信號完整性工程設(shè)計(jì)原理

信號完整性工程設(shè)計(jì)原理(于博士)課程介紹：

課程介紹
    本課程重點(diǎn)講解了信號完整性工程設(shè)計(jì)原理，幫助電子行業(yè)工程技術(shù)人員提高在PCB布線和信號分析方面的專業(yè)技能，為企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的SI工程師，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，增強(qiáng)產(chǎn)品在國內(nèi)國際的市場競爭力。
    本課程重點(diǎn)不是“書本上的理論”，而是“工程中該怎么做、為什么這樣做”。
    既要了解“這個(gè)地方有這個(gè)問題”，又要知道“這個(gè)問題工程上這樣處理”。
    緊扣工程設(shè)計(jì)講解關(guān)鍵知識點(diǎn)，拒絕枯燥的理論堆積，實(shí)用為主,直觀形象，便于工程師接受。
    104個(gè)知識要點(diǎn)                      18條有用的經(jīng)驗(yàn)法則
    40條提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣       28個(gè)工程直通車項(xiàng)目       
    實(shí)際工程問題接連展現(xiàn)，涵蓋對工程設(shè)計(jì)至關(guān)重要的要點(diǎn)，一切為了工程設(shè)計(jì)！

課程收益
    實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用、真正解決問題，方便落實(shí)！明白為什么，更清楚怎么做！
    通過本課程的學(xué)習(xí)你可以在硬件設(shè)計(jì)，硬件測試，PCB設(shè)計(jì)，SI設(shè)計(jì)，PI設(shè)計(jì)等方面的能力有質(zhì)的飛躍，本課程的內(nèi)容幫助你成為業(yè)界頂尖的工程師

課程大綱
《信號完整性工程設(shè)計(jì)》課程大綱
1、正確認(rèn)識信號完整性設(shè)計(jì)
 什么是信號完整性
 正確理解和使用帶寬
 工程直通車：為什么分支結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是帶寬受限的，不適合高速傳輸？
 工程直通車：為什么串聯(lián)端接阻值影響信號延遲？
 工程直通車：通道優(yōu)化需要關(guān)注多大的頻率范圍？
 互連通道中會(huì)發(fā)生什么？
 SI問題是怎樣產(chǎn)生的
 5個(gè)常見的SI設(shè)計(jì)誤區(qū)
 正確認(rèn)識SI仿真與SI設(shè)計(jì)
 知識要點(diǎn)
本章節(jié)主要內(nèi)容：從信號、通道、電源系統(tǒng)等角度全面介紹信號完整性問題的本質(zhì)。重點(diǎn)澄清信號完整性工程設(shè)計(jì)過程中廣泛存在的理解誤區(qū)，避免在工程設(shè)計(jì)中走彎路，幫助硬件工程師在設(shè)計(jì)PCB時(shí)把握正確的方向。著重分析了信號帶寬的概念，以及使用帶寬時(shí)應(yīng)注意的問題。

2、從工程的角度理解傳輸線
 什么是傳輸線、信號在走線上是怎樣傳輸?shù)模?BR> 信號傳輸?shù)碾妷弘娏鞅憩F(xiàn)
 電流環(huán)路是怎樣形成的
 深入理解電容、電感
 工程直通車：高速差分線旁邊的焊盤需要處理嗎？
 工程直通車：去耦電容怎么安裝好？
 信號速度、傳輸線的延時(shí)
 工程直通車：DDR：為什么同組信號要走同一層？
 信號感受到的阻抗與特性阻抗、影響特性阻抗的因素
 什么是參考平面？哪個(gè)是參考平面？
 工程直通車：6層板，怎么規(guī)劃布線層？
 返回電流
 工程直通車：Gbps高速差分過孔為什么加伴隨GND過孔？
 參考不同平面時(shí)的電流環(huán)路在哪？
 工程直通車：走線參考哪個(gè)平面好？
 模態(tài)與阻抗
 工程直通車：差分對耦合變化的影響，松耦合還是緊耦合？
 損耗、趨膚效應(yīng)、臨近效應(yīng)、表面粗糙度
 工程直通車：線寬有影響么？
 Dk、Df 指的是什么？
 知識要點(diǎn)
 經(jīng)驗(yàn)法則
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：本講是信號完整性中最重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容，目前大多數(shù)工程設(shè)計(jì)中的不良做法都是由于對傳輸線理解不準(zhǔn)確造成的。本講沒有繁瑣的公式推演，著重通過最直觀的方式詳細(xì)闡述傳輸線的行為方式，包括電壓、電流的表現(xiàn)，澄清對傳輸線上電壓電流形成過程的理解誤區(qū)。同時(shí)著重分析了以下幾個(gè)對工程設(shè)計(jì)至關(guān)重要的問題：怎樣判斷哪個(gè)是參考平面？走線參考不同平面時(shí)回流路徑是什么樣的？怎樣決定信號線該安排在那一個(gè)信號層？特性阻抗真正含義是什么？哪些因素影響特性阻抗？工程設(shè)計(jì)中阻抗控制應(yīng)注意什么？模態(tài)和阻抗、以及這一概念在工程中的重要應(yīng)用。傳輸線的趨膚效應(yīng)、臨近效應(yīng)、表面粗糙度、損耗等實(shí)際問題。板材資料中常常出現(xiàn)的兩個(gè)重要參數(shù)Dk、Df指的是什么？

