高速电路信号完整性分析

本书从电磁学的基础理论出发，深入浅出地阐述了信号完整性相关的电磁学知识，从理论和实践两个层面，详细探讨了高速电路信号完整性设计中的现实问题，论述了单一网络的信号完整性、两个或多个网络间的串扰、电源和地分配中的轨道塌陷及整个系统的电磁干扰和辐射等四类噪声源的成因，并给出了相应的解决方案。

1 电路与信号
1.1 电磁场理论
1.1.1 麦克斯韦方程组的一般形式
1.1.2 稳恒场中的麦克斯韦方程
1.1.3 无界均匀导电媒质中的时谐平面电磁波
1.1.4 良导体的趋肤效应
1.2 电磁场理论与电路理论
1.2.1 准静态场近似
1.2.2 集总化的假设
1.2.3 电压和电流
1.2.4 电路基本元件
1.2.5 电路基本定律
1.3 信号的本质
1.3.1 正弦波
1.3.2 傅里叶变换
1.3.3 信号的频谱特征与上升时间
1.3.4 信号带宽与上升时间
1.3.5 互连线的带宽
2 电阻、电容和电感
2.1 电阻
2.1.1 直流电阻、交流电阻与电导
2.1.2 导体的表面阻抗
2.1.3 电阻率、电导率和复电导率
2.1.4 介质材料的漏电阻
2.1.5 电阻元件的频率特性
2.2 电容
2.2.1 电容的定义
2.2.2 电容的电路方程
2.2.3 部分电容
2.2.4 平行板电容
2.2.5 介电常数、等效介电常数和复介电常数
2.2.6 电容元件的频率特性
2.3 电感
2.3.1 电感的定义
2.3.2 回路自感和回路互感
2.3.3 局部自感和局部互感
2.3.4 磁导率
2.3.5 电感元件的频率特性
2.3.6 交流电感
3 传输线
3.1 时谐信号驱动下的传输线
3.2 传输线的分布参数
3.3 均匀传输线分析
3.3.1 均匀传输线方程
3.3.2 均匀传输线方程的解
3.4 均匀传输线的传输特性
3.5 均匀传输线的反射系数
3.6 均匀无耗传输线
3.7 均匀传输线的阻抗
4 反射与端接
4.1 阻抗的非故意突变
4.2 反射形成的机理
4.3 多次反射与反弹图
4.4 理想状态下的反射
4.5 上升时间、线长与反射
4.6 电抗性负载的反射
4.6.1 容性负载的反射
4.6.2 感性负载的反射
4.7 端接策略
5 传输线的串扰
5.1 互感和互容
5.2 前向串扰和后向串扰
5.3 串扰分析
5.3.1 容性串扰
5.3.2 感性串扰
5.3.3 模态与远端串扰
5.4 传输线间距和3一w原则
5.5 保护线和分流线
6 差分对
6.1 差分信号与共模信号
6.2 差分阻抗和共模阻抗
6.3 返回平面与差分阻抗
6.4 差分信号和共模信号的端接
6.5 差分信号向共模信号的转化
6.6 动态线对差分对的串扰
6.7 返回路径中的间隙
7 电源分配系统
7.1 同步开关噪声
7.1.1 芯片内部开关噪声
7.1.2 芯片外部开关噪声
7.2 电源分配系统阻抗设计
7.3 电容退耦原理
7.3.1 从储能的角度说明
7.3.2 从阻抗的角度说明
7.3.3 电源、地平面和去耦电容
7.4 从电源系统的角度进行去耦设计
7.4.1 目标阻抗
7.4.2 需要的电容量
7.4.3 相同容值电容并联
7.4.4 不同容值电容的并联与反谐振
7.4.5 ESR对反谐振的影响
7.4.6 参考平面层的作用
8 辐射和干扰
8.1 辐射干扰的产生机理及抑制方法
8.1.1 差模辐射
8.1.2 共模辐射
8.1.3 天线接收原理
8.2 共模抑制技术
8.3 屏蔽原理
8.4 磁屏蔽
8.5 电磁屏蔽
8.6 屏蔽体上的孔缝
参考文献