(施永荣)信号完整性分析读书报告1-2(3)
发布时间:2021-06-08
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SI PI入门自己学习的笔记
1.4轨道塌陷噪声
噪声在电源\地分配网络(给芯片提供电源)中也是致命问题。
高性能处理器和一些专用集成电路的发展趋势:低电压源供电、高功率消耗。这就意味着在更短的时间内有更大的开关电流,这是噪声容限会更小。
设计电源\地分配网络时的目标是使电源分配系统PDS的阻抗最小。
设计一个低阻抗PDS应该考虑以下特性:
(1) 相邻的电源和地分配层平面的介质应尽可能地薄,以使它们紧紧靠近
(2) 低电感的去耦电容
(3) 封装时安排有多个很短的电源和地引脚
(4) 片内加去耦电容
PDS的阻抗已被Sun公司评估为对高端处理器的要求。
电源层和地层间使用超薄的、高介电常数的叠层这种创新技术有助于将轨道塌陷噪声减到最小。如3M公司的C-Ply,这种材料的厚度为8微米,介电常数为20。当用这种材料制作特殊电路板上的电源层和地层时它的超低回路电感和大分布电容明显减少电源\地分布阻抗。
屏蔽盒的使用,有些使用了屏蔽盒的产品因为需要与外界通信,通常电缆延伸到屏蔽罩的外部,起着天线的作用并能产生辐射。在所有连接电缆(特别是双绞线)上正确使用铁氧体将明显地减小天线效应。铁氧体通常在电缆周围,以减小像共模电流这种主要的辐射源。
1.7电子产品的趋势
在未来几年,40GHz时钟频率在电信系统中将变得很常见。40GHz时钟信号的整个周期只有25ps,这就要求上升边必须远远小于10ps,这是一个很短的上升边,需要极其细心的设计操作。
第2章 时域与频域
2.2频域中的正弦波
正弦波是频域中唯一存在的波形,这是频域中最重要的规则。
事实上,正弦波有四个性质使它可以很有效地描述其他任一波形。
(1) 时域中的任何波形都可以由正弦波的组合完全且惟一地描述
(2) 任何两个频率不同的正弦波都是正交的。如果将两个正弦波相乘并在整个时间轴上
做积分,则积分值为零。这说明可以将不同的频率分量相互分离开。
(3) 正弦波有精确的数学定义。
(4) 正弦波及其微分值处处存在,没有上下边界。现实世界是无穷的,因此可用正弦波
来描述现实中的波形。
电源分配系统的设计目标就是使其阻抗从直流到典型信号的带宽都能保持在定植之内。
2.10带宽和上升时间
对于重新生成的方波只包含一些较高次的谐波这种特殊情况,带宽和上升时间的倒数有关。 BW=0.35 RT