内容简介

本书主要是以ADS 软件为依托，结合信号完整性和电源完整性的基础理论以及实际的案例，完整地介绍了使用ADS 进行信号完整性以及电源完整性仿真的流程和方法，最终都以实际的案例呈现给读者，包括信号完整性和电源完整性的基本概念、ADS 软件基本架构以及简单使用、CB 材料及层叠设计、IBIS模型、SIC 模型以及S 参数的应用、阻抗端接匹配仿真、串扰仿真，以及使用专门的工具进行阻抗、过孔、DDR4、高速串行通道、CB 信号以及电源完整性的仿真分析等。内容翔实，实用性强。本书深入浅出结合实际案例的应用讲解，非常适合信号完整性以及ADS 仿真入门教程，也可以作为资深仿真工程师的工具书，还可以作为大学电子、电路、通信、电磁场等专业的教学专业实验教材。

目录

第1 章 信号完整性基本概念  1

1.1 什么是信号完整性？ . 2

1.1.1 上升时间和下降时间 . 2

1.1.2 占空比 . 3

1.1.3 建立时间 . 3

1.1.4 保持时间 . 4

1.1.5 抖动 . 4

1.1.6 传输线 . 5

1.1.7 特性阻抗 . 6

1.1.8 反射 . 6

1.1.9 串扰 . 7

1.1.10 单调性 . 8

1.1.11 过冲/下冲  8

1.1.12 眼图 . 9

1.1.13 码间干扰 . 9

1.1.14 误码率 . 10

1.1.15 损耗 . 10

1.1.16 趋肤效应 . 11

1.1.17 扩频时钟（SSC）. 11

1.2 电源完整性基本概念 . 12

1.3 SI/I/MC 的相互关系  13

本章小结. 13

第2 章 ADS 基本概念及使用  14

2.1 是德科技sof 软件简介 . 15

2.2 ADS 软件介绍  16

2.2.1 ADS 概述  16

2.2.2 ADS 软件架构. 16

2.3 ADS 相关的文件介绍  19

2.4 ADS 相关窗口和菜单介绍  19

2.4.1 启动ADS  19

2.4.2 ADS 主界面  20

2.5 ADS 基础使用  21

2.5.1 新建或者打开原有工程 . 22

2.5.2 新建原理图 . 26

2.5.3 新建Layou . 33

2.5.4 新建数据显示窗口 . 36

本章小结. 41

第3 章 CB 材料和层叠设计 . 42

3.1 CB 材料介绍  43

3.1.1 铜箔 . 43

3.1.2 介质（半固化片和芯板） . 46

3.1.3 介电常数和介质损耗角 . 46

3.1.4 CB 材料的分类 . 48

3.1.5 高速板材的特点  48

3.2 层叠设计 . 49

3.2.1 层叠设计的基本原则 . 49

3.2.2 层叠设计的典型案例 . 50

3.2.3 层叠结构中包含的参数信息 . 54

3.3 如何设置ADS 中的层叠 . 54

3.3.1 新建层叠 . 55

3.3.2 编辑材料信息 57

3.3.3 编辑层叠结构 60

3.3.4 添加过孔结构类型 . 62

3.4 CILD 阻抗计算  63

3.4.1 CILD（阻抗计算）介绍 . 63

3.4.2 微带线阻抗计算  64

3.4.3 参数的扫描 . 69

3.4.4 统计分析 . 71

3.4.5 带状线阻抗计算  73

3.4.6 共面波导线阻抗计算 . 73

3.4.7 自定义传输线结构 . 74

本章小结. 76

第4 章 传输线及端接 . 77

4.1 传输线  78

4.2 ADS 中的各类传输线  79

4.2.1 理想传输线模型  80

4.2.2 微带线和带状线模型 . 80

4.2.3 多层结构的传输线模型 . 84

4.3 损耗与信号完整性 . 86

4.4 阻抗与反射 . 89

4.4.1 传输链路与阻抗不连续点 . 89

4.4.2 反弹图 . 90

4.4.3 传输线阻抗分析  92

4.4.4 短桩线的反射 93

4.5 端接 95

4.5.1 点对点的传输线仿真 . 95

