tag 标签: 信号完整性分析

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    2012-8-27 13:14
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      信号完整性分析基础系列之二十四——关于抖动(上) 美国力科公司深圳代表处 汪进进 写在前面的话 抖动话题是示波器测量的最高境界,也是最风云变换的一个话题,这是因为抖动是示波器测量的诸多功能中最和“数学”相关的。 玩数学似乎是需要一定境界的。 “力科示波器是怎么测量抖动的?”,“这台示波器抖动测量准不准?”,“时钟抖动和数据抖动测量方法为什么不一样?”,“总体抖动和峰峰值抖动有什么区别? ”,“余辉方法测量抖动不是最方便吗?”,“抖动和眼图,浴盆曲线之间是什么?”,…… 关于抖动的问题层出不穷。这么多年来,在完成了“关于触发(上)、(下)”和“关于眼图(上)、(下)”,“关于S参数(上)(下)”等三篇拙作后,我一直希望有一篇“关于抖动”的文章问世,但每每下笔又忐忑而止,怕有谬误遗毒。 今天,当我鼓起勇气来写关于抖动的时候,我需要特别说明,这是未定稿,恳请斧正。 抖动和波形余辉的关系 有一种比较传统的测量抖动的方法,就是利用余辉来查看信号边沿的变化,然后再用光标测量变化的大小(如图1所示),后来更进了一步,可以利用示波器的“余辉直方图”和相关参数自动测量出余辉的变化范围,这样测量的结果就被称为“抖动”。这个方法是在示波器还没有“测量统计”功能之前的方法,但在90年代初力科发明了测量统计功能之后,这个方法就逐渐被淘汰了。 图1 传统的抖动测量方法 这种传统的方法有下面这些缺点:(1)总会引入触发抖动,因此测量的结果很不准确。(2)只能测量某种参数的抖动,譬如触发上升沿,测量下降沿的余辉变化,反应了宽度的抖动,触发上升沿,测量相邻的上升沿的余辉变化,反应了周期的抖动。显然还有很多类型的抖动特别是最重要的TIE抖动无法测量出来。 (3)抖动产生的因果关系的信息也无从得知。 定义抖动的四个维度 和抖动相关的名词非常多:时钟抖动,数据抖动; 周期抖动,TIE抖动,相位抖动,cycle-cycle抖动; 峰峰值抖动(pk-pk jitter),有效值抖动(rms jitter);总体抖动(Tj),随机抖动(Rj),固有抖动(Dj);周期性抖动,DCD抖动,ISI抖动,数据相关性抖动; 定时抖动,基于误码率的抖动; 水平线以上的抖动和水平线以下的抖动…… 这些名词反应了定义抖动的不同维度。 回到“什么是抖动”的定义吧。其实抖动的定义一直没有统一,这可能也是因为需要表达清楚这个概念的维度比较多的原因。目前引用得比较多的定义是: Jitter is defined as the short-term variations of a digital signal’s significant instants from their ideal positions in time. 就是说抖动是信号在电平转换时,其边沿与理想位置之间的偏移量。如图2所示,红色的是表示理想信号,实际信号的边沿和红色信号边沿之间的偏差就是抖动。什么是“理想位置”,“理想位置”是怎么得到的? 这是被问到后最不好回答的问题。 图2 抖动的定义 我认为描述抖动离不开“四个维度”。仅仅是说“我想测量抖动”,这是不完整的表达,我建议的一种完整的表达方式是: 我想测量100万样本(一定数量样本)下的时钟抖动(或数据抖动)的周期抖动(或 TIE抖动,相位抖动,cycle-cycle抖动)的峰峰值抖动和有效值抖动(或Tj,Rj,Dj)。 具体到测量方法上就是先测量被测信号的周期(或TIE,Cycle-cycle period)等参数,然后持续测量出100万个甚至更多样本,将这100万个样本下的的最大值和最小值相减即为峰峰值抖动。但是10的12次方样本很难直接测量出来,因为需要消耗的时间太长,所以就改用数学模型预测的方法进行推导。 上面表达中涉及到抖动定义的四个维度是: 1,测量抖动的样本数/误码率。 2,被测信号的类型。分为时钟抖动和数据抖动。 3,关注的抖动参数的类型。主要有周期抖动,TIE抖动,cycle-cycle抖动。 4, 抖动测量结果的类型。