Cadence高速電路設計：Allegro Sigrity SI/PI/EMI設計指南

第1章 信號完整性基礎
1.1 信號完整性問題
1.1.1 什麼是信號完整性
1.1.2 數字信號的時域和頻域
1.1.3 信號的質量
1.2 信號完整性分析的傳輸線理論
1.2.1 傳輸線的定義
1.2.2 傳輸線理論基礎與特征阻抗
1.2.3 無損耗傳輸線模型
1.2.4 有損耗傳輸線模型
1.2.5 微帶線和帶狀線
1.2.6 s參數簡介
1.2.7 電磁場求解方法簡介
1.3 傳輸線分析
1.3.1 反射
1.3.2 碼間干擾
1.3.3 傳輸線與串擾
1.3.4 同步開關噪聲
1.4 信號質量控制
1.4.1 阻抗匹配
1.4.2 差分線阻抗和差分線阻抗匹配
1.4.3 走線拓撲
1.5 信號完整性分析所用器件模型簡介
1.6 信號完整性仿真分析
1.6.1 傳輸線阻抗與反射分析
1.6.2 匹配和傳輸線層疊結構
1.6.3 多負載菊花鏈
1.6.4 串擾
1.6.5 ddr3信號質量問題及仿真解決案例
1.6.6 走線阻抗/耦合檢查
參考文獻

第2章 電源完整性設計原理與仿真分析
2.1 電源完整性基本原理
2.1.1 電源噪聲形成機理及危害
2.1.2 電源分配系統構成部件
2.1.3 去耦電容特性
2.1.4 vrm模塊
2.1.5 電源/地平面
2.1.6 pdn的頻域分析
2.1.7 時域分析方法
2.1.8 直流壓降與通流問題
2.1.9 電熱混合仿真
2.2 電源分配網絡交流分析
2.2.1 板級電源完整性設計分析工具及案例
2.2.2 板級電源阻抗分析
2.2.3 平面諧振分析
2.2.4 利用speed2000進行時域電源噪聲分析
2.3 電源分配網絡去耦電容優化
2.3.1 去耦電容的回路電感
2.3.2 優化方案示例——成本最低
2.3.3 早期去耦方案規划
2.3.4 去耦方案what-if 分析
2.4 電源分配網絡直流分析
2.4.1 直流仿真分析
2.4.2 電熱混合仿真分析
2.5 用allegro sigrity pi base 進行電源設計和分析
2.5.1 直流設計和分析
2.5.2 規則驅動的去耦電容設計方法
參考文獻

第3章 高速時鍾同步系統設計
3.1 共同時鍾系統原理介紹
3.1.1 共同時鍾系統工作原理
3.1.2 時序參數
3.1.3 共同時鍾系統時序分析
3.2 用sigxplorer 進行共同時鍾系統時序仿真
3.2.1 飛行時間仿真分析
3.2.2 計算時序裕量
3.2.3 保持時間時序裕量分析
參考文獻

第4章 高速ddrx總線系統設計
4.1 高速ddrx總線概述
4.1.1 ddrx發展簡介
4.1.2 bank、rank及內存模塊
4.1.3 接口邏輯電平
4.1.4 片上端接ODT
4.1.5 slew rate dera
4.1.6 write leve
4.1.7 ddr4的vrefdq trai
4.2 源同步時鍾、時序
4.2.1 什麼是源同步時鍾
4.2.2 源同步時序計算方法
4.2.3 影響源同步時序的因素
4.3 ddrx 信號電源協同仿真和時序分析流程
4.3.1 ddrx接口信號的時序關系
4.3.2 使用systemsi 進行ddr3 信號仿真和時序分析實例
4.4 ddrx 系統常見問題案例分析
4.4.1 ddr3 拓撲結構規划：fly-by 拓撲還是t 拓撲
4.4.2 容性負載補償
4.4.3 fly-by 的stub 評估
參考文獻

第5章 高速串行總線
5.1 常見高速串行總線標准一覽
5.1.1 芯片到芯片的互連通信
5.1.2 通用外設連接總線標准——usb 3.0 總線/接口
5.1.3 存儲媒介總線/接口
5.1.4 高清視頻傳輸總線
5.1.5 光纖、以太網高速串行總線
5.2 高速串行通道之技術分析
5.2.1 高速收發i/o口
5.2.2 均衡器及預加重/去加重
5.2.3 ami 模型接口
5.2.4 碼型編碼及dc 平衡
5.2.5 判決指標：眼圖分析、誤碼率、浴盆曲線
5.3 通道傳輸指標分析
5.3.1 通道混模s 參數分離
5.3.2 通道沖擊響應
5.3.3 通道信噪比分析
5.3.4 通道儲能特性分析（碼間干擾isi）
5.4 高速串行通道精細化建模
5.4.1 過孔建模
5.4.2 特殊角度走線
5.4.3 長度（相位）偏差控制
5.5 高速串行通道系統仿真案例
5.5.1 芯片封裝及pcb 板上信號模型提取
5.5.2 建立信號鏈路拓撲
5.5.3 時域通道分析
5.5.4 統計通道分析
5.6 高速串行通道系統設置調節
5.6.1 濾波電容效應
5.6.2 電源噪聲注入有無影響分析
5.6.3 電源噪聲強弱影響掃描分析
5.6.4 抖動和噪聲影響掃描分析
5.7 高速串行通道工程實例
參考資料

