Рассматриваются вопросы конструирования печатных плат и печатных узлов для систем гигабитного быстродействия. Основное внимание уделено обеспечению целостности сигнала в стандартных одномодовых линиях ТТЛ/КМОП и дифференциальных парах. Детально разбираются физические аспекты снижения уровня помех в цепях сверхбыстродействующих устройств. Приводятся базовые сведения о материалах для печатных плат, их свойствах и влиянии на качество сигнала. В книге даны практические рекомендации по схемотехническому и конструкторскому проектированию печатных узлов гигабитной электроники. Изложение сопровождается большим числом примеров и численных расчетов. Излагаемый материал имеет практическую направленность и ориентирован прежде всего на разработчиков и конструкторов электронной аппаратуры. Книга будет полезна техническим специалистам, занятым в исследовательских, производственных и других сферах создания электронных средств. Издание можно рекомендовать в качестве учебного пособия бакалаврам, магистрам и аспирантам соответствующих направлений подготовки.

  Литрес - 690 руб.

Предисловие
Список сокращений
1. Интерфейсы гигабитной электроники
1.1. Технологии быстродействующих интерфейсов
1.2. Построение интерфейсов
1.2.1. Компоновка узлов
1.2.2. Заземление и мощность передатчика
1.2.3. Развязка передатчика по питанию
1.2.4. Интерфейс между передатчиком и
соединителем
1.2.5. Межплатные соединения
1.2.6. Соединители в межплатных соединениях
1.2.7. Согласование линий передачи
1.2.8. Местоположение приемника на стороне
панели
1.3. Временные параметры цифровых
интегральных схем
1.4. Помехоустойчивость цифровых микросхем
1.5. Проблемы проектирования гигабитных
цифровых узлов
2. Электрофизические параметры печатного
монтажа
2.1. Полное сопротивление и электрические модели
печатного монтажа
2.1.1. Полные сопротивления в частотной области
2.1.2. Полные сопротивления реальных и
идеальных элементов цепей
2.1.3. Полное сопротивление компонентов во
временной области
2.1.4. Описание целостности сигнала в решениях и
терминах полного сопротивления
2.1.5. Полные сопротивления компонентов во
временной области
2.2. Линии передачи в печатном монтаже
2.2.1. Модели линии передачи
2.2.2. Однородные линии передачи
2.2.3. Скорость распространения сигнала в линии
2.2.4. Пространственное разрешение при
распространении сигнала
2.2.5. Понятие электрически длинной и короткой
линии передачи
2.2.6. Мгновенное полное сопротивление линии
передачи
2.2.7. Волновое сопротивление линии передачи
2.2.8. Путь возвратного тока в линии передачи
2.2.9. Возвратный ток в зоне металлизированного
отверстия МПП
2.2.10. Модель длинной линии на основе
LC-звеньев
2.2.11. Инженерный расчет волнового
сопротивления линий передачи
2.3. Линии передачи с потерями
2.3.1. Факторы, нарушающие целостность сигнала
2.3.2. Влияние потерь на параметры линий
передачи
2.3.3. Влияние потерь в линиях передачи на
качество функционирования цифрового узла
(контрольная диаграмма)
2.3.4. Скорость распространения сигнала в
длинных линиях с потерями
2.3.5. Ослабление в линии с потерями
2.3.6. Полоса пропускания линии передачи,
2.3.7. Поведение линии с потерями во временной
области
3. Обеспечение целостности сигнала в печатных
узлах
3.1. Целостность сигнала в электронных модулях
3.1.1. Искажения сигнала в системах передачи
данных
3.1.2. Понятие целостности сигнала
3.1.3. Однородность линий передачи и помехи
отражения
3.1.4. Перекрестная помеха в межсоединениях
3.1.5. Помехи в шинах питания
3.1.6. Джиттер цифрового сигнала
3.1.7. Режим общего вида
3.1.8. Электромагнитные помехи от печатного узла
3.2. Искажения сигналов в коротких и длинных
одиночных линиях передачи
3.2.1. Короткие линии передачи
3.2.2. Общая характеристика длинных линий
передачи
3.2.3. Режим возбуждения длинной линии
3.2.4. Отражения в линиях передачи
3.2.5. Помехи отражения в длинных линиях
передачи
3.2.6. Эффекты отражения для драйверов
напряжения
3.2.7. Влияние фронта сигнала на его форму
3.3. Техника согласования линии передачи
3.3.1. Технические варианты согласования
3.3.2. Особенности полного согласования
3.3.3. Техника последовательного согласования
на входе
линии
3.3.4. Техника параллельного согласования на
выходе линии
3.3.5. Техника согласования на выходе линии
с использованием делителя напряжения и
ДС-цепочки ,
3.4. Неоднородности в линиях передачи
3.4.1. Проводящая плоскость как возвратный
проводник линии передачи
3.4.2. Щель в плоскости возвратных токов
3.4.3. Возвратный путь в аналого-цифровых
платах
3.4.4. Разветвления
3.4.5. Отводы от линии
3.4.6. Емкостная нагрузка в конце линии
3.4.7. Емкостная нагрузка в середине линии
3.4.8. Повороты сигнальных проводников
3.4.9. Металлизированные отверстия
3.4.10. Нагрузки, распределенные по длине линии
3.4.11. Индуктивные неоднородности
3.4.12. Компенсация влияния неоднородностей
3.4.13. Последовательно соединенные сегменты
линии
3.4.14. Соединители как неоднородность линий
передачи
3.5. Перекрестные помехи в связанных линиях
передачи
3.5.1. Перекрестные помехи и суперпозиция
3.5.2. Механизм связи активной и пассивной линий
3.5.3. Модели описания перекрестных помех
3.5.4. Перекрестные помехи в коротких линиях
3.5.5. Перекрестные помехи в длинных линиях
передачи
3.5.6. Коэффициенты перекрестной помехи в
длинной линии .