主要有峰峰值抖动,有效值抖动,总体抖动(Tj),固有抖动(Dj),随机抖动(Rj)。 抖动是关于误码率的函数 我们下意识里可能会问,被测信号的抖动最坏能有多大? 其实,随着观察到的测量样本数的增加,这个问题的答案也就不一样。没有样本数的限定,这个问题没有一个收敛性的答案。抖动是关于误码率的函数。误码率为10e-12(10的-12次方)即表示发送端发送10e+12(10的12次方)个比特位的信号,在接收端出现误码的比特位个数是一个。测量10e-12误码率下的抖动可以理解为测量10e+12样本下的抖动。 时钟抖动和数据抖动 /水平线以上的抖动和水平线以下的抖动 当我们在定义抖动具有四个维度时,特别强调被测信号的类型分为时钟抖动和数据抖动,这是否意味着两种抖动的测量方法是完全不一样的呢?   其实,我们可以将时钟信号理解为一种特别的数据。所有用于数据抖动的测量方法理论上都可以用于测量时钟,只是因为时钟信号非常简单,是规则的010101…码型,因此,对于时钟抖动通常是通过直接测量一定数量的样本(样本数量应该是多少一般也没有统一的定义,甚至在有的时钟芯片手册中也没有说明)的参数结果,统计得出参数变化大小的pk-pk值,即为峰峰值抖动(pk-pk jitter)。 峰峰值抖动随着测量时间的增加,测量结果会变大。峰峰值抖动的测量结果不具备重复性,因为随机抖动理论上是无限发散的。有效值抖动(rms jitter)表示参数变化大小的标准偏差值。 我们将这种定量方法直接测量出来的抖动形象地称为“水平线以上的抖动”,因为这种抖动结果是不需要借助数学模型进行推导和预测的。 这种方法的抖动也叫“定时抖动(Timing jitter)”。 时钟抖动关注的信号参数类型主要有周期(period),TIE(Time Interval Error)和相邻周期间(Cycle-Cycle Period),对于时钟信号的单独研究,通常三种参数的抖动都需要测量。具体这三种抖动参数的介绍,请参考胡为东的文章《抖动的分类》。 数据抖动关注的是一定误码率下的TIE抖动,现在的串行数据测量领域通常默认的都是10e-12误码率,也就是说需要测量10e+12样本,这需要示波器测量几个小时甚至几天的时间,即使象力科的第四代示波器那么快的数据处理能力也无法“硬”测量出10e+12样本的参数来作为测量结果,因此,就需要根据某种数学模型来根据当前一定数量的样本数测量的结果来“预测”10e+12的样本下的抖动结果,这种基于数学模型预测的方法测量的抖动叫“水平线以下的抖动”。所谓抖动的风云变幻即在于一直在争论使用什么样的数学模型来预测抖动是最准确的。很多抖动相关的文章就是在用一连串的数学公式来说明作者发现的一种新模型是更准确的,看得您云里来雾里去的。 认识TIE抖动 为什么TIE抖动是作为测量数据抖动Tj的默认参数呢?  我想里引用胡为东文章《串行数据系统抖动基础》中的介绍可以帮助我们理解TIE的重要性: “通信系统的实质是通过一段介质发送或者接收数据。发送端TX发出不同编码形式的高速串行数据,经过一段链路传输后到达接收端RX,串行数据在传输过程中会受到各种各样的干扰,引起数据的抖动,串行数据系统工作的目的就是要尽可能的减少这些干扰的影响使得接收端能准确无误的恢复出发送端发送过来的数据。由于接收端(一般是由D触发器构成)需要使用时钟采样来完成同步接收数据,因此时钟信号和数据信号之间的同步关系是非常重要的,即必须要满足一定的建立时间和保持时间。因此串行数据时钟系统结构的变化最根本上是为了满足时钟与数据之间的时序关系,以便接收端能正确的接收到信号。当数据信号的电平发生翻转后,时钟边沿与数据边沿需要一定的建立时间来锁存数据;同时,数据信号的电平需要一定的保持时间让时钟能稳定的锁存数据。为了让建立时间和保持时间最大化,时钟最好能出现在数据比特位的中央。但是由于数据或者时钟存在抖动,抖动较大时,无法满足建立时间和保持时间的要求,D触发器可能输出错误的数据,产生误码。特别是在高速数字电路中,速率的增加导致建立时间和保持时间的余量越来越小,由于抖动产生误码的概率越来越高,所以,时钟和数据的抖动测试非常重要。 研究串行数据系统的抖动主要是研究时钟与串行数据的相对抖动,而不是单纯的指时钟抖动或者数据抖动。也就是说即使时钟有很大的抖动,但是只要数据也存在同样大的抖动,则两者之间的相对抖动仍旧很小,时钟和数据之间的建立时间和保持时间也仍旧能够得到保证。” 