第6章 電磁兼容設計原理和方法
6.1 emc/emi 概述
6.1.1 電磁兼容的基本概念
6.1.2 電磁兼容相關標准概要
6.1.3 接地設計原理
6.1.4 屏蔽設計原理
6.1.5 濾波設計原理
6.2 板級和系統級emc 設計基本方法
6.2.1 板級emc 設計的重要性
6.2.2 板級emc 與si/pi 的關系
6.2.3 板級emc 控制的常用方法
6.2.4 系統級emc 設計基本方法
6.2.5 emc 仿真算法簡介
6.3 cadence/sigrity 仿真工具在emi 分析中的應用
6.3.1 si/pi/emi 仿真分析工具介紹
6.3.2 cadence 的emi 仿真分析實例
6.3.3 speed2000 在emi 仿真中的應用
6.3.4 powersi 在emi 仿真中的應用
6.3.5 optimizepi 在emi 仿真中的應用
參考文獻

第7章 信號完整性與電源完整性測試
7.1 10gbps 以上數字系統中信號完整性測量綜述
7.1.1 背景
7.1.2 10gbps以上高速背板測量
7.1.3 10gbps以上serdes 信號品質測量
7.1.4 工業標准總線測試
7.1.5 供電網絡的測量
7.1.6 時鍾測量
7.1.7 其他測試
7.1.8 小結
7.2 抖動測量
7.2.1 測量背景簡介
7.2.2 抖動的定義及抖動與相位噪聲、頻率噪聲的關系
7.2.3 周期抖動、周期間抖動?
7.2.4 抖動成分的分解及各個抖動成分的特征及產生原因
7.2.5 使用浴盆曲線和雙狄拉克模型預估總體抖動
7.2.6 高級抖動溯源分析方法
7.2.7 抖動傳遞函數及其測量
7.2.8 50fs 級參考時鍾抖動的測量技術
7.2.9 抖動測量儀器總結
7.3 眼圖測量
7.3.1 眼圖概念
7.3.2 眼圖模板
7.3.3 眼圖測試對儀器的要求
7.3.4 眼圖測試中的時鍾恢復
7.3.5 眼圖參數的定義
7.3.6 有問題眼圖的調試
7.4 pcb 阻抗測量
7.4.1 pcb 阻抗測試方案及原理
7.4.2 tdr 測量儀器系統的校准
7.4.3 tdr 分辨率的概念
7.4.4 pcb 阻抗測量操作流程
7.4.5 tdr 測量儀器靜電防護
7.4.6 對tdr 測量的其他說明
7.5 電源完整性測量
7.5.1 電源完整性測量對象和測量內容
7.5.2 電源紋波和噪聲測量
7.5.3 pdn 輸出阻抗和傳輸阻抗測量
7.5.4 消除電纜屏蔽層環路誤差
7.5.5 校准過程和參考件
7.5.6 電路板系統級pdn 測量
7.5.7 小結
7.6 ddr 總線一致性測量
7.6.1 工業標准總線一致性測量概述
7.6.2 ddr 總線概覽
7.6.3 ddr 時鍾總線的一致性測試
7.6.4 ddr 地址、命令總線的一致性測試
7.6.5 ddr 數據總線的一致性測試
7.6.6 ddr 總線一致性測試對示波器帶寬的要求
7.6.7 自動化一致性測試
7.6.8 ddr 一致性測試探測和夾具
7.6.9 小結
7.7 參考文獻

第8章 芯片級全流程仿真分析
8.1 芯片級全流程仿真的意義
8.2 芯片級系統仿真的要點
8.3 模型的准備
8.3.1 晶體管模型和ibis模型
8.3.2 芯片金屬層模型
8.3.3 封裝模型
8.3.4 pcb 模型
8.4 並行總線和串行信道的仿真
8.4.1 並行總線仿真
8.4.2 信道仿真
8.5 芯片封裝pcb 的電源完整性
8.5.1 芯片-封裝-pcb 的直流壓降
8.5.2 芯片-封裝-pcb 的交流阻抗分析
8.6 芯片-封裝-pcb熱設計
參考文獻