原创 高速设计知识基础

当前我们的设计正面临高速数字电路设计的挑战，这种挑战在电信行业和个人PC领域越来越来明显，为了适应这种挑战需求，我们工程师必须更新知识体系，以跟上时代的步伐，设计满足当下和未来的产品。

T.Granberg在他的书中描述了高速电路设计者需要设计的知识体系，具体可以跟每个人的运用场合进行深化。下面做个简单疏理：

1.PCB设计技巧；

2.微波理论、传输线理论、S参数理解；

3.光纤通信基础；

4.数字逻辑设计（逻辑电平界定、分析）；

5.FPGA、CPLD设计；

6.EDA软件技巧（涉及三维建模分析）；

7.TDR、TDT理论基础；

8.了解内存设备和内存技术；

9.仪器使用能力（TDR、VNA、高速实时示波器、BERT，矢量信号发生器等）；

10.对单端电路和差分电路建模、仿真的能力；

11.了解SPICE、IBIS model（或者目前的AMI模型）；

12.了解链路信号处理（信道编码、预加重、均衡、CDR等）；

13.高速连接器、cable特性；

14.当下及未来的通信协议、技术的要求及变化。

PCB设计技巧主要体现高速数字时代PCB上的每条trace多成为一个寄生特性的元件（呈现LCR参数），对于高速应用必须谨慎处理以满足SI、PI、EMI的需求。同时高速数字设计的基础多是由微波理论引用过来的，对于模拟信号和数字信号分析方法类似，但是结果要求会有些差异。传输线理论、S参数、TDR和TDT理论为分析高速数字设计提供的具体的分析方向和方法，这些可以通过正确使用LAB仪器来进行测试测量得到结果。可以通过合适的软件和算法获得无源通信链路的模型以及传输过程中的连接器模型，然后加上合适的收发器件模型（SPICE、IBIS、AMI）建立分析通道响应的仿真链路。FPGA、或者集合DSP核的FPGA或者单独的DSP器件成为通信和仪器广泛使用的数字器件，了解其基本的工作原理也是必须的，尤其他的布局、布线与内存等其他器件配合的时序分析也很重要。

这些点为学习提供了参考，故分享。