如何将时钟和数据之间的关系联系起来呢?  TIE(Time Interval Error)! TIE为作为抖动中最重要的一个参数,我们需要对它有深刻认识。 TIE定义为被测信号边沿与“参考时钟”边沿之间的时间间隔。具体计算中是以和参考电平的交叉点的时刻来计算的,如图3所示。TIE是在信号和参考时钟的每一个边沿都进行测量。 图3  TIE的定义 产生“参考时钟”(也就是前面抖动定义中提到的“理想位置”)有几种方法,比较常用的方法是从被测信号中通过软件PLL进行恢复。有时侯是直接定义一个理想的参考时钟,或者是在外部引入一个硬件时钟作为参考。 PLL的特性是准确测量抖动的关键所在,因为产生的参考时钟的误差将直接影响到TIE的测量结果,并进而影响到最终的抖动测量结果。关于PLL的具体细节请参考我们信号完整分析基础系列之三《串行数据测试中的CDR》 峰峰值抖动和总体抖动 峰峰值抖动(pk-pk jitter)是水平线以上的抖动,是直接测量出来的。总体抖动(Tj)是水平线以下的抖动,是通过数学模型预测出来的。很多时候当您说要测量Tj时,我就知道您具体要测量什么了,因为这里面有几个维度是业界的默认设置:Tj通常是指测量10的12次方样本下的数据抖动的TIE抖动的峰峰值抖动(pk-pk jitter)。前面已述,一般都默认了Tj是基于10e-12的误码率的,默认关注的抖动参数是TIE。 抖动和眼图的关系 眼图在一定程度上反应了抖动的大小,眼图越“干净”,眼图展开程度越大,说明抖动值越小。眼图的交叉位置在水平轴的区间越小,抖动越小。 在光模块行业,过去常通过眼图交叉点位置形成的余辉直方图来直接测量抖动,余辉直方图的最左到最右边的大小范围即为峰峰值抖动,如图4所示。在HDMI测量规范中对抖动的定义中也是采用这种方法。按前面所述,这是一种水平线以上的抖动。 交叉点的余辉直方图呈现高斯分布,说明抖动的行为主要表现为随机抖动,反之,如果余辉直方图表现为双峰分布,说明有明显的固有抖动。 图4  抖动和眼图的关系  
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    2012-7-2 10:12
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      今天是我们的“周末文章”第 180 次和您见面。 有谁知道我们第一次发送周末文章某年某月某日吗? 如果您能回答出来,于我真是莫大的惊喜! “逢十必庆”,算而今已超过了四整年了,我将这 180 期文章整理成辑,刻成光盘,光盘名是:“ 力科周末文章四周年 180 期合集 ”(目录见: http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3005312.HTM )。 如果您想收集这些文章,欢迎来函来电。 光盘是免费赠送的 , 不过,如果您将分享该光盘内容给您的同事,您的同行朋友,我将很是欣悦。 只有分享的知识才是力量。  这 180 个周末的作业中除了新闻稿之外,林林总总,我们共开辟了 20 个系列 , 包括示波器基础系列 , 力科示波器基础应用系列,信号完整性分析基础系列 , 串行数据一致性测试及调试系列 , 探头系列 , 第四代示波器系列 ,SPARQ 系列 ,HRO 系列 , 终结者系列 ,DDR 测试系列 ,USB3.0 测试系列 , 嵌入式系统测试系列 , 胡为东系列 ,Howard 系列 , 技术白皮书经典译丛系列 , 精彩十分钟系列 , 信号保真度系列,一周一问系列 , 自定义示波器系列,其它。 这些系列中有些系列的文章还没有全部完成。 刚开始的时候周末文章是一周一篇 , 去年 8 月开始改为了每两周一篇。 如果说我好盼望需要写文章的周末的到来,那是骗人的谎言,不过 , 每每能写有好的文章写出来,我自己确是很兴奋的。 分享是一种性格,是一种胸怀,是一种文化 , 更应是一种使命。 毕竟,每个人术业有专攻,将自己的积累体悟的经验和心得予以分享,与众人乐 , 何乐而不为呢 ?   但如果说我坚持四年的这种分享就是为了分享,那也是骗人的谎言,做人不能那么虚伪哈 , 其实 , 在四年前我的第一次周末文章活动的开篇邮件中就表达了我的想法。