读者将学习如何分析PDN的建模与仿真，使用PI仿真工具（如Ansys SIwave, Cadence Sigrity PowerSI/PowerDC, Keysight ADS等）来评估PDN的性能，识别潜在的谐振点和电压下降区域。 在电源完整性问题的解决方案方面，本书提供了全面的指导。这包括了去耦电容的选择、放置和数量的优化，如何有效设计电源层和地层，以及如何通过功率传输网络的布局和布线来降低PDN阻抗。本书还深入探讨了电压调节器（VRM）的设计对PI的影响，以及如何通过VRM的优化来提供更干净、更稳定的电压。此外，针对多电压域的系统，本书也给出了相应的PI设计策略。 本书的特色在于其理论与实践的紧密结合。每一章节都辅以大量的实际案例和工程师在实际工作中遇到的典型问题，并提供了详细的解决方案。通过这些案例，读者不仅能够理解抽象的理论概念，更能体会到这些理论在实际设计中的应用价值。例如，在讨论反射问题时，书中会展示一个实际的PCB布局，通过仿真分析反射的产生，并给出如何通过调整阻抗匹配或端接电阻来消除反射的具体步骤。 目标读者 本书的目标读者群体包括： 电子工程师： 专注于PCB设计、高速数字电路设计、嵌入式系统设计、SoC（System on Chip）设计、ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计、FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计的工程师。 硬件开发工程师： 负责从概念到原型开发整个硬件产品生命周期的工程师。 系统集成工程师： 需要理解不同子系统之间接口信号质量和电源稳定性的工程师。 信号完整性/电源完整性（SI/PI）工程师： 专门负责进行SI/PI分析和优化的专业工程师。 对高速电子设计感兴趣的学生和研究人员： 希望系统性学习和掌握高速电路设计关键技术的学生和科研人员。 项目经理和技术负责人： 需要对高速设计项目的技术风险和可行性有深入了解的技术领导者。 阅读本书将获得的收益 通过阅读《信号完整性与电源完整性精要》，读者将能够： 深刻理解高速信号传输的物理原理： 掌握电磁场理论、传输线理论在PCB设计中的应用。 识别和分析各种信号完整性问题： 能够诊断和理解反射、串扰、损耗、振铃等失真的根源。 掌握高级SI仿真工具的应用： 能够熟练使用主流SI仿真软件进行精确的信号质量分析。 设计出更优良的高速信号通道： 掌握PCB拓扑、走线、过孔、端接等关键设计要素的优化方法。 理解电源分配网络（PDN）的设计原理： 掌握PDN阻抗、去耦电容、电源层/地层设计等关键概念。 识别和解决电源完整性问题： 能够分析和解决电源噪声、电压下降等PI挑战。 有效利用PI仿真工具进行PDN分析： 掌握使用PI仿真软件评估PDN性能的技巧。 提升产品性能和可靠性： 能够设计出满足严格信号和电源要求的电路，从而避免设计返工，缩短产品上市时间。 积累丰富的实践经验： 通过大量的案例分析，获得解决实际高速设计问题的能力。 应对日益复杂的高速设计挑战： 为应对未来更高速、更密集电子产品的设计做好准备。 本书不仅仅是一本技术手册，更是一份实践指南，旨在帮助工程师们在高速电路设计的征途上少走弯路，高效地解决那些曾经棘手的信号完整性与电源完整性难题，最终设计出性能卓越、品质可靠的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个时间紧迫的项目中开始阅读这本书的，当时我们正面临一个棘手的56Gbps SerDes接口的良率问题。老实说，一开始我对能否快速从中找到突破口持怀疑态度，毕竟很多技术手册都要求非常深入的物理层知识。然而，这本书以其极强的可操作性给了我惊喜。书中对眼图（Eye Diagram）的解析部分是我认为全书的亮点之一。它没有简单地展示一个漂亮的眼图，而是深入剖析了眼高和眼宽受Jitter、ISI（码间串扰）和噪声影响的具体机制，并提供了实用的优化手段，比如调整驱动器均衡器（De-emphasis/Pre-emphasis）的系数来补偿损耗。通过书中提供的经验法则和案例，我们快速定位了问题所在——一个关键的耦合走线设计导致的信号衰减过大。