Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Granberg, Tom

出品人:

页数:976

译者:

出版时间:2004-5

价格:$ 141.25

装帧:HRD

isbn号码:9780131422919

丛书系列:

图书标签:

• 硬件
• 高速设计
• 数字技术
• 电子工程
• 信号完整性
• 电源完整性
• PCB设计
• 高速电路
• 嵌入式系统
• 射频电路
• 微电子学

《高速数字系统设计实践指南》 在当今电子技术飞速发展的时代，对信号传输速度和数据处理能力的要求日益严苛，尤其是在通信、计算、雷达以及消费电子等领域。高速数字系统设计已成为工程师们面临的核心挑战。本书——《高速数字系统设计实践指南》，旨在为工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一套全面、实用且深入的设计方法论和技术解决方案。 本书内容涵盖了从基础理论到高级应用的完整体系，旨在帮助读者构建高性能、低噪声、高可靠性的高速数字电路。我们将从信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的根本原理出发，详细解析在高速信号传输过程中可能遇到的各种信号退化现象，如反射、串扰、损耗、抖动等，并提供有效的抑制和补偿策略。 第一部分：信号完整性基础与进阶 传输线理论与模型： 本部分将深入讲解同轴线、带状线、微带线等关键传输线的电气特性，包括阻抗匹配、延迟、衰减等。我们将介绍多种传输线建模技术，从集总参数模型到分布参数模型，以及它们在不同频率范围内的适用性。 信号退化现象解析： 详细剖析反射、串扰（远端串扰、近端串扰）、回流电流、损耗（介质损耗、导体损耗）对信号质量的影响。通过仿真和测量实例，直观展示这些问题如何损害信号的上升/下降时间、眼图和数据误码率（BER）。 阻抗匹配技术： 介绍端接（串联端接、并联端接、戴维南端接）、过孔和连接器引起的阻抗变化以及补偿方法。我们将探讨如何通过精确计算和实际测试来优化阻抗匹配，最大限度地减少信号反射。 抖动分析与控制： 深入研究不同类型的抖动（随机抖动、确定性抖动、占空比失真等）及其对系统性能的影响。本书将提供一系列抖动预算和测量技术，帮助工程师预测和控制时序误差。 损耗补偿技术： 针对高频信号在传输过程中的损耗问题，介绍有源和无源的均衡技术，如去加重（De-emphasis）、预加重（Pre-emphasis）以及信号放大器等。 第二部分：电源完整性设计与优化 电源分配网络（PDN）分析： 详细阐述PDN的构成，包括电源/地平面、去耦电容、电感等。分析PDN的阻抗特性，以及开关噪声（SSN）和电源纹波对数字电路性能的影响。 去耦电容选型与布局： 提供一套科学的去耦电容选型指南，根据目标频率范围选择合适的电容值、ESR和ESL。强调去耦电容的有效放置和连接的重要性，以确保其在PCB上发挥最佳滤波效果。 电源层和地层设计： 探讨如何优化电源和地层的结构，降低PDN的阻抗，提高电源的稳定性。介绍分割、接地方式以及共面波导的设计原则。 瞬态电流分析： 重点分析高速开关器件在工作时产生的瞬态电流需求，以及如何通过PDN设计来满足这些需求，避免电压跌落（VDROP）和电源噪声。 第三部分：PCB布局、布线与制造考量 高速信号布线规则： 详细阐述差分对布线、单端信号布线、等长布线、避让原则等关键技术。探讨信号层、电源层、地层之间的耦合以及如何通过合理的布线来减小串扰。 PCB堆叠与材料选择： 介绍不同PCB堆叠结构对信号完整性的影响，以及选择合适的PCB基材（如FR-4、高频板材）对于降低损耗和控制介电常数的重要性。 过孔、连接器与封装设计： 分析过孔、连接器、BGA等元件在高速信号路径中引入的阻抗不连续性，并提供优化设计和仿真方法。 EMI/EMC 防护： 探讨高速数字系统中的电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）问题，包括辐射发射、传导发射、敏感性等，并提供有效的抑制和防护策略，如滤波、屏蔽、接地技术等。 第四部分：仿真与测量工具的应用 仿真工具介绍： 详细介绍常用的信号完整性、电源完整性仿真软件，如Ansys SIwave, Keysight ADS, Cadence Sigrity等。演示如何建立准确的仿真模型，进行阻抗分析、串扰分析、抖动分析和PDN分析。 测量技术与设备： 重点介绍用于高速信号测量的关键仪器，如示波器、网络分析仪、频谱分析仪、误码率测试仪（BERT）等。讲解如何正确使用这些设备进行信号质量评估、眼图测试、阻抗测量和抖动测量。 设计验证流程： 结合仿真和测量结果，建立一套完整的设计验证流程，确保高速数字系统在实际工作环境中达到预期的性能指标。 本书的特色在于其理论与实践的高度结合。我们不仅提供深入的理论分析，还通过大量的实际案例、仿真截图和测量数据来佐证设计原理，帮助读者更好地理解和应用这些技术。无论您是新手入门还是经验丰富的工程师，都能从本书中获得宝贵的指导和启示，从而成功设计出高性能、高可靠性的高速数字系统，应对日益增长的技术挑战。

