ADS信号完整性仿真与实战

本书特色

[

本书主要是以ADS 软件为依托，结合信号完整性和电源完整性的基础理论以及实际的案例，完整地
介绍了使用ADS 进行信号完整性以及电源完整性仿真的流程和方法，*终都以实际的案例呈现给读者，
包括信号完整性和电源完整性的基本概念、ADS 软件基本架构以及简单使用、PCB 材料及层叠设计、IBIS
模型、SPICE 模型以及S 参数的应用、阻抗端接匹配仿真、串扰仿真，以及使用专门的工具进行阻抗、过
孔、DDR4、高速串行通道、PCB 信号以及电源完整性的仿真分析等。内容翔实，实用性强。
本书深入浅出结合实际案例的应用讲解，非常适合信号完整性以及ADS 仿真入门教程，也可以作为
资深仿真工程师的工具书，还可以作为大学电子、电路、通信、电磁场等专业的教学专业实验教材。

]

内容简介

[

硬件工程师必会的信号完整性分析
解决硬件工程师「原理图无误，PCB无误，电路调试却出错」的难题
帮助广大的硬件工程师设计出更加稳定可靠的电子系统

作者结合自己在PCB和EDA行业多年的实践经验，对信号完整性的基本概念、仿真工具的实际操作
与建模、PCB的物理实现必须关注的设计细节，结合DDR、HDMI、USB等常见的应用场景，进行了
系统而全面的介绍，真正做到了深入浅出，读者不需要高深的理论功底，就能快速上手解决实际
问题，同时在这个过程中逐步认识和理解信号完整性的各种设计理念，真正做到了不但授之以鱼，
更授之以渔。
————————————————————————————
随着产品的性能越来越强，高速信号越来越多，如何评估高速信号可行性和可靠性，是一个巨大的挑战。
而使用功能强大的 Keysight的ADS来进行仿真及验证，是应对上述挑战的重要手段之一。将修国先生在这
个方面具有多年的高速设计和仿真经验，本书正是他丰富经验的精髓，对于从事高速领域工作的工程师，
以及期望学习此方面知识技能的学生，具有很好的指导或参考作用。
——华为技术有限公司 技术专家 莫道春

人工智能时代的到来，逐步解放了人类的劳动力。工程师由于设计工具的发展，也从大量的依赖经验和手
动计算的工作中释放出来。ADS的不断强大和完善，为SI工程师和射频工程师的开发模式带来巨大变革。在硬件工程师必会的信号完整性分析
解决硬件工程师「原理图无误，PCB无误，电路调试却出错」的难题
帮助广大的硬件工程师设计出更加稳定可靠的电子系统

作者结合自己在PCB和EDA行业多年的实践经验，对信号完整性的基本概念、仿真工具的实际操作
与建模、PCB的物理实现必须关注的设计细节，结合DDR、HDMI、USB等常见的应用场景，进行了
系统而全面的介绍，真正做到了深入浅出，读者不需要高深的理论功底，就能快速上手解决实际
问题，同时在这个过程中逐步认识和理解信号完整性的各种设计理念，真正做到了不但授之以鱼，
更授之以渔。
————————————————————————————
随着产品的性能越来越强，高速信号越来越多，如何评估高速信号可行性和可靠性，是一个巨大的挑战。
而使用功能强大的 Keysight的ADS来进行仿真及验证，是应对上述挑战的重要手段之一。将修国先生在这
个方面具有多年的高速设计和仿真经验，本书正是他丰富经验的精髓，对于从事高速领域工作的工程师，
以及期望学习此方面知识技能的学生，具有很好的指导或参考作用。
——华为技术有限公司 技术专家 莫道春

人工智能时代的到来，逐步解放了人类的劳动力。工程师由于设计工具的发展，也从大量的依赖经验和手
动计算的工作中释放出来。ADS的不断强大和完善，为SI工程师和射频工程师的开发模式带来巨大变革。在
工程师的**技能中，仿真成为了新工科的**技能。修国凭借多年项目经验和积累，希望通过本书引领
这个变革，让工程师朋友们一起成为新时代硬件开发的弄潮儿。
——公众号“硬件十万个为什么”创始人 朱晓明