3.5.7. Параметры связанных линий
3.5.8. Способы снижения уровня перекрестных
помех
3.5.9. Особенности установки защитных трасс
3.5.10. Перекрестная помеха в длинной линии
и диэлектрическая проницаемость
3.5.11. Перекрестные помехи и джиттер
3.5.12. Методы снижения перекрестных помех
o Дифференциальная пара в печатном монтаже
4 o 1 o Дифференциальная сигнальная технология
4 o 2. Стандартизация дифференциальных
сигналов
4.2.1. Стандарты LVDS
4.2.2. Стандартные построения и характеристики
дифференциальных интерфейсов
4.2.3. Межсоединения
4.2.4. Помехозащищенность
4.3. Основы дифференциальной передачи сигналов
4.3.1. Сигналы дифференциального и общего вида
4.3.2. Конструкция дифференциальной пары на
печатной плате
4.3.3. Дифференциальное полное сопротивлени
несвязанных линий в паре
4.3.4. Эффект связи между линиями
дифференциальной пары
4.3.5. Распределение возвратного тока в
дифференциальной паре
4.3.6. Модовый анализ дифференциальных пар
4.3.7. Дифференциальное полное сопротивление и
полное сопротивление нечетной моды
4.3.8. Полное сопротивление режима общего вида
и четной
моды
4.3.9. Сигналы дифференциального и общего вида
и компоненты напряжения нечетной и четной моды
4.3.10. Скорости мод и перекрестная помеха на
дальнем конце дифференциальной пары
4.4. Согласование дифференциальных пар
4.4.1. Согласование линии для сигналов
дифференциального
и общего вида
4.4.2. Согласование низковольтных ЭСЛ-схем
4.4.3. Техника согласования кабельных
дифференциальных
линий
4.5. Преобразование дифференциального сигнала
в сигнал общего вида
4.5.1. Расфазировка
4.5.2. Асимметрия конструкции дифференциальной
пары
4.5.3. Сигналы общего вида и электромагнитные
помехи
в кабельных соединениях
4.5.4. Джиттер и его влияние на целостность
сигнала
4.5.5. Неоднородности в возвратном пути
4.6. Перекрестная помеха между одиночной
линией
и дифференциальной парой
4.7. Помехозащищенность дифференциальных пар
4.7.1. Защита от режима холостого хода
4.7.2. Помехоэмиссия и восприимчивость
4.7.3. Электростатический разряд
4.8. Контрольная ("глазковая") диаграмма
4.9. Базовые топологии дифференциальной
передачи
5. Методология проектирования печатных плат и
печатных узлов
5.1. Обобщенные рекомендации
5.2. Соединение с объединительной панелью
5.3. Расчет параметров дифференциальной пары
5.3.1. Расчет параметров нечетной и четной моды
5.3.2. Матрица волновых сопротивлений
5.4. Общие рекомендации по проектированию
дифференциальной пары
5.5. Базовые требования к объединительной
панели
6. Материалы для печатных плат
6.1. Конструкция стека МПП
6.2. Выбор материалов и их параметры
6.3. Материалы для печатных плат
6.3.1. Конструкции диэлектрического ламината
6.3.2. Классификация материалов ламината МПП
6.3.3. Основные свойства ламината
6.3.4. Односторонний и двухсторонний ламинат
6.3.5. Состав ламинатов
6.3.6. Плотность монтажа и выбор материалов
6.4. Диэлектрическая проницаемость ламинатов
6.5. Потери в материалах
6.6. Управление волновым сопротивлением
6.7. Влияние финишных покрытий на потери
6.8. Электрическая прочность
6.9. Температура стеклования
6.10. Выбор базового материала с подходящими
электрическими характеристиками
6.11. Гибридная техника формирования стека МПП
7o Особенности конструирования
дифференциальных пар
на стеклотекстолите
`Л. Проект и базовые требования размещения
7.1.2. Влияние металлизированных отверстий
7.1.3. Подсистема объединительной платы
7`.1.4. Развязка в системе питания
o7 2. Особенности трассировки линий передачи на
МПП
7.2.1. Устранение влияния неоднородности
материала
7-2.2. Выравнивание длин сигнальных трасс
7o2.3. Влияние неоднородностей в опорной
плоскости
7.2.4. Монтаж ИМС с дифференциальными парами
7o2.5. Обеспечение симметрии в конструкции
дифференциальных пар
7.3. Соединители и соединительные гнезда
7.4. Поворот трасс
7.5. Соединение печатного узла с шасси
8. Межплатные кабели и соединители
8.1. Конструкции кабелей для межплатного
монтажа
8.1.1. Провода кабелей
8.1.2. Изоляция кабелей
8.1.3. Экраны
8.1.4. Защитное диэлектрическое покрытие
8.2. Электрические характеристики кабелей
8.2.1. Сопротивление
8.2.2. Емкость
8.2.3. Полное сопротивление, скорость
распространения, ослабление, деградация фронта
8.3. Кабельные соединители
8.3.1. Выбор соединителей
8.3.2. Перекрестная связь
8.3.3. Согласование волнового сопротивления
8.3.4. Смещение фаз
8.3.5. Параметры электромагнитной совместимости
8.3.6. Заземление экранов кабелей
Литература
Основные буквенные обозначения