现在重新分享给大家 :   “ 常有力科的 Fans 向我建议,‘你们这么好的示波器不广为人知太可惜了,中国人相信广告,建议我们也经常给工程师们多发些邮件。’ 我们采纳了力科 Fans 们的建议,从今天开始每周定期向客户发送邮件,内容是和技术相关的为主。 如果您希望收到我们的邮件,请和我联系。如果您希望您的朋友收到我们的邮件,请和我联系。如果您朋友的朋友希望收到我们的邮件,请和我联系。我的联系方式: frankie.wang@lecroy.com 今天,我确立了我当前的职业使命是:致力于让中国的工程师用上世界上最好的示波器。为实现这样的使命,我知道,我的工作除了更多地与大家进行面对面的技术交流,更多地做产品演示,更多的现场培训,更多的举办公开讲座会之外,还需要更多地例行地与大家进行书面的沟通。 中国人太相信广告了! 这句话是一句真理! 我也相信广告! ”    我当年是那么老实地直接表达了我是为了广告的目的呢。不过 , 我在第一次邮件中就特别说明了如果您不关注示波器相关话题,请不用客气向我提出退订。后来我在每周邮件中将这作为例行的提示: “ 我深知,现在是一个海量信息的时代。如果您有兴趣阅读我们的每封邮件,我们甚感喜悦。如果您因为工作繁忙无暇对示波器技术细节关注过多,我们也甚表理解。如果您的邮箱每天都处于爆炸状态,而且您根本不关注示波器的话题,请您回复邮件给我说明,我将不再给您发送这类邮件。…… " 我的博客中有个标签语是“分享-悦纳-感动”。我的每周文章的分享能被您悦纳而不是当作垃圾邮件是我的幸运,是令我感动的 .      我将这周末文章和邮件都上传到了我的博客上 , 也因此我的博客成为了我自封的“示波器行业第一博”。量变导致质变 , 这个马克思主义真理我是绝对相信的。这也是我常鼓励我的同仁为周末文章贡献稿件的理由。 四年前我也抱怨说 , 在网上能找到力科的中文文章几乎为零。 我的老板说 , 只有行动才能带来改变,于是在老板和同仁特别是来自全国各地朋友们“如雪花一样飘来”的邮件的鼓励下 , 我坚持到了今天。 我开玩笑说过 , 人性的缺点我都有 , 这种周末邮件的做法不断地被赞美之后,我就象穿上了红舞鞋的舞者一样,永不知疲倦……  一路走来 , 感谢有您 !   我意识到:认准了是正确的做法后,持续的行动才能带来改变,否则没有持续的行动力就否定一个计划是很难成功的。 我常打的一个比方是 , 当一个人被困在屋子里的时候,他朝同一个地方打了九拳 , 但是直到第十拳打下去,才能走出这屋子。坚持 , 带有理想主义色彩的坚持,神仙推石头一样的坚持,象穿上红舞鞋的舞者一样的坚持 , 两篇文章不能说明问题, 20 篇文章不能带来很大的传播效应,当积累到了 100 篇的时候,一切都变了 , 人们在学习示波器的时候必然首先想到的是找力科。也只有力科才能提供这么完整的系统的有针对性的学习示波器的材料。 我们将这 180 期周末文章的目录整理在了附件中。这样做的目的其实很简单 , 因为您看了目录之后可能就有了拥有这光盘的冲动。那么 , 请发送邮件给我吧,告知您的姓名,电话 , 公司名和地址,我将寄送给您。 什么叫策划? 当我告诉您 , 我们将周末文章整理成光盘了 , 欢迎索取,这不叫策划或者叫小策划 , 当我将这光盘的目录整理出来,并将这 180 期的坚持说成故事,这就叫策划。 免费有理,欢迎来电来函。  在这 180 期的节点上 , 我终于将酝酿已久,几次动手想写但没有勇气写,终于在上周端午节的小长假里象挤牙膏一样写出了上篇来 , 文章的标题是“关于抖动(上 ) ”。我希望这是我继关于触发,关于眼图 , 关于 S 参数之后的第四个经典文章。 谈到抖动,我总会记起 2008 年 5 月 23 日的深圳研讨会上 , 当我问到 pk-pk jitter 和 Total jitter 有什么区别的时候,来自 ZTE 的工程师涂辉站起来响亮地回答到 ,pk-pk jitter 是直接测量出来的 ,Total jitter 是基于算法计算出来的。 满座皆惊。 我也没想到我曾经给他培训时说过的这句话被他记住了。 这句话是理解抖动的一个关键。 但是,我所有关于抖动的理解和积累在几年并没有什么大的长进,在我想搞清楚 Tj 算法的来龙去脉的时候,算法的模型又变了,……  我想特别特别强调的是,这篇抖动文章出我抛砖引玉的未定稿,文中不当之处恳望不吝赐教。 谢谢您四年来的悦纳!   
