第一部分 信號完整性知識基礎.................................................................................5第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓撲結構的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓撲模板驅動設計...................................................................2313.4.4 時序驅動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅動設計.......................................................................2323.4.6 設計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 圖形化的拓撲結構探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設計前和設計的拓撲結構提取.......................................................2354.6 仿真設置顧問...........................................................................................2354.7 改變設計的管理.......................................................................................2354.8 關鍵技術特點...........................................................................................2364.8.1 拓撲結構探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分：HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串擾仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串擾仿真..........................................................................309
上傳時間： 2014-04-18
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過程，分析了諸多因數對諧波測量的影響，提出了磁心性能的調控方向。 關鍵詞：比損耗系數， 磁滯常數ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來，變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家，在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上，進行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施，促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法，專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統，其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測無心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時，所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測磁心配對安裝好后，先調節振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作，其中測量系統的高、低通濾波器，信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求， 必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初，1409 所和四機部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結，出窯后經真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料，在此基礎上，還實現了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM（頻率劃分調制）向PCM（脈沖編碼調制） 轉換時期， 日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ，100KHz）的超優鐵氧體材料<3>，其磁滯系數降為優鐵
上傳時間： 2014-12-24
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很多使用CAD的朋友因為找不到自己需要的字體而煩惱，網上各種可供下載的CAD字庫也不少。之前我也將我收集的600多種字體上傳到百度網盤了，最近又下載了一個1000多種字體的字體庫。 不過發現一個問題：字體名可以隨便改，同一字體也可能有好多不同的版本。從下載的字體庫中就可以看到txt1\2\3\....等多種字體，這些字體到底有什么區別。hztxt.shx是國內使用很廣泛的一種字體文件，但這個文件我就見過多個版本，每個版本文件大小不同，字符顯示效果也不完全相同。因此要找到自己需要的字體說容易，也不容易，最保險的方法就是找到繪圖者使用的原始字體，到網上下載各種字庫都不是很保險。 不過我用過一個SHX字體查看工具，可以直接看到字體文件中的字符，給大家共享一下，但愿能給大家一些幫助。 利用SHX查看器，點“打開”按鈕，可以直接打開SHX文件，看到字體文件中包含的字符及字體效果，如下圖所示: 使用這個工具有下面三個用處： 1、在找到一個字體后，可以先用這個工具檢查一下，是否是自己所需要的字體，不要找到字體就盲目地復制到CAD的字體目錄下。 2、分別打開txt.shx、hztxt.shx、ltypeshp.shx這幾個形文件，可以了解一下字體、大字體和符號形文件里到底里面放了寫什么東西。 3、如果你想更深入了解字體，你可以將SHX在保存為字體源文件*.shp，這是一個純文本文件，你可以了解形文件的定義形式，如果你有興趣的話，甚至可以根據一些教程的指導自己來定義或修改字體文件。 cad字體查看工具SHX查看器注冊碼 Name: (Anything) s/n: sv89356241 Code: LLJL6Y2L
