第一部分 信号完整性知识基础.................................................................................5第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1063.2 高速设计的问题.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的组件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系统......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自动布线器.......................................................2303.4 高速设计的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓扑结构的探索...............................................................................2313.4.2 空间解决方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓扑模板驱动设计...................................................................2313.4.4 时序驱动布局...................................................................................2323.4.5 以约束条件驱动设计.......................................................................2323.4.6 设计后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的进阶运用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 图形化的拓扑结构探索...........................................................................2344.3 全面的信号完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 设计前和设计的拓扑结构提取.......................................................2354.6 仿真设置顾问...........................................................................................2354.7 改变设计的管理.......................................................................................2354.8 关键技术特点...........................................................................................2364.8.1 拓扑结构探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形显示器........................................................................2364.8.3 集成化的在线分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的运用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信号的仿真.......................................................................................2435.3 眼图模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 进行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 进行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 处理信号完整性原理图的具体问题.......................................................2591.3 在LineSim 中如何对传输线进行设置...................................................2601.4 在LineSim 中模拟IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中进行串扰仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 进行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 进行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的进一步介绍..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串扰仿真..........................................................................309
上传时间: 2013-11-07
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高速MOS驱动电路设计和应用指南整篇文章开始于对MOSFET技术和开关工作的概述,随后进行简单的讨论然后再到复杂问题的分析。仔细描述了设计过程中关于接地和高边栅极驱动电路、AC耦合和变压器隔离的解决方案。其中一个章节专门来解决同步整流器应用中栅极驱动对MOSFET的要求。
上传时间: 2017-06-12
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摘要:在当今高速数字系统设计中,电源完整性的重要性日益突出。其中,电容的正确使用是保证电源完整性的关键所在。本文针对旁路电容的滤波特性以及理想电容和实际电容之间的差别,提出了旁路电容选择的一些建议;在此基础上,探讨了电源扰动及地弹噪声的产生机理,给出了旁路电容放置的解决方案,具有一定的工程应用价值。 1.引言---随着系统体积的减小,工作频率的提高,系统的功能复杂化,这样就需要多个不同的嵌入式功能模块同时工作。只有各个模块具有良好的EMC和较低的EMI,才能保证整个系统功能的实现。这就要求系统自身不仅需要具有良好的屏蔽外界干扰的性能,同时还要求在和其他的系统同时工作时,不能对外界产生严重的EMI。另外,开关电源在高速数字系统设计中的应用越来越广泛,一个系统中往往需要用到多种电源。不仅电源系统容易受到干扰,而且电源供应时产生的噪声会给整个系统带来严重的EMC问题。因此,在高速PCB设计中,如何更好的滤除电源噪声是保证良好电源完整性的关键。本文分析了电容的滤波特性,电容的寄生电感电容的滤波性能带来的影响,以及PCB中的电流环现象,继而针对如何选择旁路电容做出了一些总结。本文还着重分析了电源噪声和地弹噪声的产生机理并在其基础上对旁路电容在PCB中的各种摆放方式做出了分析和比较。
上传时间: 2021-11-09
