信号完整性分析

《信号完整性分析与设计》为电子信息与电气学科规划教材·电子信息科学与工程类专业。

《信号完整性分析与设计》以高速PCB/封装为主要研究对象，辅之以典型的仿真示例，深入阐明电路中信号完整性(SI)、电源完整性(PI)和电磁完整性(EMI)三类性能分析技术。内容侧重于引导对高速电路原理的感悟和理解，注重培养工程师们对高速设计的直觉把握。

《信号完整性分析与设计》以深入浅出的方式，从系统及电路的高速效应出发，对互连设计与完整性分析技术进行全方位、多角度的透视;完整论述SI、PI和EMI间的相关机理和本质;着力揭示无源元件的物理及拓扑结构与复杂电气性能之间的内在联系;附录还介绍了高速信令和PI仿真技术。

书中介绍的技术可直接指导实际高速电路与系统的设计与分析，具有很强的工程实用性。《信号完整性分析与设计》的读者覆盖面广，可以作为研究生学习广义信号完整性的课程教材或参考书，也可以作为高速电路与系统设计师们的研发手册与实践指南。

Eric Bogatin，于1976年获麻省理工大学物理学士学位，并于1980年获亚利桑那大学物理硕士和博士学位。目前是GigaTest实验室的首席技术主管。多年来，他在信号完整性领域，包括基本原理、测量技术和分析工具等方面举办过许多短期课程，培训过4000多工程师，在信号完整性、

第1章 信号完整性分析概论

1.1 信号完整性的含义

1.2 单一网络的信号质量

1.3 串扰

1.4 轨道塌陷噪声

1.5 电磁干扰

1.6 信号完整性的两个重要推论

1.7 电子产品的趋势

1.8 新设计方法学的必要性

1.9 一种新的产品设计方法学

1.10 仿真

1.11 模型和建模

1.12 通过计算创建电路模型

1.13 三种测量技术

1.14 测量的作用

1.15 小结

第2章 时域与频域

2.1 时域

2.2 频域中的正弦波

2.3 频域中解决问题的捷径

2.4 正弦波特征

2.5 傅里叶变换

2.6 重复信号的频谱

2.7 理想方波的频谱

2.8 从频域到时域

2.9 带宽对上升时间的影响

2.10 带宽及上升时间

2.11 "有效的"含义

2.12 实际信号的带宽

2.13 带宽和时钟频率

2.14 测量的带宽

2.15 模型的带宽

2.16 互连线的带宽

2.17 小结

第3章 阻抗和电气模型

3.1 用阻抗描述信号完整性

3.2 阻抗的含义

3.3 实际和理想的电路元件

3.4 时域中理想电阻的阻抗

3.5 时域中理想电容的阻抗

3.6 时域中理想电感的阻抗

3.7 频域中的阻抗

3.8 等效电气电路模型

3.9 电路理论和SPICE

3.10 建模简介

3.11 小结

第4章 电阻的物理基础

4.1 将物理设计转化为电气性能

4.2 互连线电阻的最佳近似

4.3 体电阻率

4.4 单位长度电阻

4.5 方块电阻

4.6 小结

第5章 电容的物理基础

5.1 电容中的电流流动

5.2 球面电容

5.3 平行板近似

5.4 介电常数

5.5 电源、地平面和去耦电容

5.6 单位长度电容

5.7 二维场求解器

5.8 有效介电常数

5.9 小结

第6章 电感的物理基础

6.1 电感的含义

6.2 电感定律之一:电流周围将形成闭合磁力线圈

6.3 电感定律之二:电感是导体上流过单位安培电流时,导体周围磁力线圈的韦伯值

6.4 自感和互感

6.5 电感定律之三:当导体周围的磁力线圈匝数变化时,导体两端将产生感应电压

6.6 局部电感

6.7 有效电感、总电感或净电感及地弹

6.8 回路自感和回路互感

6.9 电源分布系统和回路电感

6.10 单位面积的回路电感

6.11 平面和过孔接触孔的回路电感

6.12 具有出砂孔区域的平面回路电感

……

第7章 传输线的物理基础

第8章 传输线与反射

第9章 有损线、上升边退化和材料特性

第10章 传输线的串扰

第11章 差分对与差分阻抗

附录A 100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则

附录B 100条估计信号完整性效应的经验法则

附录C 参考文献

附录D 术语表