上傳時間： 2013-11-22
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ADuM320x是采用ADI公司iCoupler® 技術的雙通道數字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術融為一體，具有優于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管，因而不存在一般與光耦合器相關的設計困難。簡單的iCoupler 數字接口和穩定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler 產品不需要外部驅動器和其它分立器件。此外，在信號數據速率相當的情況下，iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。 ADuM320x隔離器提供兩個獨立的隔離通道，支持多種通道配置和數據速率（請參考數據手冊“訂購指南”部分）。兩款器件均可采用2.7 V至5.5 V電源電壓工作，與低壓系統兼容，并且能夠跨越隔離柵實現電壓轉換功能。ADuM320x隔離器具有已取得專利的刷新特性，可確保不存在輸入邏輯轉換時及上電/關斷條件下的直流正確性。 與ADuM120x隔離器相比，ADuM320x隔離器包含多項電路和布局改進，系統級IEC 61000-4-x測試（ESD、突波和浪涌）顯示其性能大大增強。對于ADuM120x或ADuM320x產品，這些測試的精度主要取決于用戶電路板或模塊的設計與布局。 應用 --尺寸至關重要的多通道隔離 --SPI 接口/數據轉換器隔離 --RS-232/RS-422/RS-485收發器隔離 --數字現場總線隔離 特性： 增強的系統級ESD保護性能，符合IEC 61000-4-x標準 工作溫度最高可達：125℃ 8引腳窄體SOIC封裝，符合RoHS標準 技術指標： 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs 雙向通信 - 3 V/5 V 電平轉換 - 高數據速率：dc 至 25 Mbps（NRZ）
上傳時間： 2013-10-11
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ADUM1201: 雙通道數字隔離器（1/1通道方向性） ADuM120x 是采用ADI公司iCoupler® 技術的雙通道數字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術融為一體，具有優于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管，因而不存在一般與光耦合器相關的設計困難。簡單的iCoupler 數字接口和穩定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler產品不需要外部驅動器和其它。 特性： 8引腳窄體SOIC封裝，符合RoHS標準 低功耗工作 雙向通信 3 V/5 V電平轉換 工作溫度最高可達125°C
上傳時間： 2014-01-17
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ADM2582E/ADM2587E是具備±15 kV ESD保護功能的完全集成式隔離數據收發器，適合用于多點傳輸線路上的高速通信應用。ADM2582E/ADM2587E包含一個集成式隔離DC-DC電源，不再需要外部DC/DC隔離模塊。 該器件針對均衡的傳輸線路而設計，符合ANSI TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標準。 它采用ADI公司的iCoupler®技術，在單個封裝內集成了一個三通道隔離器、一個三態差分線路驅動器、一個差分輸入接收器和一個isoPower DC/DC轉換器。該器件采用5V或3.3V單電源供電，從而實現了完全集成的信號和電源隔離RS-485解決方案。 ADM2582E/ADM2587E驅動器帶有一個高電平有效使能電路，并且還提供一個高電平接收機有效禁用電路，可使接收機輸出進入高阻抗狀態。 該器件具備限流和熱關斷特性，能夠防止輸出短路。 隔離的RS-485/RS-422收發器，可配置成半雙工或全雙工模式 isoPower™集成式隔離DC/DC轉換器 在RS-485輸入/輸出引腳上提供±15 kV ESD保護功能 符合ANSI/TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標準 ADM2587E數據速率： 500 kbps 5 V或3.3V電源供電 總線上擁有256個節點 開路和短路故障安全接收機輸入 高共模瞬態抑制能力： >25 kV/μs 熱關斷保護
上傳時間： 2013-10-27
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為解決直流逆變交流的問題，有效地利用能源，讓電源輸出最大功率，設計了高性能的基于IR2101最大功率跟蹤逆變器，并以SPMC75F2413A單片機作為主控制器。高電壓、高速功率的MOSFET或IGBT驅動器IR2101采用高度集成的電平轉換技術，同時上管采用外部自舉電容上電，能夠穩定高效地驅動MOS管。該逆變器可以實現DC/AC的轉換，最大功率點的跟蹤等功能。實際測試結果表明，該逆變器系統具有跟蹤能力強，穩定性高，反應靈敏等特點，該逆變器不僅可應用于普通的電源逆變系統，而且可應用于光伏并網發電的逆變系統，具有廣泛的市場前景。 