高速电路设计实践

高速电路设计实践
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作者: ,
2010-02
版次: 1
ISBN: 9787121101311
定价: 42.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 292页
字数: 467千字
分类: 工程技术
91人买过
  •   本书从设计实践的角度出发,介绍了在从事高速电路设计的工作中需要掌握的各项技术技能,并结合工作中的具体案例,强化了设计中的各项要点。
      在本书的编写过程中,作者避免了纯理论的讲述,而是结合设计实例叙述经验,将复杂的高速电路设计,用通俗易懂的语言陈述给读者。本书覆盖了高速电路设计所涉及的常用技术,适用于电子设计专业的高年级学生,以及从事电路开发、测试的硬件工程师。 第1章概述1
    1.1低速设计和高速设计的例子1
    【案例1-1】简化的存储电路模块1
    1.1.1低速设计1
    1.1.2高速设计2
    1.2如何区分高速和低速3
    1.3硬件设计流程5
    1.3.1需求分析6
    1.3.2概要设计7
    1.3.3详细设计7
    1.3.4调试9
    1.3.5测试9
    1.3.6转产10
    1.4原理图设计11

    第2章高速电路中的电阻、电容、电感和磁珠的选型及应用13
    2.1电阻的应用13
    2.1.1与电阻相关的经典案例13
    【案例2-1】串联电阻过大,导致板间告警失败13
    【案例2-2】电阻额定功率不够造成的单板潜在缺陷14
    【案例2-3】电阻在时序设计中的妙用15
    2.1.2电阻应用要点16
    2.2电容的选型及应用17
    2.2.1与电容相关的经典案例17
    【案例2-4】电容失效导致低温下硬盘停止工作17
    【案例2-5】多次带电插拔子板导致母板上钽电容损坏18
    【案例2-6】高速电路中电容应用问题导致CPU工作不稳定18
    2.2.2高速电路设计中电容的作用及分析19
    【案例2-7】交流耦合电容选择不当引起数据帧出错20
    【案例2-8】利用0612封装的电容增强滤波性能21
    【案例2-9】LDO电源应用中的滤波电容ESR问题22
    【案例2-10】高频电路中1?F+0.01?F是否能展宽低阻抗频带24
    2.2.3高速电路设计常用电容及其应用要点26
    【案例2-11】陶瓷电容选型错误导致单板丢数据包27
    【案例2-12】根据电路要求进行钽电容选型29
    2.2.4去耦电容和旁路电容31
    2.3电感的选型及应用32
    2.3.1与电感相关的经典案例32
    【案例2-13】LC低通滤波导致输出电源电压纹波偏大32
    【案例2-14】大电流通路PI型滤波造成电压衰减33
    2.3.2高速电路设计中电感的作用35
    2.3.3高速电路设计常用电感及其应用要点36
    2.4磁珠的选型及应用39
    2.4.1磁珠的滤波机理39
    2.4.2高速电路设计中磁珠的选型及其应用要点40
    【案例2-15】误用磁珠造成过流保护电路失效41
    2.4.3磁珠和电感的比较42

    第3章高速电路中的逻辑器件选型及高速逻辑电平应用44
    3.1与逻辑器件相关的经典案例44
    【案例3-1】逻辑器件输入端上拉太弱造成带电插拔监测功能失效44
    3.2逻辑器件应用要点47
    3.2.1逻辑器件概要47
    【案例3-2】逻辑器件驱动能力过强造成信号振铃51
    【案例3-3】同一型号逻辑器件的差异性造成PHY配置错误51
    3.2.2逻辑器件参数介绍52
    3.2.3逻辑器件功耗计算60
    3.2.4逻辑器件热插拔功能介绍62
    3.2.5逻辑器件使用中注意事项的总结68
    3.3高速逻辑电平应用68
    3.3.1高速逻辑电平概述68
    【案例3-4】差分对走线附近信号分布不均衡造成电磁辐射70
    3.3.2LVDS逻辑电平介绍及其应用要点71
    【案例3-5】空闲输入引脚处理有误导致FPGA检测到错误输入73
    3.3.3LVPECL逻辑电平介绍及其应用要点75
    3.3.4CML逻辑电平介绍及其应用要点77
    3.3.5高速逻辑电平的比较78
    3.3.6高速逻辑电平的互连及其应用要点78

