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电磁分析 — 信号完整性 — 文章目录

信号完整性(SI)分析是评价高速数字信号在电路板布线中不是作为“电路”而是作为“传输线”传播时波形劣化的领域。到了GHz级,布线的阻抗不匹配、串扰、损耗和参考平面的分割会直接导致误码。在时域的眼图和频域的S参数之间来回推敲设计,是基本的工作方式。

《SI对应PCB设计》一文以能落实为电路板设计规则的形式,讲解特性阻抗的管理(微带线和带状线)、差分布线的等长与耦合设计、过孔和残桩的影响,以及与电源完整性(PDN)的关系。也讨论了用电磁场求解器进行二维截面分析与三维全波分析的区分使用。

收录文章

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    深入讲解高速串行通道仿真,涵盖S参数级联、CTLE与DFE均衡器原理、统计眼图与COM裕度,以及脉冲响应与ISI计算,掌握PCIe等高速链路设计方法。
  • 串扰分析 — NEXT/FEXT的理论与3D FEM评估
    用互电容与互电感形成的近端(NEXT)、远端(FEXT)公式讲解相邻布线之间的串扰。用自编二维电场求解器计算带状线间距与近端串扰的关系,并总结饱和长度、微带线FEXT以及三维分析的注意事项。
  • 差分信号传输(Differential Signaling)
    用差分阻抗和偏斜计算讲解USB、PCIe等高速信号使用的差分传输。两根50 Ω走线紧靠并排时差分阻抗不是100 Ω而是约82 Ω;给出达到100 Ω的线宽与间距,
  • Eye Diagram
    系统讲解眼图分析方法,涵盖眼图开口定量指标、抖动分解、BER浴缸曲线、通道传输函数,以及统计ISI卷积与FFE/CTLE/DFE均衡器的数值计算原理。
  • 阻抗匹配(SI)— 端接设计·反射抑制·DDR5 ODT
    阻抗匹配(SI)的端接设计·反射抑制·DDR5 ODT技术。特性阻抗控制、端接方式、信号反射的实务对策解析。
  • 电源完整性与PDN分析
    深入讲解电源完整性与PDN分析,涵盖目标阻抗、PDN频率特性、去耦电容模型与电源平面共振,结合频域与时域FEM分析应对瞬态大电流引起的电压降。
  • S参数分析 — 信号品质(SI)评估的散射矩阵理论与实践
    S参数分析的理论到实践。通过散射矩阵的S11、S21进行信号品质评估,以及高频电路的SI/PI仿真手法详解。
  • SI对应PCB设计——层叠、阻抗控制、配线拓扑的电磁场仿真
    FR-4(相对介电常数4.3)、介质厚0.2 mm的微带线,线宽0.392 mm时为50 Ω,信号每毫米传播6.0 ps。上升时间1 ns时83 mm以内不必担心反射,但50 ps时超过4 mm反射就显现为台阶。
  • 用TDR评估PCB信号完整性
    用算例讲解用时域反射法(TDR)评估印制电路板走线阻抗。厚0.2 mm的FR-4板上宽0.35 mm走线约53 Ω,变窄到0.2 mm为72 Ω,反射系数0.145;
  • 传输线理论与信号完整性分析
    本文深入浅出地探讨了传输线理论与信号完整性(SI)的核心关联。解释了为何PCB走线在高速GHz信号下需视为传输线,以及阻抗不匹配如何导致信号反射与波形失真。通过类比声音反射与水锤效应,
  • 通孔建模(Via Modeling)— 高速PCB的SI解析手法
    通孔建模的电磁解析手法。高速PCB设计的SI解析中信号完整性的影响,从理论到实务应用详解。通孔建模、传输线路分析。

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