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这本书实在是太令人失望了！我满心期待地入手了这本《Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design》，想着终于能找到一本能指引我突破高速数字设计瓶颈的宝典。然而，翻开第一页，我便感受到了迎面而来的沉重感，不是知识的厚重，而是内容的空洞。书中充斥着各种宏观的、概念性的阐述，仿佛在描述一个理想化的、不存在于现实世界的高速设计场景。举个例子，书中花费了大量篇幅讨论“信号完整性”的重要性，却没有提供任何具体的、可操作的分析方法，比如如何使用Spice进行准确的仿真，或者不同过虑技术在实际应用中的优劣。我期待的是能够告诉我如何在PCB布局中避免串扰，如何在高速传输线上选择合适的端接电阻，甚至是如何进行电源完整性分析的实用技巧。但是，我得到的却只是一些“要注重信号完整性”、“要考虑阻抗匹配”之类的陈词滥调，听起来就像是给新手普及基础知识，但它的定价和承诺的内容，却完全对不起这份“手册”的称号。我感觉自己像是被一本理论大于实践的教科书给欺骗了，它仅仅是列举了一些问题，却没有给出任何解决问题的钥匙，更别提什么“数字技术”的“指导”。

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老实说，我对于《Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design》的评价只能用“令人费解”来形容。我购买它的初衷是希望能够学习到一些关于射频集成电路设计在高速数字系统中的应用，或者是在微波频率下进行信号调理和滤波的具体技术。然而，这本书的内容让我大失所望。它似乎更侧重于纯粹的数字逻辑设计，而对与高速相关的模拟和射频部分几乎是隻字未提。即使是谈论数字部分，也大多是停留在非常表面的介绍，比如简单的逻辑门电路组合，以及一些通用的时序模型。我希望能看到关于高速ADC/DAC接口设计，或者是在GHz级别上的时钟抖动管理技术，亦或是如何处理高频噪声对数字信号的影响。然而，这些在我的期待中与“High-Speed Design”紧密相关的内容，在这本书里却几乎找不到踪影。它更像是一本关于基础数字电子学的补充读物，而并非我所期望的、能够帮助我解决实际高速设计挑战的专业手册。

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我不得不说，《Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design》这本书让我感到非常不满意，甚至可以说是有些生气。我本以为这是一本能够提供我关于高速串行接口（如USB 3.0, PCIe Gen4/5）设计中具体挑战和解决方案的书籍，比如如何进行物理层设计，如何进行仿真验证，以及如何进行噪声和抖动分析。然而，这本书的内容实在是太宽泛，太抽象了。它只是泛泛而谈地介绍了“高速”的概念，以及一些非常基础的数字信号传输原理，例如串扰、反射等。但是，它没有给出任何关于具体高速接口协议的标准解读，没有分析不同接口在实际应用中的难点，更没有提供任何关于如何在PCB上实现这些高速接口的布局布线指南。我需要的是能够告诉我如何选择合适的连接器，如何在信号通道中最小化损耗，或者如何使用眼图和误码率测试来评估接口性能的指导。而这本书，仅仅是提供了一些非常基础性的、几乎是常识性的信息，完全无法满足我作为一名工程师对于解决实际高速设计问题的需求。

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我真的不知道该如何评价这本《Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design》。也许它适合那些刚刚入门，对高速设计一无所知，并且只需要了解一下大概方向的人。但对于我这种已经在这个领域摸爬滚打了一段时间，遇到具体难题，希望通过阅读来寻找解决方案的工程师来说，这本书几乎是无用的。我尝试着从里面寻找关于低功耗设计在高速场景下的优化策略，或者是在复杂的FPGA架构中实现高效数据流的技术细节，但每一次的翻阅，都像是大海捞针。它更像是对各种概念的简单罗列，缺乏深入的探讨和实际案例的支撑。例如，关于时序分析的部分，它只是提到了建立时间和保持时间，却完全没有深入讲解如何识别和解决时序违例，或者如何利用高级时序分析工具来优化设计。我期待的是能够看到一些具体的时序图分析，一些实际设计中遇到的时序问题的解决方案，而不是仅仅几句模糊不清的建议。这本书给我的感觉是，作者似乎很了解高速设计的理论框架，但却无法将这些理论转化为可行的工程实践。

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对于《Handbook of Digital Techniques for High-Speed Design》这本书，我的感受是它更像是一份“概念介绍大全”，而不是一本真正意义上的“技术手册”。我期待的是能够深入了解在时钟分配网络中如何实现低抖动和高精度，或者是在高密度互连（HDI）PCB设计中，如何优化信号路径以满足高速传输的要求。我也想知道在高速ADC/DAC的驱动电路设计中，有哪些关键的模拟前端技术需要考虑，以及如何有效地抑制电源噪声。然而，这本书的内容充其量只能算是一种“是什么”的描述，而对于“怎么做”却避而不谈。它提到的很多“数字技术”，比如一些通用的FPGA设计流程，或者是一些逻辑综合的原理，都显得非常过时，并且与“高速”这个核心主题缺乏紧密的联系。我希望能够在这本书中找到一些关于信号完整性仿真的高级技巧，或者是在高频电磁兼容性（EMC）设计中，如何采取有效措施来降低辐射和提高抗干扰能力。但很遗憾，这些我在书中都未曾找到。

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