    第4章高速电路中的电源设计87
    4.1与电源相关的经典案例87
    【案例4-1】LDO输出电源电平低于设置值87
    【案例4-2】电源芯片欠压保护电路导致上电时序不满足设计的要求88
    【案例4-3】多电源模块并联工作时的均压措施89
    4.2高速电路设计的电源架构90
    4.2.1集中式电源架构90
    4.2.2分布式电源架构90
    4.3高速电路电源分类及其应用要点91
    4.3.1LDO电源介绍及其应用要点92
    【案例4-4】计算LDO工作时的结温95
    【案例4-5】SENSE功能导致电源芯片输出电压不稳定97
    4.3.2DC/DC电源介绍及其应用要点100
    【案例4-6】计算栅极电流105
    【案例4-7】MOSFET同时导通导致MOSFET损坏108
    【案例4-8】?48V缓启电路中MOSFET烧坏111
    【案例4-9】基于ADM1066对多路电源实现监控114
    【案例4-10】基于LTC1422实现上电速度的控制115
    【案例4-11】基于电源芯片实现上电速度的控制115
    【案例4-12】基于RC阻容电路实现延时功能116
    【案例4-13】上电电流过大引起电感啸叫116
    【案例4-14】输入电源上电过缓造成输出电源上电波形不单调117
    4.3.3电源管理124
    4.3.4保险管的选型及应用124
    【案例4-15】热插拔单板的保险管选型126

    第5章高速电路中的时序设计127
    5.1时序设计概述127
    5.2时序参数介绍127
    5.3源同步系统时序设计129
    5.3.1源同步系统时序设计原理129
    5.3.2源同步系统时序设计范例一131
    5.3.3源同步系统时序设计范例二134
    5.4共同时钟系统时序设计136
    5.5源同步系统与共同时钟系统的比较137

    第6章高速电路中的复位、时钟设计139
    6.1复位电路设计139
    6.1.1与复位电路相关的经典案例139
    【案例6-1】主控板无法通过PCI-X总线查询到接口板139
    6.1.2复位设计介绍及其应用要点141
    【案例6-2】存储模块读取的错误141
    6.1.3专用复位芯片的使用142
    6.2时钟电路设计145
    6.2.1与时钟电路相关的经典案例145
    【案例6-3】系统时钟偏快的问题145
    【案例6-4】PHY寄存器无法读取的问题147
    【案例6-5】高温流量测试丢包问题148
    6.2.2晶体、晶振介绍及其应用要点150
    【案例6-6】利用首个时钟沿启动组合逻辑导致CPU工作不稳定153
    6.2.3锁相环及其应用157
    【案例6-7】两级锁相环的应用导致MPC8280的PCI时钟失锁162
    6.2.4时钟抖动与相位噪声164

    第7章高速电路中的存储器应用与设计172
    7.1与存储器相关的经典案例172
    【案例7-1】时序裕量不足导致存储器测试出错172
    7.2常用存储器介绍及其应用要点174
    7.2.1存储器概述174
    7.2.2SDRAM介绍及其应用要点176
    7.2.3DDRSDRAM介绍及其应用要点188
    【案例7-2】DLL缺陷造成DDRSDRAM时序出错192
    【案例7-3】VREF不稳定造成存储器读写操作出错198
    7.2.4DDR2SDRAM介绍及其应用要点203
    【案例7-4】CPU存储系统不能识别8位内存条的问题211
    7.2.5SRAM介绍及其应用要点212
    【案例7-5】片选处理不当导致SRAM数据丢失214
    7.2.6FLASH与EEPROM介绍227
    【案例7-6】热插拔导致单板FLASH损坏227
    【案例7-7】读取百兆光模块信息出错231

    第8章高速电路中的PCB及其完整性设计232
    8.1与PCB及完整性设计相关的经典案例232
    【案例8-1】回流路径缺陷对高速信号质量的影响232
    8.2PCB层叠结构与阻抗计算234
    8.2.1Core和PP234
    8.2.2PCB的层叠结构和阻抗设计234
    8.3高速电路PCB设计要点241
    8.3.1PCB设计与信号完整性241
    【案例8-2】传输线的判断241
    【案例8-3】反射的计算242
    【案例8-4】DDRSDRAM设计时,终端电阻RTT布放位置的选择244
    【案例8-5】大驱动电流信号对高速数据信号的串扰250
    【案例8-6】高速接口器件批次更换造成辐射超标252
    【案例8-7】TCK信号出现回沟导致无法通过JTAG接口对CPLD进行加载256
    8.3.2PCB设计与电源完整性257
    8.3.3PCB设计中的EMC260
    【案例8-8】网口指示灯信号线引发的辐射问题264
    【案例8-9】接口芯片与时钟驱动器共用电源,导致辐射超标266
    8.3.4PCB设计中的ESD防护267
    【案例8-10】TVS管布放位置不合理导致静电放电测试失败268
    【案例8-11】GND和HV_GND混用导致电源控制电路失效270
    8.3.5PCB设计与结构、易用性272
    【案例8-12】网口指示灯排列顺序出错273
    【案例8-13】网口连接器堆叠方式与易插拔特性273
    8.3.6PCB设计与散热274
    8.3.7PCB设计与可测试性275
    参考文献279
  • 内容简介:
      本书从设计实践的角度出发,介绍了在从事高速电路设计的工作中需要掌握的各项技术技能,并结合工作中的具体案例,强化了设计中的各项要点。
      在本书的编写过程中,作者避免了纯理论的讲述,而是结合设计实例叙述经验,将复杂的高速电路设计,用通俗易懂的语言陈述给读者。本书覆盖了高速电路设计所涉及的常用技术,适用于电子设计专业的高年级学生,以及从事电路开发、测试的硬件工程师。
  • 目录:
    第1章概述1
    1.1低速设计和高速设计的例子1
    【案例1-1】简化的存储电路模块1
    1.1.1低速设计1
    1.1.2高速设计2
    1.2如何区分高速和低速3
    1.3硬件设计流程5
    1.3.1需求分析6
    1.3.2概要设计7
    1.3.3详细设计7
    1.3.4调试9
    1.3.5测试9
    1.3.6转产10
    1.4原理图设计11

