当前位置:培训频道岗位技能培训生产管理 》李玉山:高速系统PCB互连设计及信号、电源完整性分析 (课程编号:100151840)

高速系统PCB互连设计及信号、电源完整性分析

 

培训目标

随着微电子技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航空航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中,信号完整性分析技术(SI)是现今国际领先的PCB设计方法和流程,其在高速电路设计中起着举足轻重的作用。而目前,国内企业在实现VLSI芯片、PCB 和系统设计功能的前提下,具有性能属性的信号完整性设计问题已经成为电子设计的一个瓶颈。为此,为了让广大从业人员掌握信号完整性的新知识、新观点和定性、定量的分析技术;提高高速互连设计及信号完整性分析能力,帮助学员尽可能在电子设计的初期找到信号完整性问题的解决方案,研修班将聘从业经验丰富的资深专家讲解信号完整性分析及应用设计技术和经验。

课程大纲

第一讲 高速电路设计面临的挑战
介绍当今国内外各种互连设计及分析技术、仿真软件优劣等概况;概述后面诸讲的各种基本概念。同时,简要介绍相关技术资料、国内出版的原版译著情况等。

第二、三、四讲 信号/互连的带宽与阻抗
介绍信号完整性的主要对象——上升边及其频域带宽。介绍信号带宽、互连本征带宽、互连本征上升时间、互连模型带宽、互连阻抗、测量带宽等的应用。

第五、六讲 电容,电感与电流趋肤
分析电感、SSN及地弹,讨论如何设计电源、地平面、出砂孔?如何善用导磁物质?如何设计及安装电容的去耦量?简述介电常数、相对介电常数、等效介电常数、复介电常数等概念。分析自感、互感、净电感、回路电感如何形成趋肤效应和涡流。

第七讲 传输线模型、接地与过孔
学习传输线的零阶、一阶模型,给出传输线阻抗及时延分析技术。穿过电源地平面的信号过孔应该如何分析?地线真的是地电平吗?以过孔为例,剖析地线不是地,分析过孔引入的SSN。介绍导线空间延伸的概念。介绍输入阻抗、瞬时阻抗、特性阻抗的不同用途。

第八讲 PCB单线网的反射
介绍高速PCB的TDR阻抗测试原理,典型的TDR应用和测试。分析各种单线网的拓扑设计、各种单线网模型分析;互连阻抗台阶、感性、容性突变下的多种反射现象及其匹配补偿对策。

第九讲 有损线、带宽与抖动
介绍眼图分析的重要性,常见眼图反映的信号完整性、数据完整性问题;抖动的概念及产生的原因;抖动的分类和分解方法;抖动分析的方法;抖动测试和分析实例。
分析趋肤效应下的导线损耗和介质损耗如何造成上升边退化?分析介质损耗与耗散因子的特点,损耗如何吃掉高频分量?如何影响数据完整性?如何用眼 图分析符号间干扰及抖动?

第十讲 PCB线网间的串扰
基于互容、互感的传输线串扰分析技术,深入研究微带线、带状线的近端、远端串扰模型及饱和长度。介绍串扰如何形成时序错位?为什么带状线没有远端串扰?如何设计防护线、屏蔽线?介绍如何设计微带线和带状线以避免串扰?

第十一讲 差分对/差分信令,共模/EMI
介绍流行的差分对如何设计?介绍差分信号及阻抗、共模信号及阻抗、奇模阻抗、偶模阻抗等重点。介绍分析中“奇小偶大”、“奇快偶慢”的原理。研究共模抑制及EMI屏蔽问题,介绍双绞线、电感扼流圈、磁芯磁环的性能特点。

第十二讲 S-参数测量及其应用
S-参数已经成为描述互连行为新的通用基准。互连行为的所有信息都已全部包含在S-参数中,它可以通过测量或仿真获得。
本讲介绍如何仿真和测量S-参数。包括:S-参数矩阵、S21的幅度、S21的相位、串扰、反射损耗、插入损耗、差分S-参数等。同时,对时域阻抗及眼图的测量做一个与频域S-参数一体化的综合介绍。第十三讲 电源分配网络设计/电源完整性分析
电源分配或配送网络(PDN),包含从稳压模块(VRM)到芯片的焊盘;再到裸芯片内分配本地电压和返回电流的所有互连。其中有:VRM、体去耦电容器、过孔及互连、SMT电容器、电源/地平面、封装焊球或引脚、封装中互连及键合线、芯片内部互连等,需要进行分析与设计。
数模混合设计重点是电源分配网络PDN的设计;设计重心在于如何设计电源/地平面及抑制噪声。此外,还可以对数/模的信号网络进行有效的隔离和滤波。
课后设计分析练习
课程设计的串扰分析答案示例\采用具体软件Hyperlynx分析信号完整性问题并给答案!

培训师介绍

李玉山

教授 国家级重点学科电路与系统学科带头人和博士生导师、某电路CAD研究所所长、中国通信学会高级会员。从事雷达、通信系统研制工作10多年。曾赴美国迈阿密大学电气与计算机工程系合作研究两年计算机视觉测量系统及VLSI设计;赴美国北卡州立大学电气与计算机工程系作高访学者研究人工视觉系统及ASIC设计。多年来完成科研项目30多项,获省部级奖励10项。出版教材和专著6部;主持制定中国电子行业标准3部。在IEEE汇刊等刊物发表论文100多篇,其中60篇被收入三大检索 (其中不计重复的SCI检索8篇、EI检索41篇、ISTP检索11篇)。

培训对象

具有电路设计背景的设计工程师, 测试工程师,系统工程师, 项目经理和技术员;

所属分类
关键词
高速系统PCB互连设计及信号、产品研发、生产管理、
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