4.5.2 源端端接仿真 96

4.5.3 并联端接仿真 98

4.5.4 戴维宁端接仿真  99

4.5.5 RC 端接仿真 . 99

本章小结. 101

第5 章 过孔及过孔仿真  102

5.1 过孔的分类 . 103

5.2 Via 的结构  103

5.3 Via Dsigr . 105

5.3.1 开启Via Dsigr  106

5.3.2 编辑层叠结构 107

5.3.3 编辑过孔结构 110

5.3.4 Via Dsigr 变量设置  118

5.3.5 过孔的仿真以及仿真状态 . 119

5.3.6 查看仿真结果 121

5.3.7 导出仿真结果和模型 . 125

5.4 过孔的参数扫描仿真 . 127

5.5 Via Dsigr 模型在与ADS 和Mo 中的应用 . 131

5.5.1 Via Dsigr 模型在ADS 中的应用 . 131

5.5.2 Via Dsigr 模型在Mro 中的应用 . 133

5.6 高速电路中过孔的设计注意事项 . 134

本章小结. 135

第6 章 串扰案例 . 136

6.1 串扰 137

6.2 串扰的分类 . 137

6.2.1 近端串扰和远端串扰 . 137

6.2.2 串扰的仿真 . 138

6.3 ADS 参数扫描  139

6.4 串扰的耦合长度与串扰的关系 . 140

6.5 传输线之间的耦合距离与串扰的关系 . 157

6.5.1 传输线之间耦合间距与串扰的仿真 . 157

6.5.2 为什么B 设计要保证3W. 159

6.6 激励源的上升时间与串扰的关系 . 160

6.7 串扰与带状线的关系 . 161

6.7.1 微带线与带状线串扰的对比 . 161

6.7.2 高速信号线是布在内层好还是外层 . 164

6.8 传输线到参考层的距离与串扰的关系 . 164

6.9 定量分析串扰 . 167

6.10 串扰与S 参数以及总线要求. 168

6.11 如何减少电路设计中的串扰 . 170

本章小结. 170

第7 章 S 参数及其仿真应用 . 171

7.1 S 参数介绍 . 172

7.1.1 S 参数模型简介  172

7.1.2 S 参数的命名方式以及混合模式  173

7.1.3 S 参数的基本特性 . 174

7.2 检查/查看S 参数 . 175

7.3 S 参数仿真 . 178

7.3.1 提取传输线的S 参数  178

7.3.2 S 参数数据处理以及定义规范模板  181

7.4 S 参数与DR  184

7.4.1 编辑DR 公式 184

7.4.2 Fro al 的S

 DR 工具  186

本章小结. 187

第8 章 IBIS 与SIC 模型  188

8.1 IBIS 模型简介  189

8.2 IBIS 模型的基本语法和结构  190

8.2.1 IBIS 的基本语法 . 190

8.2.2 IBIS 结构 . 190

8.2.3 IBIS 文件实例 . 191

8.3 ADS 中IBIS 模型的使用  199

8.3.1 IBIS 模型的应用 . 199

8.3.2 ADS 中使用BD 模型  206

8.3.3 ADS 中使用ackag 模型  208

8.4 SC 模型 . 209

8.4.1 ADS 中IC 模型的使用 . 210

8.4.2 宽带SIC（BBS）模型生成器 . 212

8.4.3 W-lm 模型生成  215

本章小结. 218

第9 章 HDMI 仿真 . 219

9.1 HDMI . 220

9.2 HDMI 电气规范解读 . 221

9.2.1 HDMI 线缆规范  222

9.2.2 HDMI 源设备规范 . 223

9.2.3 HDMI 接收设备规范 . 224

9.3 眼图和眼图模板 . 225

9.3.1 眼图和眼图模板介绍 . 225

9.3.2 选择眼图探针在ADS 中设置眼图模板 . 228