Abstract: To solve the problem of DC-AC inverter， and to utilize solar energy more efficiently， the design of maximum power point tracking inverter based on IR2101 was achieved with a high-performance， which can make the system output power maximum. SPMC75F2413A was adopted as main controller. IR2101 is a high voltage， high speed power MOSFET and IGBT driver. It adopted highly integrated voltage level transforming technology， and an external bootstrap capacitor was used， which could drive MOS tube efficiently and stably. Many functions are achieved in the system， such as DC/AC conversion， maximun power point tracking， etc. The actual test result shows that the inverter system has characteristics of strong tracking ability， high stability and reacting quickly. The design can not only be used in ordinary power inverter system， but also be used in photovoltaic power inverter system. The design has certain marketing prospects
上傳時間： 2013-11-17
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簡介采用模數轉換器(ADC)的現代電子系統要求更低功耗和更高性能。本文描述了采用線性電源和開關電源之間的差異，并論證了將高效DC-DC轉換器和高性能模數轉換器組合使用，可以顯著降低系統功耗，同時不降低模數轉換器的性能。
上傳時間： 2013-10-27
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隨著我國通信、電力事業的發展，通信、電力網絡的規模越來越大，系統越來越復雜。與之相應的對交流供電的可靠性、靈活性、智能化、免維護越來越重要。在中國通信、電力網絡中，傳統的交流供電方案是以UPS或單機式逆變器提供純凈不間斷的交流電源。由于控制技術的進步、完善，（N+X）熱插拔模塊并聯逆變電源已經非常成熟、可靠；在歐美的通信、電力發達的國家，各大通信運營商、電力供應商、軍隊均大量應用了這種更合理的供電方案。與其它方案相比較，（N+X）熱插拔模塊并聯逆變電源具有以下明顯的優點。
上傳時間： 2014-03-24
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TLC2543是TI公司的12位串行模數轉換器，使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。由于是串行輸入結構，能夠節省51系列單片機I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應用。 TLC2543的特點 （1）12位分辯率A/D轉換器； （2）在工作溫度范圍內10μs轉換時間； （3）11個模擬輸入通道； （4）3路內置自測試方式； （5）采樣率為66kbps； （6）線性誤差±1LSBmax； （7）有轉換結束輸出EOC； （8）具有單、雙極性輸出； （9）可編程的MSB或LSB前導； （10）可編程輸出數據長度。 TLC2543的引腳排列及說明 TLC2543有兩種封裝形式：DB、DW或N封裝以及FN封裝，這兩種封裝的引腳排列如圖1，引腳說明見表1 TLC2543電路圖和程序欣賞 #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit clock=P1^0; sbit d_in=P1^1; sbit d_out=P1^2; sbit _cs=P1^3; uchar a1,b1,c1,d1; float sum,sum1; double sum_final1; double sum_final; uchar duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; void delay(unsigned char b) //50us { unsigned char a; for(;b>0;b--) for(a=22;a>0;a--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) { P0=duan[a]|0x80; P2=wei[0]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[b]; P2=wei[1]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[c]; P2=wei[2]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[d]; P2=wei[3]; delay(5); P2=0xff; } uint read(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0; unsigned long ad; clock=0; _cs=0; port<<=4; for(i=0;i<4;i++) { d_in=port&0x80; clock=1; clock=0; port<<=1; } d_in=0; for(i=0;i<8;i++) { clock=1; clock=0; } _cs=1; delay(5); _cs=0; for(i=0;i<4;i++) { clock=1; ah<<=1; if(d_out)ah|=0x01; clock=0; } for(i=0;i<8;i++) { clock=1; al<<=1; if(d_out) al|=0x01; clock=0; } _cs=1; ad=(uint)ah; ad<<=8; ad|=al; return(ad); } void main() { uchar j; sum=0;sum1=0; sum_final=0; sum_final1=0; while(1) { for(j=0;j<128;j++) { sum1+=read(1); display(a1,b1,c1,d1); } sum=sum1/128; sum1=0; sum_final1=(sum/4095)*5; sum_final=sum_final1*1000; a1=(int)sum_final/1000; b1=(int)sum_final%1000/100; c1=(int)sum_final%1000%100/10; d1=(int)sum_final%10; display(a1,b1,c1,d1); } }
上傳時間： 2013-11-19
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