    第2章高速电路中的电阻、电容、电感和磁珠的选型及应用13
    2.1电阻的应用13
    2.1.1与电阻相关的经典案例13
    【案例2-1】串联电阻过大,导致板间告警失败13
    【案例2-2】电阻额定功率不够造成的单板潜在缺陷14
    【案例2-3】电阻在时序设计中的妙用15
    2.1.2电阻应用要点16
    2.2电容的选型及应用17
    2.2.1与电容相关的经典案例17
    【案例2-4】电容失效导致低温下硬盘停止工作17
    【案例2-5】多次带电插拔子板导致母板上钽电容损坏18
    【案例2-6】高速电路中电容应用问题导致CPU工作不稳定18
    2.2.2高速电路设计中电容的作用及分析19
    【案例2-7】交流耦合电容选择不当引起数据帧出错20
    【案例2-8】利用0612封装的电容增强滤波性能21
    【案例2-9】LDO电源应用中的滤波电容ESR问题22
    【案例2-10】高频电路中1?F+0.01?F是否能展宽低阻抗频带24
    2.2.3高速电路设计常用电容及其应用要点26
    【案例2-11】陶瓷电容选型错误导致单板丢数据包27
    【案例2-12】根据电路要求进行钽电容选型29
    2.2.4去耦电容和旁路电容31
    2.3电感的选型及应用32
    2.3.1与电感相关的经典案例32
    【案例2-13】LC低通滤波导致输出电源电压纹波偏大32
    【案例2-14】大电流通路PI型滤波造成电压衰减33
    2.3.2高速电路设计中电感的作用35
    2.3.3高速电路设计常用电感及其应用要点36
    2.4磁珠的选型及应用39
    2.4.1磁珠的滤波机理39
    2.4.2高速电路设计中磁珠的选型及其应用要点40
    【案例2-15】误用磁珠造成过流保护电路失效41
    2.4.3磁珠和电感的比较42

    第3章高速电路中的逻辑器件选型及高速逻辑电平应用44
    3.1与逻辑器件相关的经典案例44
    【案例3-1】逻辑器件输入端上拉太弱造成带电插拔监测功能失效44
    3.2逻辑器件应用要点47
    3.2.1逻辑器件概要47
    【案例3-2】逻辑器件驱动能力过强造成信号振铃51
    【案例3-3】同一型号逻辑器件的差异性造成PHY配置错误51
    3.2.2逻辑器件参数介绍52
    3.2.3逻辑器件功耗计算60
    3.2.4逻辑器件热插拔功能介绍62
    3.2.5逻辑器件使用中注意事项的总结68
    3.3高速逻辑电平应用68
    3.3.1高速逻辑电平概述68
    【案例3-4】差分对走线附近信号分布不均衡造成电磁辐射70
    3.3.2LVDS逻辑电平介绍及其应用要点71
    【案例3-5】空闲输入引脚处理有误导致FPGA检测到错误输入73
    3.3.3LVPECL逻辑电平介绍及其应用要点75
    3.3.4CML逻辑电平介绍及其应用要点77
    3.3.5高速逻辑电平的比较78
    3.3.6高速逻辑电平的互连及其应用要点78