9.3.3 在ADS 中设置眼图模板 . 230

9.4 HDMI 仿真 . 231

9.4.1 HDMI 源设备仿真 . 231

9.4.2 HDMI 布线长度仿真 . 234

9.4.3 HDMI 差分对内长度偏差仿真 . 235

9.4.4 HDMI 差分对间长度偏差仿真 . 237

9.5 HDMI 设计规则 . 238

本章小结. 238

第10 章 DDR4 仿真 . 239

10.1 DDRx 总线介绍 . 240

10.1.1 DDR 介绍  240

10.1.2 DDR4 电气规范 . 241

10.2 DDR4 系统框图 . 244

10.3 DDR4 设计拓扑结构 . 244

10.4 片上端接（OD）  246

10.5 DDR4 总线仿真 . 247

10.5.1 地址、控制、命令以及时钟信号仿真 . 247

10.5.2 数据和数据选通信号仿真 . 249

10.5.3 DDR bus 仿真 254

10.5.4 同步开关噪声（SS）仿真 256

10.6 DDR4 一致性仿真分析 . 259

10.7 DDR4 的电源分配网络仿真 . 260

10.8 DDR4 设计注意事项 . 260

本章小结. 261

第11 章 高速串行总线仿真  262

11.1 高速串行接口 . 263

11.2 USB  263

11.2.1 USB 的发展历史 . 263

11.2.2 USB3.0 的物理结构及电气特性 . 264

11.3 IBIS-AMI 模型介绍 . 267

11.4 通道仿真 . 268

11.5 逐比特模式（Bi by bi）  271

11.6 统计模式（Saisics）  275

11.7 使用理想的发送/接收模型（x_Diff/Rx_Diff）  277

本章小结. 280

第12 章 CB 板级仿真SIro  281

12.1 CB 信号完整性仿真的流程  282

12.2 CB 文件导入  283

12.3 剪切CB 文件 . 284

12.4 层叠和材料设置 . 287

12.5 SIro 使用流程. 289

12.5.1 启动SIro . 289

12.5.2 设置仿真分析类型 . 291

12.5.3 选择信号网络 292

12.5.4 设置仿真模型 296

12.5.5 设置仿真端口 298

12.5.6 设置仿真频率和Oios 设置  300

12.5.7 运行仿真 . 303

12.5.8 查看和导出仿真结果 . 303

本章小结. 310

第13 章 CB 板级仿真Iro  311

13.1 电源完整性基础 . 312

13.1.1 什么是电源完整性 . 312

13.1.2 电源分配网络 312

13.1.3 目标阻抗 . 313

13.2 ADS 电源完整性仿真流程 . 313

13.3 电源完整性直流分析（I DC） . 315

13.3.1 建立直流仿真分析 . 315

13.3.2 选择电源网络并确定参数 . 316

13.3.3 分离元件参数设置 . 317

13.3.4 VRM 设置 . 319

13.3.5 Sik 设置 . 320

13.3.6 设置Oios  323

13.3.7 运行仿真及查看仿真结果 . 324

13.4 电源完整性电热仿真（I ） . 332

13.4.1 建立电热仿真分析 . 332

13.4.2 热模型设置 . 333

13.4.3 设置Oios  338

13.4.4 运行仿真以及查看仿真结果 . 339

13.5 电源完整性交流分析（I AC） . 341

13.5.1 VRM、Sik 设置 . 342

13.5.2 电容模型设置 343

13.5.3 仿真频率和Oios 设置  352

13.5.4 运行仿真并查看仿真结果 . 353

13.5.5 产生原理图和子电路 . 359

13.5.6 优化仿真结果 361

13.6 如何设计一个好的电源系统 . 365

本章小结. 365