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    2012-4-23 18:52
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    美国力科公司                                    概述 VP@rcvr, Virtual Probe @ Receiver是力科高级信号完整性分析软件包Eye Doctor II中的一种数学运算功能,其设计目的是补偿因为端接不匹配造成的反射问题。它的一个很大优点是可以利用大家熟悉的端接模型,相比之下,我们知道其它的一些去嵌工具则需要DUT的S参数,而这种端接的S参数 是很难获得的。   波形测量的困难 因为PCB布线密度越来越大,在物理尺寸上几乎不可能在理想的位置上如接收机的端接点直接用探头来探测。这种情况下,必须在端接点之前测试信号,如图1所示。但是,这个测试点可能会受到端接反射的影响。   图1  实际电路中通常的测试点位置示意图 图2就是这种反射带来影响的一个例子。 这个信号是156MHz的时钟,在靠近接收机芯片的过孔进行探测。显然,该波形在距离边沿360ps的位置有反射存在。 图2   156MHz 的时钟信号 , 从边沿开始的360ps位置有反射存在   对反射进行补偿 的工具 为了对反射进行补偿,我们可以使用去嵌/仿真工具,但是这些工具通常都需要DUT的S参数。力科公司高级信号完整性分析软件包Eye Doctor II提供的VP@rcvr (接收端虚拟探测) 功能可以非常方便地利用图3中大家所熟悉的端接模型对这种反射进行补偿。 图3 :    VP@rcvr 设置界面 它有两个模式: “Simulation” 和“Termination”。在“Termination”模式下仿真端接点的信号波形以补偿基于不理想的接收端端接电路带来的反射。“Simulation” 模式可用于验证“Termination”模式的仿真效果。   基于力科示波器的信号源仿真工具 JitterSim  为了配置端接模型并进行验证,力科的高级串行数据分析软件包SDA II提供的JitterSim工具可以非常方便地仿真发射机信号。在本例中, JitterSim产生一个156.17MHz的时钟信号,上升时间为250ps, 占空比为40%,幅值为2V,如图4中的F1所示。   图 4: 利用 JitterSim 仿真作为信号源仿真发送端信号   验证端接模型 为了验证补偿的端接模型,我们可以使用VP@rcvr 的“Simulation” 模式和JitterSim产生的理想的发射端信号。在这个应用中,F2被设置为VP@rcvr中图5所示的“Simulated” 模式。   图 5 : VP@rcvr 的 “Simulation” 模式 信号通路假设是50 ohm系统,Td设置为130ps, 它是实际信号产生反射的时间的一半。F2波形是基于端接模型的探测点的仿真结果波形。如果F2和实际测量到的信号形状非常一致,表示端接模型适合于补偿实际的端接。在本例中,利用电容C=2.8pF,F2和图6中的M1波形非常一致。   图6 :   利用 JitterSim 和 VP@rcvr 仿真的结果和实际测量的信号比较   补偿反射 现在,端接模型可以用于VP@rcvr中的“Termination”模式的反射补偿了!将F2的源由 F1改为M1,M1是实际测量到的信号。将VP@rcvr中的“Simulation” 模式改为 “Termination”,那么现在 F2表示的就是仿真到的端接点的信号,如图7所示。   图 7:   利用 VP@rcvr 的“Termination”模式在端接点仿真的信号 F2现在是干净的时钟信号,没有反射。这个波形可用于对接收端的信号进行精确的定位。              (美国力科公司深圳代表处  汪进进 译)
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    2009-11-26 23:46