    第4章高速电路中的电源设计87
    4.1与电源相关的经典案例87
    【案例4-1】LDO输出电源电平低于设置值87
    【案例4-2】电源芯片欠压保护电路导致上电时序不满足设计的要求88
    【案例4-3】多电源模块并联工作时的均压措施89
    4.2高速电路设计的电源架构90
    4.2.1集中式电源架构90
    4.2.2分布式电源架构90
    4.3高速电路电源分类及其应用要点91
    4.3.1LDO电源介绍及其应用要点92
    【案例4-4】计算LDO工作时的结温95
    【案例4-5】SENSE功能导致电源芯片输出电压不稳定97
    4.3.2DC/DC电源介绍及其应用要点100
    【案例4-6】计算栅极电流105
    【案例4-7】MOSFET同时导通导致MOSFET损坏108
    【案例4-8】?48V缓启电路中MOSFET烧坏111
    【案例4-9】基于ADM1066对多路电源实现监控114
    【案例4-10】基于LTC1422实现上电速度的控制115
    【案例4-11】基于电源芯片实现上电速度的控制115
    【案例4-12】基于RC阻容电路实现延时功能116
    【案例4-13】上电电流过大引起电感啸叫116
    【案例4-14】输入电源上电过缓造成输出电源上电波形不单调117
    4.3.3电源管理124
    4.3.4保险管的选型及应用124
    【案例4-15】热插拔单板的保险管选型126

    第5章高速电路中的时序设计127
    5.1时序设计概述127
    5.2时序参数介绍127
    5.3源同步系统时序设计129
    5.3.1源同步系统时序设计原理129
    5.3.2源同步系统时序设计范例一131
    5.3.3源同步系统时序设计范例二134
    5.4共同时钟系统时序设计136
    5.5源同步系统与共同时钟系统的比较137

    第6章高速电路中的复位、时钟设计139
    6.1复位电路设计139
    6.1.1与复位电路相关的经典案例139
    【案例6-1】主控板无法通过PCI-X总线查询到接口板139
    6.1.2复位设计介绍及其应用要点141
    【案例6-2】存储模块读取的错误141
    6.1.3专用复位芯片的使用142
    6.2时钟电路设计145
    6.2.1与时钟电路相关的经典案例145
    【案例6-3】系统时钟偏快的问题145
    【案例6-4】PHY寄存器无法读取的问题147
    【案例6-5】高温流量测试丢包问题148
    6.2.2晶体、晶振介绍及其应用要点150
    【案例6-6】利用首个时钟沿启动组合逻辑导致CPU工作不稳定153
    6.2.3锁相环及其应用157
    【案例6-7】两级锁相环的应用导致MPC8280的PCI时钟失锁162
    6.2.4时钟抖动与相位噪声164

    第7章高速电路中的存储器应用与设计172
    7.1与存储器相关的经典案例172
    【案例7-1】时序裕量不足导致存储器测试出错172
    7.2常用存储器介绍及其应用要点174
    7.2.1存储器概述174
    7.2.2SDRAM介绍及其应用要点176
    7.2.3DDRSDRAM介绍及其应用要点188
    【案例7-2】DLL缺陷造成DDRSDRAM时序出错192
    【案例7-3】VREF不稳定造成存储器读写操作出错198
    7.2.4DDR2SDRAM介绍及其应用要点203
    【案例7-4】CPU存储系统不能识别8位内存条的问题211
    7.2.5SRAM介绍及其应用要点212
    【案例7-5】片选处理不当导致SRAM数据丢失214
    7.2.6FLASH与EEPROM介绍227
    【案例7-6】热插拔导致单板FLASH损坏227
    【案例7-7】读取百兆光模块信息出错231

    第8章高速电路中的PCB及其完整性设计232
    8.1与PCB及完整性设计相关的经典案例232
    【案例8-1】回流路径缺陷对高速信号质量的影响232
    8.2PCB层叠结构与阻抗计算234
    8.2.1Core和PP234
    8.2.2PCB的层叠结构和阻抗设计234
    8.3高速电路PCB设计要点241
    8.3.1PCB设计与信号完整性241
    【案例8-2】传输线的判断241
    【案例8-3】反射的计算242
    【案例8-4】DDRSDRAM设计时,终端电阻RTT布放位置的选择244
    【案例8-5】大驱动电流信号对高速数据信号的串扰250
    【案例8-6】高速接口器件批次更换造成辐射超标252
    【案例8-7】TCK信号出现回沟导致无法通过JTAG接口对CPLD进行加载256
    8.3.2PCB设计与电源完整性257
    8.3.3PCB设计中的EMC260
    【案例8-8】网口指示灯信号线引发的辐射问题264
    【案例8-9】接口芯片与时钟驱动器共用电源,导致辐射超标266
    8.3.4PCB设计中的ESD防护267
    【案例8-10】TVS管布放位置不合理导致静电放电测试失败268
    【案例8-11】GND和HV_GND混用导致电源控制电路失效270
    8.3.5PCB设计与结构、易用性272
    【案例8-12】网口指示灯排列顺序出错273
    【案例8-13】网口连接器堆叠方式与易插拔特性273
    8.3.6PCB设计与散热274
    8.3.7PCB设计与可测试性275
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