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信號及電源分析與設計課程培訓

【課程背景】
《信號(hao)(hao)完整性分(fen)析(xi)》 作者：(美)伯格丁(Bogatin,E.)著，李(li)玉山譯(yi)，本培訓(xun)以(yi)(yi)李(li)玉山等翻(fan)譯(yi)的《信號(hao)(hao)完整性分(fen)析(xi)》內容(rong)為(wei)背(bei)景，針對國(guo)內高(gao)速電子設計中對性能(neng)分(fen)析(xi)和提(ti)高(gao)的需(xu)求，突出重點、難點。內容(rong)涉(she)及各種*的高(gao)速電路設計與信號(hao)(hao)、電源完整性分(fen)析(xi)要(yao)點。大(da)綱將(jiang)內容(rong)加以(yi)(yi)合并重組(zu)，以(yi)(yi)十三講為(wei)基礎安排再加一講內容(rong)。

【課程大綱】
第一講  高速電路設計與信號完整性初階
介紹(shao)(shao)當今國內外各種互連設計(ji)及分析技術、仿真(zhen)軟件(jian)優劣等概況(kuang)；概述后面(mian)諸講的(de)各種基本(ben)概念。同時，簡要介紹(shao)(shao)相關技術資(zi)料、國內出版的(de)原版譯著(zhu)情況(kuang)等。

第二、三、四講 信號/互連帶寬與時域阻抗
介紹信(xin)號完整性的主要對(dui)象——時(shi)域(yu)(yu)上升(sheng)邊及頻(pin)域(yu)(yu)帶(dai)寬(kuan)。介紹信(xin)號帶(dai)寬(kuan)、互(hu)連(lian)(lian)本征帶(dai)寬(kuan)、互(hu)連(lian)(lian)本征上升(sheng)時(shi)間、互(hu)連(lian)(lian)模型(xing)帶(dai)寬(kuan)、測量(liang)帶(dai)寬(kuan)、互(hu)連(lian)(lian)阻抗、時(shi)域(yu)(yu)阻抗、方塊電阻等概(gai)念。

第五、六講 電容/電感效應與趨膚擠近
分析電(dian)(dian)感(gan)(gan)、SSN及地彈，討(tao)論如(ru)何(he)設計電(dian)(dian)源(yuan)、地平面、出(chu)砂孔？如(ru)何(he)善用導磁(ci)物質？如(ru)何(he)設計及安裝電(dian)(dian)容(rong)器的去耦量？簡(jian)述(shu)介電(dian)(dian)常數、導磁(ci)率等概念。分析自感(gan)(gan)、互感(gan)(gan)、凈電(dian)(dian)感(gan)(gan)、回路電(dian)(dian)感(gan)(gan)、方塊電(dian)(dian)感(gan)(gan)，趨膚(fu)/擠(ji)近與渦流效應。

第七講 互連線的模型、阻抗及過孔地彈
介(jie)紹(shao)互連(lian)線(xian)(xian)的傳(chuan)輸線(xian)(xian)模(mo)(mo)型、阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)及(ji)時(shi)延分析(xi)技術。以常見穿(chuan)過電源/地平面的信號過孔為(wei)例，剖析(xi)過孔引(yin)起的地彈噪聲。介(jie)紹(shao)互連(lian)線(xian)(xian)仿真建模(mo)(mo)技術及(ji)空間延伸概念。介(jie)紹(shao)輸入阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)、瞬時(shi)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)、特性阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)的不同用途。

第八講 PCB單線網反射/時延退化與對策
介(jie)紹高速PCB的(de)TDR阻抗測試技術，典型的(de)TDR應用和測試。分(fen)析各種(zhong)單(dan)線網(wang)的(de)拓(tuo)撲設計、各種(zhong)單(dan)線網(wang)模(mo)型分(fen)析；互(hu)連阻抗臺階、感性、容(rong)性突(tu)變下的(de)多種(zhong)反射(she)/時延退化現象。介(jie)紹菊花鏈、遠端簇、源端匹配及補償對策等。