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        硬件测试技术及信号完整性分析 组织单位: 智通资讯网 联系电话:0755-26506757 86183357 13798472936 李先生 罗小姐 参加对象:硬件设计工程师,硬件测试工程师,PCB设计工程师,EMC工程师,PI工程师,SI工程师,项目经理,技术支持工程师,等等。 ------------------------------------------------------------------- ● 课程背景: 随着IT在全球范围的不断推广和完善,IT产品涉及通信,电脑,家电,服务等领域,遍及全球每个角落,已经成为人类生存的必用品。IT产品的市场体现不在于技术本身,而是看产品是否经得住用户的考验,性价比好的产品始终是用户心目中的首选。因此在相同技术的前提下,如何把握好产品的质量就成为该产品在市场上是否有强劲体现最为重要的部分。硬件测试的目的就是站在用户的角度,对产品的功能,性能,可靠性,兼容性,稳定性等进行严格的检查,提前体验用户感受的同时提高产品的市场竞争力。硬件测试是产品从研发走向生产的必经阶段,也是决定产品质量的重要环节,如何将测试工作开展的更全面、更仔细、更专业完善 也是众多企业所追求的目标。 本课程从测试的理论出发,结合实际的产品测试经验,介绍了黑盒测试的目的、原理、流程和实际应用操作,重点讲述白盒测试的方法,问题分析,硬件调试等内容。 ------------------------------------------------------------------ ● 课程收益: 通过本课程的学习,你可以掌握硬件测试的原理,方法,流程,和实际操作等。本课程的重点在于教会你如何开展白盒测试,涉及PCB设计,EMC设计,SI设计,PI设计等内容。并学会信号完整性原理,测试方法,分析方法,调试方法等。 通过本课程的学习你可以在硬件设计,硬件测试,PCB设计,SI设计,PI设计等方面的能力有质的飞跃,本课程的内容帮助你成为业界顶尖的工程师。   -------------------------------------------------------------------- ● 硬件测试技术及信号完整性分析大纲     一、硬件测试概述 1.硬件测试的目的 2.硬件测试的意义 3.目前业界硬件测试的开展情况 4.在企业生产价值链中的地位 5.硬件测试对公司形象和公司发展的重要性     二、测试准备 1.检视 2.FMEA(故障模式影响分析) 3.故障处理 4.测试计划和测试用例     三、 硬件测试种类与操作 1.指标测试 2.功能测试 3.容限测试 4.容错测试—FIT 5.长时间验证测试 6.可靠性数据预计 7.一致性测试 8.评审 四、 硬件测试的级别 1.黑盒测试与白盒测试 2.单元测试 3.系统测试     五、 可靠性测试 1.EMC 2.环境 3.安规 4.老化     六、测试问题 1.测试问题的确认 2.测试问题的定位 3.测试问题反馈方式和流程 4.测试问题跟踪和解决流程     七、测试效果评估 1.测试报告 2.评审归档 3.案例 4.测试方法总结 5.遗留问题处理 6.市场规模应用跟踪 7.产品故障率统计     八、测试规范制定 1.建立规范的重要性 2.需要哪些规范 3.规范的制定准则     九、 测试人员的培养 1.产品质量的主题负责人 2. 测试人员的目标和职责 3. 测试人员需要的技能 4. 测试人员的心态 5. 测试人员的等级认证 十、 SI简介 1. SI的重要性 2. 学习SI的目的 3. SI的内容 4. 理想逻辑电压波形 5. 实际逻辑波形 6. 数据采样及时序的例子 十一、信号质量测试方法 1. 衡量信号质量的参数及其定义 2. 振幅参数的测量 3. 时间参数的测量 4. 共模信号的测量 5. 眼图的测量 十二、信号时序测试方法 1.衡量时序的基本参数及其定义 2. 建立时间的测试方法 3. 保持时间的测试方法 4. 传输延迟的测试方法 5. SKEW的测试方法 十三、 常见的SI问题 1. 信号质量与时序的关系 2. 最常见的三种信号问题 3. 反射 4. 串扰 5. 电源/地噪音 6. EMC/EMI跟SI关系 7. SI问题的影响 8. 产生SI问题的地方 9. 工艺与频率的关系 10. 工艺与SI的关系 十四、 SI分析 1.在设计流程中的SI分析 2. 前期分析 3. 