数字与模拟电路设计技巧IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影响。 模拟与数字技术的融合由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
上传时间: 2013-11-16
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数字与模拟电路设计技巧IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影响。 模拟与数字技术的融合由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
上传时间: 2014-02-12
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【作 者】(美)霍华德·约翰逊(Howard Johnson),(美)Martin Graham著;沈立等译本教材结合了数字和模拟电路理论,对高速数字电路系统设计中的信号完整性和EMC方面的问题进行了讨论和研究。书中详细讨论了涉及信号完整性方面的传输线、时钟偏移和抖动、端接、过孔等问题。第1章 基础知识 18 1.1 频率与时间 18 1.2 时间与距离 21 1.3 集总与分布系统 22 1.4 关于3 dB和RMS频率的解释 24 1.5 4种类型的电抗 25 1.6 普通电容 26 1.7 普通电感 31 1.8 估算衰减时间的更好方法 35 1.9 互容 37 1.10 互感 40第2章 逻辑门电路的高速特性 47 2.1 一种年代久远的数字技术的发展历史 47 2.2 功率 31 2.3 速度 66 2.4 封装 71第3章 测量技术 84第4章 传输线 123第5章 地平面和叠层 169第6章 端接 195第7章 通孔 214第8章 电源系统 225第9章 连接器 249第10章 扁平电缆 271第11章 时钟分配 285第12章 时钟振荡器 304
标签: 高速数字设计
上传时间: 2022-04-16
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本文主要是以信号完整性理论(包括传输线理论)和电源完整性理论为基础,对“1.0GSPS高速解调电路板”进行分析、设计与仿真。首先在对传输线理论进行介绍的基础上,详细的分析了反射与串扰产生的原理,对数字系统的时序分析进行了阐述,并介绍了差分传输方式。然后对电源完整性理论进行阐述,引入了电源阻抗的概念,结合对电容参数的分析阐述了其对阻抗控制的作用。最后,结合“基于FPGA的2.0G高速解调电路板”设计实例,应用Cadence软件进行设计和仿真,首先确定关键网络并对其进行信号完整性的仿真,通过预仿真进行布局布线并最后通过后仿真验证。通过电源完整性的仿真确定了去耦电容选布方案,将电源阻抗控制在目标阻抗之内。通过研究发现,高速电路中的信号完整性和电源完整性的问题,是可以通过分析和仿真加以控制和改善的。与传统的电路设计相比,这种带有仿真、分析功能的新的高速电路设计方法,可以提高设计的效率和可靠性,缩短设计周期。
上传时间: 2022-07-11
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高速数字电路设计,国外经典教材。真心给力
上传时间: 2013-10-20
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课程作业,直接数字平率合成器设计,可以知道大家设计数字电路,思路清晰明确。
标签: 数字电路
上传时间: 2016-01-11
上传用户:clarence
VLSI(超大规模集成电路)的快速发展,使得FPGA技术得到了迅猛发展,FPGA的快速发展又为实时图像处理在算法、系统结构上带来了新的方法和思路,全景图像处理是实时图像处理中一个崭新的领域,其在视频监视领域内有广泛的应用前景。 本文首先介绍了全景图像处理的发展状况,课题的主要背景、国内外发展现状、课题的研究意义、课题的来源和本文的主要研究工作及论文组织结构。然后在第二章中介绍了FPGA的发展,FPGA/CPLD的特点,并介绍了Cyclone Ⅱ系列FPGA的硬件结构,硬件描述语言,开发工具Quartus Ⅱ以及FPGA开发的一般原则。 文章的重点放在了电路板的设计部分,也就是本文的第三章。在介绍电路设计部分之前首先介绍一些高速数字电路设计中的一些概念、高速数字电路设计中常见问题,并对常见问题给出了一般解决方法。 在FPGA电路板设计部分中,对FPGA电路的设计过程作了详细的说明,其中着重介绍了采用了FBGA封装的EP2C35芯片的电路设计要点,多层电路板设计要点,FPGA供电管脚的处理注意事项,FPGA芯片中PLL模块的设计以及FPGA的配置方法,并给出了作者的设计思路。FPGA供电电源也是电路板设计的要点所在,文章中也着重对其进行了介绍,提及了FPGA电源设计指标要求及电压功耗估计,并根据现有的FPGA电源解决方案提出了设计思路和方法。同时文章中对FPGA芯片外围器件电路包括图像采集显示芯片电路、图像存储电路、USB2.0接口电路的设计做了相应的介绍。最终目的就是为基于FPGA的全景图象处理搭建一个稳定运行的平台。 在第四章中介绍了IC总线控制器的状态机图及信号说明和相应的仿真图。 文章最后给出了FPGA硬件电路的调试结果,验证了设计目的,为进一步的工作打下了良好的基础。
上传时间: 2013-04-24
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主要介绍电子设计自动化EDA技术的仿真软件Multisim的主要功能特点,并通过该软件对基于555定时器设计的多谐振荡器的波形仿真这一实例来进一步说明它在数字电路设计中的应用。在与传统实验进行对比的同时得出其也具有局限性的结论。
上传时间: 2013-10-20
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信号完整性是高速数字系统中要解决的一个首要问题之一,如何在高速PCB 设计过程中充分考虑信号完整性因素,并采取有效的控制措施,已经成为当今系统设计能否成功的关键。在这方面,差分线对具有很多优势,比如更高的比特率 ,更低的功耗 ,更好的噪声性能和更稳定的可靠性等。目前,差分线对在高速数字电路设计中的应用越来越广泛,电路中最关键的信号往往都要采用差分线对设计。介绍了差分线对在PCB 设计中的一些要点,并给出具体设计方案。
上传时间: 2014-12-24
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摘要:介绍了一种基于AT89C52单片机的高速数字“黑匣子”系统;该系统可对模拟信号进行高速实时采样,利用8255芯片进行总线扩展实现了大容量非易失SRAM的寻址,软件控制串口实现SRAM与PC机的数据传输;实际工作中有采样速度快、采样精度高;操作方便等优点。关键词:AT89C52;高速;实时采样;PC
上传时间: 2013-11-24
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