在信号完整性领域，能够做到深入浅出地讲解理论知识，分享实际工程经验的人，必须在这个领域里面钻
研多年，能够从理论走向实践，再从实践回归理论，反复迭代，这样写出的书才不会落入生涩难懂的局面。
幸好我们有蒋修国先生，他真正是“从工程师来，到工程师去”，以实战经验为背景，解读信号完整性基础
知识以及ADS仿真工具。实际上，蒋修国在写这本书的时候非常克制，作为信号完整性方面的专家，他打通
了从建模、设计到验证测试的所有环节，但这本书的内容只聚焦在设计仿真方面，也正因为如此，其内容
才丰富和实用。这本书是很多工程师所期待的。
——是德科技数字测试市场经理 杜吉伟

]

作者简介

[

蒋修国，近10年信号完整性设计和仿真相关经验，目前就职于是德科技，任EEsof应用工程师，负责信号完整性、电源完整性和EMC相关产品的应用与技术支持。曾参与过大型服务器、交换机、高速背板和云存储产品的硬件研发以及信号完整性设计和仿真工作。擅长高速数字电路的信号完整性和电源完整性仿真、设计和测试；设计过QSFP28，USB Type-C等多款高速接口测试夹具。于2014年创建了“信号完整性”公众号，每周都会分享SI、PI、RF和EMC等硬件的仿真、测试以及行业信息等相关的内容。公众号关注人数近2万人，文章累积阅读和转发量达数百万次。

]