后期分析 4. SI工程师的重要性 5. SI分析原则 6. 集中式电路和分布式电路模型 7. 如何选择模拟电路模型 8. 例子 十五、电子设计中的SI问题 1. 上升时间和信号完整性 2. 传输线的种类 3. 反射产生原因 4. 如何消除反射 5. 串扰产生原因 6. 如何消除串扰 7. 电源/地噪音的种类 8. 电源/地噪音的副作用 9. 如何消除电源/地噪音 10. 电源/地模型 十六、建模与仿真 1.几种常见的电磁建模技术 2. 好的SI仿真工具应具备那些因素 3. 常见的SI 工具 十七、 信号完整性的仿真实例 1. 举例模型 2. SI分析 3. 仿真结果 4. 噪音来源及解决办法 十八、 硬件测试实例(黑合测试+白盒测试) 1 . 电脑行业的硬件测试方法及流程 2 . 通信行业的硬件测试方法及流程 3 . 家电行业的硬件测试方法及流程
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    《国外电子与通信教材系列:信号完整性分析》图书简介国外电子与通信教材系列:信号完整性分析,电子工业出版社出版,伯格丁(EricBogatin)著,李玉山,李丽平译,这本书及其第二版(信号完整性与电源完整性分析)就不要老wu多介绍了吧,作为信号完整性及电源完整性必看的书,这里老wu为大家准备了信号完整性分析第一版的中文版PDF、信号完整性分析第一版的英文版PDF及信号完整性与电源完整性分析英文版PDF。信号完整性分析图书目录第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SPICE3.10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A100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则附录B100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术语表信号完整性与电源完整性分析图书目录第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模型与建模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在频域解决问题2.4正弦波的特征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从频域逆变换到时域2.9带宽对上升边的影响2.10上升边与带宽2.11“有效”的含义2.12实际信号的带宽2.13时钟频率与带宽2.14测量的带宽2.15模型的带宽2.16互连的带宽2.17小结第3章阻抗与电气模型3.1用阻抗描述信号完整性3.2阻抗的含义3.3实际的与理想的电路元件3.4时域中理想电阻器的阻抗3.5时域中理想电容器的阻抗3.6时域中理想电感器的阻抗3.7频域中的阻抗3.8等效电路模型3.9电路理论和SPICE3.10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互连电阻的最佳近似式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电容器中的电流流动5.2球面电容5.3平行板近似式5.4介电常数5.5电源、地平面及去耦电容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电感是什么6.2电感法则之一:电流周围会形成闭合磁力线圈6.3电感法则之二:电感是导体电流1A时周围的磁力线匝韦伯数6.4自感和互感6.5电感法则之三:周围磁力线匝数改变时导体两端产生感应电压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电源分配网络和回路电感6.10每方块回路电感6.11平面对与过孔的回路电感6.12有出砂孔区域的平面回路电感6.13回路互感6.14多个电感器的等效电感6.15电感分类6.16电流分布及集肤深度6.17高导磁率材料6.18涡流6.19小结第7章传输线的物理基础7.1不再使用“地”这个词7.2信号7.3均匀传输线7.4铜中电子的速度7.5传输线上信号