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Signalintegrität
von: Manfred Schmidt
Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, 2013
ISBN: 9783834361738 , 230 Seiten
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Titel
3
Impressum, Copyright
4
Vorwort
5
Inhaltsverzeichnis
7
1 Signalintegrität
11
1.1 Historischer Abriss
11
1.2 Signalintegrität auf Chip-Ebene
12
1.3 Signalintegrität auf Leiterplatten-Ebene
13
1.4 Modell – Simulation – Verifikation durch Messung
15
2 OHMsche, kapazitive und induktive Eigenschaften geätzter Leiterzüge auf Leiterplatten
17
2.1 OHMsche Eigenschaften
17
2.2 Kapazität geätzter Leiterzüge
27
2.3 Induktivität geätzter Leiterzüge
34
3 Übertragungsleitungen
41
3.1 Herleitung der Telegraphengleichung
43
3.2 Lösung der Telegraphengleichung
45
3.3 Bestimmung der Integrationskonstanten
47
3.4 Spannungs- und Stromverlauf entlang der Leitung
49
3.5 Diskussion spezieller Fälle
51
3.6 Reflexionsfaktor und Stehwellenverhältnis
54
3.7 Darstellung von Übertragungsleitungen in PSPICE
55
3.8 TEM-und Quasi-TEM-Wellenleiter
58
4 Grundlagen der digitalen Datenübertragung über Leitungen
63
4.1 Lösung der Wellengleichung für nicht-harmonische Vorgänge
63
4.2 Reflexion und Brechung von Pulsen an Stoßstellen und Widerständen
66
4.3 Reflexion von Spannungssprüngen an RLC-Schaltungen
72
4.4 Mehrfachreflexionen
79
4.5 Modellierung von Übertragungsleitungen
82
4.6 Hilfsmittel zur Veranschaulichung von Mehrfachreflexionen auf Leitungen
86
5 Gekoppelte Leitungen
97
5.1 Übersprechen (Crosscoupling) zwischen Leitungen
97
5.2 Moden auf symmetrischen Doppelleitungen
109
5.3 Charakteristische Impedanzmatrizen
112
6 Numerische Berechnung von Leitungsparametern
115
6.1 Werkzeuge zur Analyse und Synthese von Leitungseigenschaften
116
6.2 Numerische Berechnung von Leitungsparametern durch elektromagnetische Feldsimulation
118
7 Strukturelemente für das Layout von Leiterplatten
133
7.1 Durchkontaktierungen (Vias)
133
7.2 Biegungen und Knickstellen in Leiterzügen
136
7.3 Stufen in der Leiterbahnbreite
139
7.4 Übergänge zwischen planaren Leiterzügen und koaxialen Steckverbindern
139
8 Messtechnik und Signalintegrität: Verifikation von Modellen und Simulationsergebnissen durch Messungen
143
8.1 Streuparameter
144
8.2 Messungen im Frequenzbereich: Vektorielle Netzwerkanalyse
149
8.3 Reflexions- und Transmissionsmessungen im Zeitbereich
173
8.4 Software-Werkzeuge für TDR-und TDT-Messplätze
178
9 Serielle Hochgeschwindigkeits- Datenübertragung und Signalintegrität
183
9.1 Einfluss der Leitungsverluste
186
9.2 Augendiagramme
188
9.3 Jitter und Bitfehlerrate
192
10 Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit
195
10.1 Eigenschaften digitaler Signale im Frequenzbereich
195
10.2 Zur Störemission von Strukturen auf Leiterplatten
197
10.3 EMV-gerechte Messung der Störemission
199
11 Verallgemeinerte Regeln zum SI-gerechten Entwurf
205
Anhang
209
Verfahren zur Ermittlung von Messunsicherheiten
209
A.1 Allgemeines
209
A.2 Ansätze für die Eingangsdaten
210
A.3 Berechnung der Ausgangsdaten bei unkorrelierten, voneinander unabhängigen Eingangsgrößen
212
A.4 Berechnung der Ausgangsdaten bei korrelierten, voneinander abhängigen Eingangsgrößen
213
Literaturverzeichnis
217
Stichwortverzeichnis
223
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