目录

目 录第1 章 信号完整性基本概念 11.1 什么是信号完整性？ . 21.1.1 上升时间和下降时间 . 21.1.2 占空比 . 31.1.3 建立时间 . 31.1.4 保持时间 . 41.1.5 抖动 . 41.1.6 传输线 . 51.1.7 特性阻抗 . 61.1.8 反射 . 61.1.9 串扰 . 71.1.10 单调性 . 81.1.11 过冲/下冲 81.1.12 眼图 . 91.1.13 码间干扰 . 91.1.14 误码率 . 101.1.15 损耗 . 101.1.16 趋肤效应 . 111.1.17 扩频时钟（SSC）. 111.2 电源完整性基本概念 . 121.3 SI/PI/EMC 的相互关系 13本章小结. 13第2 章 ADS 基本概念及使用 142.1 是德科技EEsof 软件简介 . 152.2 ADS 软件介绍 162.2.1 ADS 概述 162.2.2 ADS 软件架构. 162.3 ADS 相关的文件介绍 192.4 ADS 相关窗口和菜单介绍 192.4.1 启动ADS 192.4.2 ADS 主界面 202.5 ADS 基础使用 212.5.1 新建或者打开原有工程 . 222.5.2 新建原理图 . 262.5.3 新建Layout . 332.5.4 新建数据显示窗口 . 36本章小结. 41第3 章 PCB 材料和层叠设计 . 423.1 PCB 材料介绍 433.1.1 铜箔 . 433.1.2 介质（半固化片和芯板） . 463.1.3 介电常数和介质损耗角 . 463.1.4 PCB 材料的分类 . 483.1.5 高速板材的特点 483.2 层叠设计 . 493.2.1 层叠设计的基本原则 . 493.2.2 层叠设计的典型案例 . 503.2.3 层叠结构中包含的参数信息 . 543.3 如何设置ADS 中的层叠 . 543.3.1 新建层叠 . 553.3.2 编辑材料信息 573.3.3 编辑层叠结构 603.3.4 添加过孔结构类型 . 623.4 CILD 阻抗计算 633.4.1 CILD（阻抗计算）介绍 . 633.4.2 微带线阻抗计算 643.4.3 参数的扫描 . 693.4.4 统计分析 . 713.4.5 带状线阻抗计算 733.4.6 共面波导线阻抗计算 . 733.4.7 自定义传输线结构 . 74本章小结. 76第4 章 传输线及端接 . 774.1 传输线 784.2 ADS 中的各类传输线 794.2.1 理想传输线模型 804.2.2 微带线和带状线模型 . 804.2.3 多层结构的传输线模型 . 844.3 损耗与信号完整性 . 864.4 阻抗与反射 . 894.4.1 传输链路与阻抗不连续点 . 894.4.2 反弹图 . 904.4.3 传输线阻抗分析 924.4.4 短桩线的反射 934.5 端接 954.5.1 点对点的传输线仿真 . 954.5.2 源端端接仿真 964.5.3 并联端接仿真 984.5.4 戴维宁端接仿真 994.5.5 RC 端接仿真 . 99本章小结. 101第5 章 过孔及过孔仿真 1025.1 过孔的分类 . 1035.2 Via 的结构 1035.3 Via Designer . 1055.3.1 开启Via Designer 1065.3.2 编辑层叠结构 1075.3.3 编辑过孔结构 1105.3.4 Via Designer 变量设置 1185.3.5 过孔的仿真以及仿真状态 . 1195.3.6 查看仿真结果 1215.3.7 导出仿真结果和模型 . 1255.4 过孔的参数扫描仿真 . 1275.5 Via Designer 模型在与ADS 和EMPro 中的应用 . 1315.5.1 Via Designer 模型在ADS 中的应用 . 1315.5.2 Via Designer 模型在EMPro 中的应用 . 1335.6 高速电路中过孔的设计注意事项 . 134本章小结. 135第6 章 串扰案例 . 1366.1 串扰 1376.2 串扰的分类 . 1376.2.1 近端串扰和远端串扰 . 1376.2.2 串扰的仿真 . 1386.3 ADS 参数扫描 1396.4 串扰的耦合长度与串扰的关系 . 1406.5 传输线之间的耦合距离与串扰的关系 . 1576.5.1 传输线之间耦合间距与串扰的仿真 . 1576.5.2 为什么PCB 设计要保证3W. 1596.6 激励源的上升时间与串扰的关系 . 1606.7 串扰与带状线的关系 . 1616.7.1 微带线与带状线串扰的对比 . 1616.7.2 高速信号线是布在内层好还是外层 . 1646.8 传输线到参考层的距离与串扰的关系 . 1646.9 定量分析串扰 . 1676.10 串扰与S 参数以及总线要求. 1686.11 如何减少电路设计中的串扰 . 170本章小结. 170第7 章 S 参数及其仿真应用 . 1717.1 S 参数介绍 . 1727.1.1 S 参数模型简介 1727.1.2 S 参数的命名方式以及混合模式 1737.1.3 S 参数的基本特性 . 1747.2 检查/查看S 参数 . 1757.3 S 参数仿真 . 