的速度7.6前沿的空间延伸7.7“我若是信号”7.8传输线的瞬时阻抗7.9特性阻抗与可控阻抗7.10常见的特性阻抗7.11传输线的阻抗7.12传输线的驱动7.13返回路径7.14返回路径参考平面的切换7.15传输线的一阶模型7.16特性阻抗的近似计算7.17用二维场求解器计算特性阻抗7.18n节集总电路模型7.19特性阻抗随频率的变化7.20小结第8章传输线与反射8.1阻抗突变处的反射8.2为什么会有反射8.3阻性负载的反射8.4驱动器的内阻8.5反弹图8.6反射波形仿真8.7用TDR测量反射8.8传输线及非故意突变8.9多长需要端接8.10点到点拓扑的通用端接策略8.11短串联传输线的反射8.12短并联传输线的反射8.13容性终端的反射8.14走线中途容性负载的反射8.15中途容性时延累加8.16拐角和过孔的影响8.17有载线8.18感性突变的反射8.19补偿8.20小结第9章有损线、上升边退化与材料特性9.1有损线的不良影响9.2传输线中的损耗9.3损耗源:导线电阻与趋肤效应9.4损耗源:介质9.5介质耗散因子9.6耗散因子的真实含义9.7有损传输线建模9.8有损传输线的特性阻抗9.9有损传输线中的信号速度9.10衰减与dB9.11有损线上的衰减9.12频域中有损线特性的度量9.13互连的带宽9.14有损线的时域行为9.15改善传输线眼图9.16预加重与均衡化9.17小结第10章传输线的串扰10.1叠加10.2耦合源:电容和电感10.3传输线串扰:NEXT与FEXT10.4串扰模型10.5SPICE电容矩阵10.6麦克斯韦电容矩阵与二维场求解器10.7电感矩阵10.8均匀传输线上的串扰和饱和长度10.9容性耦合电流10.10感性耦合电流10.11近端串扰10.12远端串扰10.13减小远端串扰10.14串扰仿真10.15防护布线10.16串扰与介电常数10.17串扰与时序10.18开关噪声10.19降低串扰的措施10.20小结第11章差分对与差分阻抗11.1差分信令11.2差分对11.3无耦合时的差分阻抗11.4耦合的影响11.5差分阻抗的计算11.6差分对返回电流的分布11.7奇模与偶模11.8差分阻抗与奇模阻抗11.9共模阻抗与偶模阻抗11.10差分/共模信号与奇模/偶模电压分量11.11奇模/偶模速度与远端串扰11.12理想耦合传输线或理想差分对模型11.13奇模及偶模阻抗的测量11.14差分及共模信号的端接11.15差分信号向共模信号转化11.16电磁干扰和共模信号11.17差分对的串扰11.18跨越返回路径中的间隙11.19是否要紧耦合11.20根据电容和电感矩阵元素计算奇模及偶模11.21特性阻抗矩阵11.22小结第12章S参数在信号完整性中的应用12.1一种新基准:S参数12.2S参数的定义12.3S参数的基本公式12.4S参数矩阵12.5返回及插入损耗仿真12.6互连的透明度12.7改变端口阻抗12.850Ω均匀传输线S21的相位12.9均匀传输线S21的幅值12.10传输线之间的耦合12.11非50Ω传输线的插入损耗12.12S参数的扩展12.13单端及差分S参数12.14差分插入损耗12.15模态转化项12.16转换为混模S参数12.17时域和频域12.18小结第13章电源分配网络13.1PDN的问题13.2问题的根源13.3PDN最重要的设计准则13.4如何确定目标阻抗13.5不同产品对PDN的要求不同13.6PDN工程化建模13.7稳压模块13.8用SPICE仿真阻抗13.9片上电容13.10封装屏障13.11未加去耦电容器的PDN13.12多层陶瓷电容器(MLCC)13.13等效串联电感13.14回路电感的解析近似13.15电容器装连的优化13.16电容器的并联13.17添加电容器降低并联谐振峰值13.18电容器容值的选取13.19电容器个数的估算13.20每nH电感的成本13.21靠个数多还是选合适值13.22修整阻抗曲线的频域目标阻抗法13.23何时要考虑每pH的电感13.24位置的重要性13.25扩散电感的制约13.26从芯片看过去13.27综合效果13.28小结附录A100条使信号完整性问题最小化的通用设计规则附录B100条估计信号完整性效应的经验法则附录C参考文献
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