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1 电路与信号1

1.1 电磁场理论1

1.1.1 麦克斯韦方程组的一般形式1

1.1.2 稳恒场中的麦克斯韦方程4

1.1.3 无界均匀导电媒质中的时谐平面电磁波7

1.1.4 良导体的趋肤效应12

1.2 电磁场理论与电路理论14

1.2.1 准静态场近似14

1.2.2 集总化的假设18

1.2.3 电压和电流22

1.2.4 电路基本元件23

1.2.5 电路基本定律26

1.3 信号的本质29

1.3.1 正弦波29

1.3.2 傅里叶变换31

1.3.3 信号的频谱特征与上升时间36

1.3.4 信号带宽与上升时间40

1.3.5 互连线的带宽45

2 电阻、电容和电感47

2.1 电阻47

2.1.1 直流电阻、交流电阻与电导47

2.1.2 导体的表面阻抗49

2.1.3 电阻率、电导率和复电导率49

2.1.4 介质材料的漏电阻50

2.1.5 电阻元件的频率特性52

2.2 电容54

2.2.1 电容的定义54

2.2.2 电容的电路方程56

2.2.3 部分电容56

2.2.4 平行板电容58

2.2.5 介电常数、等效介电常数和复介电常数59

2.2.6 电容元件的频率特性62

2.3 电感63

2.3.1 电感的定义64

2.3.2 回路自感和回路互感65

2.3.3 局部自感和局部互感68

2.3.4 磁导率69

2.3.5 电感元件的频率特性71

2.3.6 交流电感72

3 传输线75

3.1 时谐信号驱动下的传输线75

3.2 传输线的分布参数77

3.3 均匀传输线分析78

3.3.1 均匀传输线方程79

3.3.2 均匀传输线方程的解80

3.4 均匀传输线的传输特性82

3.5 均匀传输线的反射系数87

3.6 均匀无耗传输线88

3.7 均匀传输线的阻抗95

4 反射与端接99

4.1 阻抗的非故意突变99

4.2 反射形成的机理105

4.3 多次反射与反弹图108

4.4 理想状态下的反射109

4.5 上升时间、线长与反射117

4.6 电抗性负载的反射125

4.6.1 容性负载的反射125

4.6.2 感性负载的反射136

4.7 端接策略148

5 传输线的串扰158

5.1 互感和互容158

5.2 前向串扰和后向串扰159

5.3 串扰分析162

5.3.1 容性串扰162

5.3.2 感性串扰167

5.3.3 模态与远端串扰169

5.4 传输线间距和3-W原则177

5.5 保护线和分流线180

6 差分对186

6.1 差分信号与共模信号186

6.2 差分阻抗和共模阻抗187

6.3 返回平面与差分阻抗189

6.4 差分信号和共模信号的端接191

6.5 差分信号向共模信号的转化194

6.6 动态线对差分对的串扰195

6.7 返回路径中的间隙196

7 电源分配系统198

7.1 同步开关噪声198

7.1.1 芯片内部开关噪声199

7.1.2 芯片外部开关噪声200

7.2 电源分配系统阻抗设计202

7.3 电容退耦原理205

7.3.1 从储能的角度说明205

7.3.2 从阻抗的角度说明206

7.3.3 电源、地平面和去耦电容210

7.4 从电源系统的角度进行去耦设计212

7.4.1 目标阻抗212

7.4.2 需要的电容量212

7.4.3 相同容值电容并联214

7.4.4 不同容值电容的并联与反谐振215

7.4.5 ESR对反谐振的影响216

7.4.6 参考平面层的作用218

8 辐射和干扰219

8.1 辐射干扰的产生机理及抑制方法219

8.1.1 差模辐射220

8.1.2 共模辐射223

8.1.3 天线接收原理225

8.2 共模抑制技术226

8.3 屏蔽原理232

8.4 磁屏蔽235

8.5 电磁屏蔽237

8.6 屏蔽体上的孔缝239

参考文献244