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基于TL494开关电源设计.doc基于TL494的DC-DC开关电源设计 摘 要 随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。近年来 ,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术及开关电源理论的发展 ,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。该电路具有体积小,控制方便灵活,输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。 开关电源中的功率调整管工作在开关状态,具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点,在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计小汽车中的音响供电电源,利用MOSFET管作为开关管,可以提高电源变压器的工作效率,有利于抑制脉冲干扰,同时还可以减小电源变压器的体积。
上传时间: 2022-02-23
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随着半导体技术和电子技术的发展,开关电源的体积越来越小、质量越来越轻、效率越来越高、可靠性也越来越优良,被广泛地运用到了生活中的各个方面。DcDC开关电源是开关电源中非常常用的一种形式,因此,对DCDC开关电源的拓扑结构、反馈电路等相关知识的研究成为了理解开关电源的重要环节。论文分析了推挽式DCDC开关电源的工作原理、效率和优缺点,设计了一款输出恒定的推挽式DCDC开关电源。论文以T公司的高速PwM控制器Uc3825为核心,给出了DCDC开关电源的结构框图,详细设计了控制器、推挽式驱动、整流滤波、反馈控制等电路,讨论了变压器、开关管、整流二极管等选型问題。通过对推挽式DCDC开关电源样机的测试,结果表明,在输出功率为100W到30W时,论文设计的样机的转换效率可以达到85%以上。开关电源就是通过特定的电路,控制开关管的导通时间和关断时间,以达到输出恒定的直流电压的设备。随着电子技术的迅猛发展,开关电源涉及到的相关技术也越来越成熟,使得开关电源成为了电子设备中不可或缺的一种供电方式开关电源最早源于二十世纪五十年代的美国,当时,美国为了设计特殊需求的军用电源,提出了小型、轻量的目标,自此开始,开关电源由于其比传统的线性电源拥有的优点而广泛地运用到电子、电气设备、计算机电源、通信设备等领经过几十年的不断进步,开关电源在诸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技术的进步使得开关电源能向着高频化、大功率的方向发展。软开关技术可以降低开关损耗和开关噪声,可以大大提升开关电源的效率,为高频开关电源的实现提供了可能。平面变压器和平面电感技术的发展使开关电源的效率可以进一步得到提升,体积也可以大大地减小。有源功率因数校正技术的发展,使开关电源的功率因数得到了很大地提升,既解决了由电路中的非线性负载产生的谐波失真,又提高了开关电源的整机效率
标签: 开关电源
上传时间: 2022-03-10
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基于DSP28035的高速永磁无刷直流电机驱动系统,包括论文和软硬设计资料。摘要参赛作品为基于DSP28035的高速永磁无刷直流电机驱动系统。该系统以一台额定转速60 krpm的高速永磁无刷直流电机、交错并联的Buck电路以及全桥电路为硬件平台,以DSP28035为控制核心,实现了调压调速功能和基于坐标变换的无位置传感器新技术。为实现该系统要求,本作品充分利用了DSP28035的资源例如:CLA模块,模拟比较器、HPWM模块以及AD转换模块等。AbstractThis work is the drive system for a high speed permanent magnet burshless dc motor based on DSP28035. The hardware platform consists of a BLDC motor(rated speed is 60000rpm), a Buck circuit and an inverter. Under the control of DSP28035, this system can achieve the goal of adjusting the motor’s speed with voltage and the function of sensorless control based on the coordinate transformation. By making full use of resources of the core, such as CLA, analog comparator, HPWM and AD converters, the whole system can meet the requirements.1 引言高速永磁无刷直流电机驱动系统由于基波频率较高(一般在1kHZ以上),利用逆变桥斩波进行调速的控制方式通常会受到开关管开关频率的限制,因此该系统多采用三相全桥前级加Buck电路进承担调压调速的功能,而三相全桥主要承担逻辑换相的功能。然而,传统Buck电路所需电感的体积较大,增加了系统的体积,降低了系统的功率密度。
上传时间: 2022-05-08
上传用户:bluedrops
21世纪,电子领域发展迅速,使得由集成电路构成的电子系统朝着大规模、小体积和高速度的方向发展。随着芯片的体积越来越小,电路的开关速度越来越快,PCB的密度越来越大,信号的工作频率越来越高,高速电路PCB的电磁兼容、信号完整性和电源完整性等问题一步步凸显出来,并且相互紧密地交织在一起。其中最基础的无疑是PCB版图的设计,元器件的选取、布局的合理性、电磁兼容性等都是决定PCB版图最终能否运行的关键因素,当然这也将决定生产出的芯片的好坏以及由芯片构成的电子系统的质量等等。本文通过选择一张较为典型的高速单片开关电源图,对其进行SCH图以及PCB版图的绘制,并就其会产生的电磁兼容问题进行分析和讨论,提出抑制干扰的方法和手段,初步解决了单片开关电源的电磁兼容问题。关键词:Protel99SE,EMC,开关电源,高速PCB,仿真
上传时间: 2022-06-29
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SG3525 是一种应用广泛的PWM 集成控制芯片, 在介绍SG3525 的功能特点以及 IGBT 驱动模块的基础上, 详细阐述了基于SG3525 为控制核心的大功率开关电源的设计。该电源主电路采用半桥式逆变电路, 应用反馈手段和脉冲调制技术实现电压的稳定输出。最后, 给出了试验结果。试验表明, 该电源具有良好的性能。随着电子技术的高速发展, 电子设备的种类与日俱增。任何电子设备都离不开可靠的供电电源, 对电源供电质量的要求也越来越高, 而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显著优势。正是由于开关电源的这些特点, 它在新兴的电子设备中得到广泛应用, 已逐渐取代了连续控制式的线性电源。
上传时间: 2022-07-12
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本书为二十几年来世界公认最权威的电源的设计指导著作《开关电源设计》的再版(第三版)。书中系统地论述了开关电源最常用拓扑的基本原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈稳定性和驱动保护等。本书在讲述的过程中应用教学式、How&Why方法,讨论时结合了大量设计实例、设计方程和图表。本书同时涵盖了开关电源技术、开关电源接触片设计、材料和器件的最新发展等内容。各种最常用开关电源拓扑设计、解决日常设计难题所需的基础知识、变压器及磁设计原理的深入分析,以及在第二版基础上补充的电抗器设计和现代高速IGBT的最佳驱动条件等。本书可作为学习、设计开关电源弹片,研究高频开关电源的高校师生的教材,并可作为从事开关电源设计、开发工程师的设计参考资料。
标签: 开关电源
上传时间: 2022-07-26
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Alps产品样本 开关,编码器,可变电阻器,连接器 ++
上传时间: 2013-06-02
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