信号完整性分析（中文版）

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通常，人们一提到印刷电路板( PCB )和IC封装设计，常常会想到电路设计、版图设计、
CAD工具、热传导、机械工程和可靠性分析等。现在，随着现代数字电子系统突破1 GHz的
9 @% S6 N( b4 S2 w4 w' |壁垒，PCB板级设计和IC封装设计必须都要考虑到信号完整性和电气性能问题。
; ^5 Y9 a2 N- `( z凡是介人物理设计的人都可能会影响产品的性能。所有的设计师都应该了解设计如何影响
. d8 C. T- B* b- B( q' F- K信号完整性，至少能够和信号完整性专业的工程师进行技术上的沟通。
传统的设计方法学是:根据要求研制产品样机,然后进行测试和调试。今天，产品的上市
( h( J7 h& L* {时间和产品的成本、性能同等重要,采用传统做法效率会很低。因为, -一个设计如果在开始阶
! n7 z, k$ F1 y, B& A段不考虑信号完整性，就很难做到首件产品一次成功。
# }& s1 Y& e* X" Q% W1 x在当今的“高速”世界里,从电气性能的角度看,封装和互连对于信号不再是畅通和透明
的了。因此，需要新的设计方法学来保证产品设计的-次成功率。这种新的设计方法学立足于
可预见性。为此,首先是要尽量应用已经成熟的在工程经验中积累的设计法则;其次是要对产
品的性能做出预测和评估,并加以量化。这种工程设计途径是与猜测途径不同的，工程途径中
, l: Q: W! f( I1 S4 W( L要充分利用四种重要的技术I具:经验法则、解析近似、数值仿真工具和实际测量。在设计仿
真过程中,还要尽可能早- - 点儿对产品的性能和成本做出评估和折中。在设计早期做出分析和
折中处理对上市时间、产品成本和风险的影响最大。解决问题的途径可以归结为:首先分析信
号完整性问题的起源，然后利用本书提供的工具找出最优的解决方案并加以验证。
设计过程是充满直觉的过程,解决问题的灵感性源自想像力和创造性。如果人们头脑中首
: J( n& y( e" Q* \先涌现出一个好主意,然后凭借技术训练中提供的分析能力,就能进-步将这个好主意变成一
8 T- M* ?) ~+ S# b, W个解决问题的实际方案。方案的最终验证肯定要进行计算机仿真,但是它毕竟代替不了我们的
直觉。相反,只有对工作机理、原理、定义和各种可能性做到深人掌据，才有可能涌现出一个
好的问题解决方案。所以,要做到能通过直觉推断去寻找问题答案,需要不断地提高理解力和
$ x' V3 o9 h; E9 n9 i想像力。
本书强调解决问题的直觉途径。全书内容的安排就是为了使读看能够掌握从芯片、封装.
" F. M/ Z7 o/ J# |( k  o. K% H$ J电路板、接插件到连线电缆的所有互连设计及所用材料对电气特性的影响。
商业报导中不完整、甚至矛盾的描述造成不少人的困感，而这些人可以把本书当做学习
" u! e: x# `* {( u; P. T  b的入门起点。那些对电子设计比较有经验的人，也可以通过本书的学习最终理解数学公式的真
正物理含义。
( j. h; r' N0 b本书从最基本的参数术语出发进行论述。例如，传输线阻抗是一段互连线的基本电气特
征,它推述出信号所感受到的互连线电气特征以及信号与互连线间的相互作用。大多数信号完
整性问题来自三个参数项之间的混淆,它们是阻抗、特性阻抗以及信号所碰到的瞬态阻抗。甚
! u8 C4 e5 s9 K9 M至对于有经验的工程师来说，这三者的区别也是很重要的。本书没有使用复杂的数学描述，而
是直接将这些概念及其含义介绍给读者。
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