1787.3.1 提取传输线的S 参数 1787.3.2 S 参数数据处理以及定义规范模板 1817.4 S 参数与TDR 1847.4.1 编辑TDR 公式 1847.4.2 Front panel 的SP TDR 工具 186本章小结. 187第8 章 IBIS 与SPICE 模型 1888.1 IBIS 模型简介 1898.2 IBIS 模型的基本语法和结构 1908.2.1 IBIS 的基本语法 . 1908.2.2 IBIS 结构 . 1908.2.3 IBIS 文件实例 . 1918.3 ADS 中IBIS 模型的使用 1998.3.1 IBIS 模型的应用 . 1998.3.2 ADS 中使用EBD 模型 2068.3.3 ADS 中使用Package 模型 2088.4 SPICE 模型 . 2098.4.1 ADS 中SPICE 模型的使用 . 2108.4.2 宽带SPICE（BBS）模型生成器 . 2128.4.3 W-element 模型生成 215本章小结. 218第9 章 HDMI 仿真 . 2199.1 HDMI . 2209.2 HDMI 电气规范解读 . 2219.2.1 HDMI 线缆规范 2229.2.2 HDMI 源设备规范 . 2239.2.3 HDMI 接收设备规范 . 2249.3 眼图和眼图模板 . 2259.3.1 眼图和眼图模板介绍 . 2259.3.2 选择眼图探针在ADS 中设置眼图模板 . 2289.3.3 在ADS 中设置眼图模板 . 2309.4 HDMI 仿真 . 2319.4.1 HDMI 源设备仿真 . 2319.4.2 HDMI 布线长度仿真 . 2349.4.3 HDMI 差分对内长度偏差仿真 . 2359.4.4 HDMI 差分对间长度偏差仿真 . 2379.5 HDMI 设计规则 . 238本章小结. 238第10 章 DDR4 仿真 . 23910.1 DDRx 总线介绍 . 24010.1.1 DDR 介绍 24010.1.2 DDR4 电气规范 . 24110.2 DDR4 系统框图 . 24410.3 DDR4 设计拓扑结构 . 24410.4 片上端接（ODT） 24610.5 DDR4 总线仿真 . 24710.5.1 地址、控制、命令以及时钟信号仿真 . 24710.5.2 数据和数据选通信号仿真 . 24910.5.3 DDR bus 仿真 25410.5.4 同步开关噪声（SSN）仿真 25610.6 DDR4 一致性仿真分析 . 25910.7 DDR4 的电源分配网络仿真 . 26010.8 DDR4 设计注意事项 . 260本章小结. 261第11 章 高速串行总线仿真 26211.1 高速串行接口 . 26311.2 USB 26311.2.1 USB 的发展历史 . 26311.2.2 USB3.0 的物理结构及电气特性 . 26411.3 IBIS-AMI 模型介绍 . 26711.4 通道仿真 . 26811.5 逐比特模式（Bit by bit） 27111.6 统计模式（Statistics） 27511.7 使用理想的发送/接收模型（Tx_Diff/Rx_Diff） 277本章小结. 280第12 章 PCB 板级仿真SIPro 28112.1 PCB 信号完整性仿真的流程 28212.2 PCB 文件导入 28312.3 剪切PCB 文件 . 28412.4 层叠和材料设置 . 28712.5 SIPro 使用流程. 28912.5.1 启动SIPro . 28912.5.2 设置仿真分析类型 . 29112.5.3 选择信号网络 29212.5.4 设置仿真模型 29612.5.5 设置仿真端口 29812.5.6 设置仿真频率和Options 设置 30012.5.7 运行仿真 . 30312.5.8 查看和导出仿真结果 . 303本章小结. 310第13 章 PCB 板级仿真PIPro 31113.1 电源完整性基础 . 31213.1.1 什么是电源完整性 . 31213.1.2 电源分配网络 31213.1.3 目标阻抗 . 31313.2 ADS 电源完整性仿真流程 . 31313.3 电源完整性直流分析（PI DC） . 31513.3.1 建立直流仿真分析 . 31513.3.2 选择电源网络并确定参数 . 31613.3.3 分离元件参数设置 . 31713.3.4 VRM 设置 . 31913.3.5 Sink 设置 . 32013.3.6 设置Options 32313.3.7 运行仿真及查看仿真结果 . 32413.4 电源完整性电热仿真（PI ET） . 33213.4.1 建立电热仿真分析 . 33213.4.2 热模型设置 . 33313.4.3 设置Options 33813.4.4 运行仿真以及查看仿真结果 . 33913.5 电源完整性交流分析（PI AC） . 34113.5.1 VRM、Sink 设置 . 34213.5.2 电容模型设置 34313.5.3 仿真频率和Options 设置 35213.5.4 运行仿真并查看仿真结果 . 35313.5.5 产生原理图和子电路 . 35913.5.6 优化仿真结果 36113.6 如何设计一个好的电源系统 . 365本章小结. 365

封面

书名:ADS信号完整性仿真与实战

作者:蒋修国

页数:未知

定价:¥118.0

出版社:清华大学出版社

出版日期:2019-05-01

ISBN:9787302528579

PDF电子书大小:111MB 高清扫描完整版