这本书的价值在于，它提供了一套快速诊断和解决实际高速硬件问题的“工具箱”，而不是一堆只能仰望的理论高塔。对于任何需要快速提升设计和调试能力的工程师来说，这本书的投资回报率是极高的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些渴望从理论迈向实践的电子工程学生和初级工程师量身打造的宝典。我刚接触高速信号完整性这个领域时，面对一大堆复杂的理论公式和抽象的电磁场概念，感到无从下手，很多书都在讲解“为什么”，却很少深入剖析“怎么办”。而这本书的优秀之处就在于，它没有满足于停留在纸上谈兵的阶段，而是非常扎实地将那些教科书上的难题，通过一系列详尽的实战案例串联起来。比如，书中对PCB阻抗控制的讨论，不仅仅是给出了一个公式，而是详细拆解了板材特性、层叠结构、走线宽度与间距对最终阻抗的影响，甚至配有大量实际的仿真截图和测量结果对比。我特别欣赏作者在讲解过冲和反射时，没有使用过于深奥的数学推导，而是通过示波器波形的具体形态变化来直观地解释现象，这对于需要快速上手调试的工程师来说，简直是醍醐灌顶。它就像一位经验丰富的老工程师在你身边手把手教你，每一步操作都有明确的预期结果和解决问题的思路。读完之后，我感觉自己面对一个高速设计项目时，不再是束手无策，而是有了一套清晰的、可执行的流程可以遵循。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常有“温度”的书。虽然主题是冰冷的电子信号，但字里行间流露出的那种对工程细节的极致关注，让我感触很深。例如，作者在讲解高速PCB布线时，不仅关注了信号线本身，还对地线和电源平面分割的注意事项进行了细致的论述，并且用图文并茂的方式展示了不良布线引发的“地弹”现象。这种对全局观的强调，避免了设计者仅仅将注意力局限在某一条走线上，而忽略了整个系统作为一个复杂电磁环境的相互作用。此外，书中对于设计流程中不同阶段的重点任务划分得非常清晰，从系统架构定义阶段的布线规划，到详细设计阶段的仿真验证，再到最后的板级调试，每一步都提供了明确的检验标准。它成功地将“黑盒”的仿真结果与“白盒”的物理现象连接起来，让读者真正理解，为什么仿真会这样，以及真实的硬件上会发生什么。这种由浅入深、层层递进的叙事风格，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，市面上关于高速设计的书籍浩如烟海，但真正能够让人“读进去”并且“用得上”的凤毛麟角。这本读物最大的优势在于它的“工具箱”属性。它不是那种读完一遍就可以束之高阁的理论性著作，而是一本需要随时翻阅、时常对照的实操手册。其中关于串扰分析和定时裕度计算的部分，尤其体现了作者深厚的工程经验。书中详细描述了如何利用商业仿真工具进行S参数和TDR分析，并且给出了大量的设计规则检查（DRC）的阈值建议，这些经验值对于初涉项目的设计师来说，比那些教科书上的无限大理论值要实用得多。我尤其喜欢它对特定连接器和PCB过孔的等效模型分析，这部分内容直接关系到产品是否能通过电磁兼容（EMC）测试。每一次我在做设计评审时，都会不自觉地拿出这本书来交叉验证我的设计决策，它提供的不仅仅是知识，更是一种严谨的设计思维框架，让人在面对复杂的系统级挑战时，能够保持清晰的逻辑链条。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排非常精妙，它不像某些技术书籍那样堆砌知识点，而是构建了一个非常流畅的学习路径。一开始的章节基础扎实，但很快就切入到实际应用的核心，比如电源完整性（PDN）的去耦设计。我以前一直觉得去耦电容的选择是个玄学问题，选大了吧太占空间，选小了又滤不掉高频噪声。这本书里对不同频段的去耦策略给出了明确的指导，从选择合适的封装（比如0201、0402）到具体的布局位置，都有基于实际测试数据的论证。更让我印象深刻的是，作者竟然花了相当的篇幅讨论了PCB制造工艺的公差对设计的影响。这一点往往是学术书籍会忽略的“脏活累活”，但恰恰是实际项目中最容易出问题的环节。它提醒我们，设计永远不能脱离现实的制造能力。这本书的深度和广度兼顾得非常好，既能让你理解底层原理，又能让你在实际操作中少走弯路，对于那种追求“极致性能”的硬核玩家来说，绝对是不可多得的参考资料。