3、反射、端接與工程設(shè)計(jì)
 反射是怎么形成的，反射規(guī)律。
 信號振鈴是怎么形成的？
 信號邊沿的回勾是怎樣形成的？
 工程直通車：如何使用波形測試結(jié)果？
 容性負(fù)載對傳輸線阻抗的影響
 工程直通車：為什么變線寬？
 什么時(shí)候需要端接，使用哪種端接？
 工程直通車：為什么鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)幾乎不用串聯(lián)端接？
 驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗
 串聯(lián)端接電阻的阻值及位置
 工程直通車：端接電阻可以距離驅(qū)動(dòng)器多遠(yuǎn)？
 并聯(lián)端接電阻的位置
 幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)
 工程直通車：菊花鏈還是Fly-by？
 工程直通車：鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中已經(jīng)端接為什么還不能解決問題？
 工程直通車：跨越背板的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
 知識要點(diǎn)
 經(jīng)驗(yàn)法則
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：分析信號反射現(xiàn)象的成因，反射規(guī)律。著重討論以下幾項(xiàng)每個(gè)工程設(shè)計(jì)都會(huì)遇到的關(guān)鍵問題：信號振鈴是怎么形成的？什么影響信號過沖的大��？邊沿的回勾是怎樣形成的？臺(tái)階是怎樣形成的？容性負(fù)載反射規(guī)律？感性負(fù)載反射規(guī)律？什么時(shí)候需要端接？該使用哪種端接？端接電阻的阻值及位置有什么影響？各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對信號波形有什么影響？怎樣選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？怎樣確定驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗？

4、串?dāng)_、隔離與工程設(shè)計(jì)
 串?dāng)_的形成
 容性耦合、感性耦合、近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_
 邊沿耦合、寬邊耦合
 串?dāng)_對信號的影響
 工程直通車：怎樣預(yù)估串?dāng)_對時(shí)序的影響？
 工程直通車：測試評估串?dāng)_對眼圖的影響，直接測試所得結(jié)  果是否可信？
 減小串?dāng)_的方法
 工程直通車：內(nèi)層走線，末端并聯(lián)端接情況下的近端噪聲。
 工程直通車：為什么內(nèi)層遠(yuǎn)端噪聲 幾乎不 影響時(shí)序？
 工程直通車：內(nèi)層走線，源端串聯(lián)端接情況下的遠(yuǎn)端噪聲
 那些地方應(yīng)關(guān)注串?dāng)_
 蛇形走線
 保護(hù)地線
 工程直通車：注意隱藏的風(fēng)險(xiǎn)，未處理的鋪銅。
 知識要點(diǎn)
 經(jīng)驗(yàn)法則
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：分析互容怎樣引入串?dāng)_，互感怎樣引入串?dāng)_�？偟拇�?dāng)_噪聲有什么特點(diǎn)。表層走線和內(nèi)層走線串?dāng)_有何不同？同層間串?dāng)_、不同層之間串?dāng)_有何不同？串?dāng)_對信號有哪些影響？串?dāng)_對時(shí)序有什么影響？怎樣估計(jì)串?dāng)_會(huì)吃掉多少時(shí)序？哪些措施可以減小串?dāng)_？工程設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些地方？蛇形線不同繞法有什么區(qū)別？怎樣繞蛇形線？保護(hù)地線該怎么用？PCB設(shè)計(jì)中的一些容易忽略的細(xì)節(jié)。

5、走線跨分割及工程解決方法
 跨分割的潛在問題
 跨分割的反射和串?dāng)_
 表層  vs 內(nèi)層
 跨分割與腔體諧振
 跨分割回流與PDN
 工程直通車：怎樣設(shè)計(jì)層疊
 工程直通車：避免不必要的跨分割
 知識要點(diǎn)
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：重點(diǎn)分析以下幾個(gè)實(shí)際問題：跨分割會(huì)產(chǎn)生哪些問題？跨分割最大的影響是什么？表層走線跨分割和內(nèi)層走線跨分割有什么性能差別？什么樣的電源（PDN）系統(tǒng)可以減小跨分割的影響？工程設(shè)計(jì)中不得不跨分割時(shí)該怎么辦？怎樣利用層疊結(jié)構(gòu)來減小跨分割的影響？怎樣規(guī)劃走線層減小跨分割的影響？

