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信號及電源分析與設計課程培訓

【課程背景】
《信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性分(fen)(fen)析》 作(zuo)者：(美)伯格(ge)丁(ding)(Bogatin,E.)著，李玉(yu)山(shan)譯(yi)，本培訓以李玉(yu)山(shan)等翻譯(yi)的(de)《信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性分(fen)(fen)析》內容為背(bei)景，針對(dui)國內高速(su)電子設(she)計中對(dui)性能分(fen)(fen)析和(he)提高的(de)需求，突出重點、難點。內容涉(she)及各種*的(de)高速(su)電路設(she)計與信(xin)號(hao)、電源完(wan)整(zheng)性分(fen)(fen)析要點。大綱將內容加以合并重組(zu)，以十三講為基礎安排(pai)再加一講內容。

【課程大綱】
第一講  高速電路設計與信號完整性初階
介紹(shao)當(dang)今國(guo)內外各(ge)種互連設計(ji)及分析技術、仿真軟件優劣等概(gai)況(kuang)；概(gai)述后面諸講的(de)各(ge)種基本(ben)概(gai)念。同時，簡要介紹(shao)相關技術資料、國(guo)內出版的(de)原版譯(yi)著情(qing)況(kuang)等。

第二、三、四講 信號/互連帶寬與時域阻抗
介紹信號完(wan)整性的主要(yao)對象——時(shi)域上升(sheng)邊及頻域帶(dai)寬(kuan)(kuan)。介紹信號帶(dai)寬(kuan)(kuan)、互(hu)連(lian)本征(zheng)帶(dai)寬(kuan)(kuan)、互(hu)連(lian)本征(zheng)上升(sheng)時(shi)間(jian)、互(hu)連(lian)模型帶(dai)寬(kuan)(kuan)、測(ce)量帶(dai)寬(kuan)(kuan)、互(hu)連(lian)阻抗、時(shi)域阻抗、方塊電阻等(deng)概念。

第五、六講 電容/電感效應與趨膚擠近
分析(xi)電感(gan)(gan)(gan)、SSN及(ji)地彈，討論如何(he)設(she)計電源、地平面、出(chu)砂孔？如何(he)善用導磁物質(zhi)？如何(he)設(she)計及(ji)安裝電容器的去耦量？簡述介電常數、導磁率(lv)等(deng)概念。分析(xi)自感(gan)(gan)(gan)、互感(gan)(gan)(gan)、凈電感(gan)(gan)(gan)、回路(lu)電感(gan)(gan)(gan)、方(fang)塊電感(gan)(gan)(gan)，趨(qu)膚/擠近(jin)與渦流效應。

第七講 互連線的模型、阻抗及過孔地彈
介紹(shao)(shao)互連線(xian)的傳輸線(xian)模(mo)(mo)型、阻抗(kang)及(ji)(ji)時(shi)(shi)延分(fen)析技術(shu)。以常(chang)見(jian)穿過電源/地(di)平面的信(xin)號過孔(kong)為例(li)，剖析過孔(kong)引起的地(di)彈噪聲。介紹(shao)(shao)互連線(xian)仿真(zhen)建模(mo)(mo)技術(shu)及(ji)(ji)空間(jian)延伸概(gai)念。介紹(shao)(shao)輸入(ru)阻抗(kang)、瞬時(shi)(shi)阻抗(kang)、特(te)性阻抗(kang)的不同用途。

第八講 PCB單線網反射/時延退化與對策
介紹(shao)高速(su)PCB的(de)(de)TDR阻抗測試技術，典型的(de)(de)TDR應用(yong)和測試。分(fen)析(xi)各(ge)種(zhong)單(dan)線網(wang)的(de)(de)拓(tuo)撲(pu)設(she)計、各(ge)種(zhong)單(dan)線網(wang)模型分(fen)析(xi)；互連阻抗臺階(jie)、感性、容(rong)性突變下的(de)(de)多(duo)種(zhong)反射/時延(yan)退化(hua)現象。介紹(shao)菊花鏈、遠端(duan)簇、源端(duan)匹配(pei)及補償對策等。

第九講 損耗退化/ISI改善技術
分析趨膚/擠近效應下的導線損耗和介質損耗如何造成上升邊損耗退化？分析介質損耗與耗散因子的特點，損耗如何吃掉高頻分量？如何影響時序完整性？如何用眼圖分析符號間干擾ISI及抖動？
介紹常(chang)見(jian)眼圖所反映的信號完整性、時序完整性問題；抖(dou)動產(chan)生的原(yuan)因；抖(dou)動的分類(lei)和分析方法，探討多(duo)種預加重(zhong)及均衡改善技術。