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？
介紹常見眼圖(tu)所反映的信號完(wan)整性(xing)、時序完(wan)整性(xing)問題；抖動(dong)產生的原因；抖動(dong)的分類(lei)和(he)分析(xi)方法，探討多(duo)種預(yu)加重(zhong)及均衡改(gai)善技術。

第十講 PCB多線網間串擾與減小措施
基于互容、互感的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)串(chuan)(chuan)(chuan)擾(rao)(rao)分析技術，深入(ru)研究微帶(dai)線(xian)(xian)(xian)、帶(dai)狀線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)近端、遠端串(chuan)(chuan)(chuan)擾(rao)(rao)模型(xing)及飽和(he)(he)長度(du)。介紹串(chuan)(chuan)(chuan)擾(rao)(rao)如何形成時序錯(cuo)位？為什么帶(dai)狀線(xian)(xian)(xian)沒有遠端串(chuan)(chuan)(chuan)擾(rao)(rao)？如何設計防(fang)護線(xian)(xian)(xian)、屏蔽線(xian)(xian)(xian)？介紹如何設計微帶(dai)線(xian)(xian)(xian)和(he)(he)帶(dai)狀線(xian)(xian)(xian)以(yi)避(bi)免串(chuan)(chuan)(chuan)擾(rao)(rao)？ 

第十一講 差分對設計與共模/EMI抑制
介(jie)紹(shao)(shao)流行(xing)的(de)差(cha)分對(dui)設(she)計口(kou)訣(jue)。重點介(jie)紹(shao)(shao)差(cha)分信號及(ji)(ji)阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)/共(gong)模信號及(ji)(ji)阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)、奇模阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)/偶模阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)、差(cha)分—共(gong)模、奇模—偶模的(de)分解及(ji)(ji)倍數關系。介(jie)紹(shao)(shao)“奇小偶大”、“奇快(kuai)偶慢”的(de)原理(li)。介(jie)紹(shao)(shao)基于(yu)差(cha)分對(dui)模型的(de)串擾新(xin)解。介(jie)紹(shao)(shao)差(cha)分對(dui)設(she)計、匹配設(she)計技術及(ji)(ji)性(xing)能(neng)分析(xi)、研究共(gong)模抑制及(ji)(ji)EMI屏蔽問題(ti)，介(jie)紹(shao)(shao)雙絞線、電(dian)感扼流圈、磁芯(xin)磁環的(de)性(xing)能(neng)特點。 

第十二講 S-參數仿真/測量及應用
S-參(can)(can)數是刻畫互連新的(de)完備標準。介紹S-參(can)(can)數仿真和測量。包括(kuo)：S-參(can)(can)數矩陣、返回損耗S11、插入損耗S21與(yu)互連透明度、串擾及差分S-參(can)(can)數。重(zhong)點討論單線網(wang)雙端口的(de)窄帶(dai)下沖(chong)及差分對S-參(can)(can)數的(de)測量/仿真與(yu)轉換(huan)技術。同(tong)時(shi)，將時(shi)域(yu)(yu)眼圖生成(cheng)與(yu)頻域(yu)(yu)S-參(can)(can)數測量做一個一體化對接介紹。

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(shu)模混合設(she)計(ji)重點(dian)是電(dian)源分(fen)配網(wang)絡PDN的(de)設(she)計(ji)；設(she)計(ji)重心在于(yu)如(ru)何設(she)計(ji)電(dian)源/地平面及(ji)抑制噪(zao)聲。此外，還可以(yi)對數(shu)/模的(de)信號(hao)網(wang)絡進行有效的(de)隔離和濾波。

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(yi)個是為何(he)鏈路(lu)分析成(cheng)為重點關注對象；一(yi)個是如(ru)何(he)對抖動進行分析。

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(gong)上述所有各講的(de)PPT原稿及(ji)有關外文參(can)考文獻，供(gong)課后復(fu)習。

信號及電源分析與設計課程培訓