6、差分互連---怎樣設(shè)計(jì)差分對
 差分傳輸原理
 差分對中的模態(tài)轉(zhuǎn)換
 差分對中的阻抗參數(shù)
 怎樣確定差分對的線寬線距
 差分對的反射、端接、串?dāng)_
 等長還是等距
 差分對的返回電流
 差分對設(shè)計(jì)原則
 工程直通車：消除人為的不對稱
 知識要點(diǎn)
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：重點(diǎn)介紹差分對設(shè)計(jì)的工程處理方法，澄清廣泛流傳的不良設(shè)計(jì)和認(rèn)識誤區(qū)。詳細(xì)闡述模態(tài)轉(zhuǎn)換這個(gè)被忽略但對設(shè)計(jì)至關(guān)重要的問題。介紹差分對中的阻抗參數(shù)，怎樣使用奇模阻抗、偶模阻抗。差分對線寬線距怎么定？差分對怎樣端接，不同端接方式有什么區(qū)別？不等長和不等距那個(gè)影響更大？怎樣確定需要多少mil等長？做等長時(shí)在哪個(gè)位置繞線？差分線Layout時(shí)要注意的一些細(xì)節(jié)問題。

7、電源完整性與工程設(shè)計(jì)
 電源分配系統(tǒng)（PDN）兩大功能
 理解去耦原理
 目標(biāo)阻抗設(shè)計(jì)方法
 電容的特性、電容的并聯(lián)
 影響諧振峰的因素
 去耦電容網(wǎng)絡(luò)的工程設(shè)計(jì)方法
 去耦頻率范圍問題
 電容的安裝
 電源的劃分
 直流壓降
 磁珠濾波：怎樣選磁珠和電容
 知識要點(diǎn)
 提高設(shè)計(jì)成功率的良好習(xí)慣
本章節(jié)主要內(nèi)容：介紹電源分配系統(tǒng)（PDN）兩大功能。分析目標(biāo)阻抗設(shè)計(jì)方法。詳細(xì)介紹怎樣選擇去耦電容網(wǎng)絡(luò)的電容值，給出3中常用的去耦電容網(wǎng)絡(luò)配置方法，并比較幾種方法性能有什么不同。詳細(xì)分析磁珠濾波網(wǎng)絡(luò)的特征。怎樣選擇磁珠大小？怎樣選擇磁珠后面的電容容值？磁珠濾波網(wǎng)絡(luò)選型時(shí)應(yīng)注意什么？磁珠濾波后的電源Layout時(shí)注意什么？直流壓降分析，怎樣解決直流壓降過大問題？
8、交流答疑

講師介紹

于爭博士  著名實(shí)戰(zhàn)型信號完整性設(shè)計(jì)專家
        多年大型企業(yè)工作經(jīng)歷，目前專注于為企業(yè)提供信號完整性設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)，現(xiàn)為北京中鼎暢訊科技有限公司總經(jīng)理，首席咨詢師。擁有《信號完整性揭秘--于博士SI設(shè)計(jì)手記》 《Cadence SPB15.7 工程實(shí)例入門》等多本學(xué)術(shù)及工程技術(shù)專著。錄制的《Cadence SPB15.7 快速入門視頻教程（60集）》深受硬件工程師歡迎。
        近15年的高速電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，專注于高速電路信號完整性系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，多年來設(shè)計(jì)的電路板最高達(dá)到28層，信號速率超過12Gbps，單板內(nèi)單電壓軌道電流最大達(dá)到70安培，電路板類型包括業(yè)務(wù)板卡、大型背板、測試夾具、工裝測試板等等，在多個(gè)大型項(xiàng)目中對技術(shù)方案和技術(shù)手段進(jìn)行把關(guān)決策，在高速電路信號完整性設(shè)計(jì)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
        曾主講數(shù)十場信號完整性設(shè)計(jì)、信號完整性仿真等課程。曾為HP，Rothenberger，Micron，東芝，Amphenol，Silan，Siemens，聯(lián)想，中興，浪潮，方正，海信，中電38所，中電36所，京東方，中航613所，北京微視，上海國核自儀，航天2院25所，中科院微電子所，上海先鋒商泰，無錫云動(dòng)，廈門飛華環(huán)保等多家企業(yè)及科研院所提供咨詢及培訓(xùn)服務(wù)。公開課及內(nèi)訓(xùn)企業(yè)覆蓋了通信電子、醫(yī)療器械、工業(yè)控制、汽車電子、電力電子、雷達(dá)、導(dǎo)航、消費(fèi)電子、核工業(yè)等多個(gè)行業(yè)

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