第十講 PCB多線網間串擾與減小措施
基于互容(rong)、互感的(de)傳(chuan)輸線(xian)串(chuan)(chuan)擾(rao)分析技術，深(shen)入研(yan)究微帶(dai)線(xian)、帶(dai)狀線(xian)的(de)近端(duan)、遠(yuan)端(duan)串(chuan)(chuan)擾(rao)模型及飽和(he)(he)長(chang)度。介(jie)紹串(chuan)(chuan)擾(rao)如何(he)形成時序錯(cuo)位？為(wei)什么帶(dai)狀線(xian)沒有遠(yuan)端(duan)串(chuan)(chuan)擾(rao)？如何(he)設(she)(she)計防護線(xian)、屏蔽線(xian)？介(jie)紹如何(he)設(she)(she)計微帶(dai)線(xian)和(he)(he)帶(dai)狀線(xian)以(yi)避(bi)免串(chuan)(chuan)擾(rao)？ 

第十一講 差分對設計與共模/EMI抑制
介(jie)紹(shao)流(liu)行(xing)的(de)(de)差(cha)分對(dui)設計(ji)口訣。重點介(jie)紹(shao)差(cha)分信號及(ji)(ji)阻(zu)抗/共模(mo)信號及(ji)(ji)阻(zu)抗、奇(qi)模(mo)阻(zu)抗/偶(ou)模(mo)阻(zu)抗、差(cha)分—共模(mo)、奇(qi)模(mo)—偶(ou)模(mo)的(de)(de)分解及(ji)(ji)倍數(shu)關系(xi)。介(jie)紹(shao)“奇(qi)小偶(ou)大”、“奇(qi)快偶(ou)慢”的(de)(de)原理。介(jie)紹(shao)基于差(cha)分對(dui)模(mo)型的(de)(de)串擾新解。介(jie)紹(shao)差(cha)分對(dui)設計(ji)、匹(pi)配設計(ji)技術(shu)及(ji)(ji)性能(neng)(neng)分析(xi)、研究共模(mo)抑制(zhi)及(ji)(ji)EMI屏蔽問題，介(jie)紹(shao)雙絞線、電感(gan)扼流(liu)圈、磁(ci)(ci)芯磁(ci)(ci)環(huan)的(de)(de)性能(neng)(neng)特點。 

第十二講 S-參數仿真/測量及應用
S-參(can)數是刻畫互(hu)連(lian)新的(de)完備標準。介紹S-參(can)數仿(fang)真(zhen)和測(ce)量(liang)(liang)(liang)。包括：S-參(can)數矩陣(zhen)、返回損耗(hao)S11、插(cha)入損耗(hao)S21與互(hu)連(lian)透(tou)明度、串擾及(ji)差分(fen)S-參(can)數。重點討論單線(xian)網雙端口(kou)的(de)窄(zhai)帶下沖及(ji)差分(fen)對(dui)S-參(can)數的(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)/仿(fang)真(zhen)與轉換技術。同時(shi)，將時(shi)域眼圖(tu)生成(cheng)與頻域S-參(can)數測(ce)量(liang)(liang)(liang)做一(yi)個一(yi)體(ti)化(hua)對(dui)接介紹。

第十三講 電源完整性分析與電源分配網絡設計
電源完整性(PI)只是電源網絡設計的目標之一。電源分配網絡(PDN)，包含從穩壓模塊(VRM)到芯片焊盤；再到裸芯片內分配電壓/電流的所有互連。推介有效的目標阻抗法(FDTI)，重點對去耦電容器的數量與容量選擇技術、寄生固有電感/安裝電感/擴散電感的降低技術進行充分的分析與設計。
數模(mo)混合設(she)(she)計重(zhong)點(dian)是(shi)電(dian)源(yuan)分配網(wang)絡PDN的設(she)(she)計；設(she)(she)計重(zhong)心在于如(ru)何設(she)(she)計電(dian)源(yuan)/地平面及(ji)抑制噪聲(sheng)。此外，還可以(yi)對數/模(mo)的信號網(wang)絡進行有(you)效的隔(ge)離和濾(lv)波。

第十四講  鏈路I/O接口與抖動分析
介紹信號(hao)完整性技術的新進展(zhan)：一個是為何(he)鏈路分析(xi)成為重點關注對象；一個是如(ru)何(he)對抖(dou)動進行分析(xi)。

課后附件：
1. 課后考核——SI培訓結業考查題
提供一份“SI培訓結業考查題及參考答案”，供對照。
2. 課后仿真——串擾仿真示例
提供文件指導如何用軟件Hyperlynx仿真信號完整性問題，給出串擾仿真示例。
3. 課后復習——PPT及外文資料
提供上述所有各講的(de)PPT原稿及有關外文(wen)(wen)參考文(wen)(wen)獻，供課后復(fu)習。

信號及電源分析與設計課程培訓