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高速电路设计工程培训
 
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课程大纲
 

第一章 高速电路设计的几个基本问题
1. 高速电路设计的关键问题分析
2. 如何确定信号的带宽?信号带宽如何影响信号质量、信号测试和EMC,与实例分析
3. 信号分析方法---如何判断电路设计中:哪些部分是必须重视信号完整性、并严格控制的;哪些部分的要求可以放松一些;哪些部分可以不关注。
该方法用以解决以下常见的工程设计问题:
显然不是所有的信号都需要考虑信号完整性,对于没有必要考虑信号完整性的信号,在PCB设计中,就应该放松要求,而将研究的重点放在必须考虑信号完整性的信号上。
什么信号的PCB走线必须考虑信号完整性?不是根据速率来区分,本节会举两个例子,
第一个例子是周期频率比较低的信号,出现了信号质量的问题,导致测试出错;
第二个例子是周期频率比较高的信号,但不考虑信号完整性的要求,反而没问题。
因此,在讨论信号完整性的具体问题之前,首先要搞清楚:
1) 信号满足哪些条件,就必须要应用信号完整性的技巧来保证信号质量?
2) 信号满足哪些条件,可以不考虑或放松对信号完整性的要求?
4. 信号分析方法的应用与实例
5. 信号完整性问题,在波形上的几种表现形式及其产生的根本原因、解决办法,并逐一基于案例分析,如何判断这几类存在质量问题的信号,是否会导致电路故障。
6. 多层板(4层及4层以上)检查PCB设计图的关键要点
7. 双层板检查PCB设计图的关键要点
第二章 工程经验与案例---阻抗控制、PCB板材选择与PCB的层叠结构设计
1. 阻抗的含义与阻抗的计算,实例分析
2. 阻抗与信号质量之间的关系
3. 如何实现阻抗控制---完成阻抗控制的具体步骤与实例分析
4. 关于阻抗控制的误区
5. PCB板材的选择要点与实例分析
6. PCB层叠结构设计的要点与实例分析
 层叠结构设计的目标
 层叠结构设计的实现方式
 实例分析:层叠结构分析实例,分析不同层叠结构的优势和劣势
 实例分析:4层板的设计,如何规划每一层的高效使用
 实例分析:6层板、8层板的设计,如何规划电源层、地层、信号层
 实例分析:FPGA的应用中,优化信号层的走线的策略
第三章 工程经验与案例---反射与信号的端接匹配
1. 信号反射的根源,反射对信号的影响
2. 反射的定性分析、定量计算,及实例分析
3. 什么样的信号需要考虑阻抗匹配?
4. 阻抗匹配---芯片升级换代带来的问题
5. 如何选择正确的信号匹配方式,深入分析各匹配方式的应用要点、常见问题,案例分析
6. 阻抗端接的4种实现方式,每种方式的优点和缺点、注意要点、波形分析
7. 阻抗端接的PCB设计注意要点与案例分析
第五章 工程经验与案例---高速电路中信号回路、地弹、串扰的问题与分析
1. 表层走线还是内层走线?两种方法各自的优缺点分析。在工程设计中,如何决定应采用哪种走线方式
2. 表层走线在什么情况下会导致EMC的问题
3. 理解与体会:为什么一定要考虑信号回路?
4. 回流路径---信号如何选择回流路径,如何分析信号回流的问题,案例解析
5. 如何理解,在电路板上,回路是造成信号串扰的主要因素,案例分析
6. 跨分割导致的信号完整性问题、EMC问题,案例分析
--- PCB设计中,在层数受到限制的情况下,若希望做到所有信号均有连续的参考平面,通常不容易做到,在这种情况下,工程设计中的三个对策与应用。
7. 电源和地,选择谁作为参考平面,对比与实例分析
8. 表层铺地还是不铺地?不同场合如何决策?
9. 信号换层时,如何做到回路连续?案例分析
10. 地弹的影响,地弹对PCB设计、信号质量测试提出的要求、案例分析
11. 串扰产生的原因、远端串扰和近端串扰,及其对工程设计的影响
12. 串扰对信号的影响
13. 串扰---信号线之间的间距如何考虑
14. PCB设计中,容易导致串扰的几个场合
15. 案例分析:双面板,如何避免串扰问题,解决思路与工程经验
16. 案例分析:四层板及以上层数的多层电路板,如何避免串扰问题,解决思路与工程经验
17. 保护线应用的技巧、误区
18. 蛇形线应用中存在的问题与技术要点
19. 盲埋孔技术的优势、盲埋孔应用中特别容易犯的错误与案例分析
20. 走线出现分叉---什么情况下允许出现走线分叉
第六章 透彻掌握差分对与应用实例
1. 单端信号所面临的问题,差分对的优势
2. 差分对的缺点和应用中的关键注意要点
3. 实例分析:电路设计中,如何应用差分对,解决复杂问题
4. 案例分析:工程上差分对很难做到对称、等长。若出现差分对严重不对称不等长的情况,如何分析
5. 案例分析:本设计中的PCIE差分对走线上存在的问题与分析
6. 什么情况下,差分对可以不紧耦合,案例分析
7. 理解差分对的回流
8. PCB设计中,差分对走线的几个关键要点
9. 差分对应用中的两个关键误区
10. 差分对AC耦合电容的注意要点,案例分析
11. 什么场合下,不应该采用AC耦合,案例分析
第七章 高速差分对调试技巧与实例
该章节主要涉及GHz以上的高速设计,若客户的产品开发中无此类需求,该章节可予以调整。
在本章节,基于若干工程案例,介绍宝贵的高速差分对实战调试经验。包括:
 信号眼图不达标可能的原因,以及调试方法
 长链路、短链路中,PRBS出错的故障问题与调试
 VGA、CTLE、FFE、DFE等均衡、加重措施对眼图的影响,以及如何调整均衡参数,以获得佳的接收端输入
 基于某完整实例介绍,高速差分对故障的调试过程与分析方法
第八章 DDR3、DDR4 SDRAM的高速电路设计技巧
1. 原理分析:从SDRAM、DDR开始,到DDR2、DDR3、DDR4,每一代存储器在应用中的难点与设计关键点分析
2. DDR3/DDR4源同步时序的分析
3. 高速存储器信号线的等长要求到底如何确定?
4. DDR3/DDR4的端接和电源滤波方法、PCB设计要点
5. DDR3/DDR4在PCB设计中必须注意的14个工程问题与案例分析
6. 工程经验:如何降低DDR3/DDR4的PCB走线难度
7. 案例分析:与DDR3、DDR4相关的6个工程故障案例分析
第九章 PCB上主要的信号干扰源的抑制---电源电路PCB设计要点
电源电路是PCB上噪声的重要源头,若处理得不好,会对周围的信号造成严重的干扰。
本章节以某个存在很多问题的PCB设计图作为实例,介绍在电源电路的PCB设计中,需注意特别的十个关键要点。


 


 


 

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