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高速集成电路的信号完整性测试方法
1
作者 李华 曹晓斌 《通信电源技术》 2025年第3期46-48,共3页
系统地阐述了高速集成电路中信号完整性的测试方法及其应用。首先,针对高频信号的衰减机制、非线性失真、设计规则及动态串扰等问题进行深入分析;其次,详细介绍信号完整性测试方法,包括时域测试、频域测试及混合域测试;再次,提出完整的... 系统地阐述了高速集成电路中信号完整性的测试方法及其应用。首先,针对高频信号的衰减机制、非线性失真、设计规则及动态串扰等问题进行深入分析;其次,详细介绍信号完整性测试方法,包括时域测试、频域测试及混合域测试;再次,提出完整的信号完整性测试流程,包括测试准备、测试方法设计以及如何根据测试结果进行优化;最后,通过优化前后的对比分析,展示了优化策略在实际测试中的效果,可有效提升电路的信号完整性。 展开更多
关键词 高速集成电路 信号完整性 时域测量 频域测量
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基于信号完整性和电源完整性的PCB电磁兼容仿真
2
作者 胡安琪 查云飞 《汽车文摘》 2025年第4期48-55,共8页
针对汽车印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)布线布局引起的信号串扰与反射现象,利用Candence仿真软件对高速信号线反射现象进行建模,分析信号反射原因,并利用反射的阻抗匹配方案进行端接设计,对比了串联端接、戴维南端接、RC端接... 针对汽车印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)布线布局引起的信号串扰与反射现象,利用Candence仿真软件对高速信号线反射现象进行建模,分析信号反射原因,并利用反射的阻抗匹配方案进行端接设计,对比了串联端接、戴维南端接、RC端接、二极管端接4种不同类型的端接对传输线中信号质量的影响,并通过电源平面设计对电源完整性进行改良设计,显著提高了PCB的电磁兼容性能。研究表明,信号完整性、电源完整性以及电磁干扰三者相互影响、相互制约,结合仿真数据对三者进行可靠性设计,能够显著提高PCB的电磁兼容性能。 展开更多
关键词 信号完整性 电源完整性 PCB 电磁兼容
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PCB内层空腔传输线信号完整性研究
3
作者 肖璐 朱光远 张志远 《印制电路信息》 2025年第6期10-16,共7页
空气的介电常数(Dk)和介电损耗(D_f)远低于有机基材,因此将传输线铺设在印制电路板(PCB)内层空腔内,可降低信号在传输过程中所受Dk与D_f的影响,从而达到提高信号传输速度和降低介质损耗的作用。基于电磁仿真,从空腔传输线结构的板材、... 空气的介电常数(Dk)和介电损耗(D_f)远低于有机基材,因此将传输线铺设在印制电路板(PCB)内层空腔内,可降低信号在传输过程中所受Dk与D_f的影响,从而达到提高信号传输速度和降低介质损耗的作用。基于电磁仿真,从空腔传输线结构的板材、形态、长宽尺寸、顶部流胶形状等方面,分析空腔结构的阻抗和插损等性能指标,评估性能收益并分析影响规律,以指引设计与制作。实验发现:空腔提供的损耗优化效果显著,优化幅度为20%~40%;空腔高度与损耗优化量及特征阻抗成正比,空腔宽度对信号性能影响不明显;空腔顶部为拱形时损耗最好,顶部的流胶规整程度直接影响空腔损耗性能与阻抗连续性。 展开更多
关键词 印制电路板 内层空腔 信号完整性 电磁仿真
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三维高速高频封装的信号完整性宽带建模设计方法
4
作者 葛霈 朱浩然 鲁加国 《电子与封装》 2025年第3期134-134,共1页
由于集成电路工艺精度不断趋近于物理极限,沿着摩尔定律发展的同质集成已经不能满足要求。然而,随着模拟/射频电路的工作速率和频率朝着太赫兹方向提升,由3D系统级封装高密度集成引发的内部高速、高频芯片间的信号完整性与电磁兼容问题... 由于集成电路工艺精度不断趋近于物理极限,沿着摩尔定律发展的同质集成已经不能满足要求。然而,随着模拟/射频电路的工作速率和频率朝着太赫兹方向提升,由3D系统级封装高密度集成引发的内部高速、高频芯片间的信号完整性与电磁兼容问题变得尤为突出。因此,开展信号完整性分析并设计适用于3D封装系统的宽带补偿结构,对于提升先进封装的传输性能极为重要。 展开更多
关键词 摩尔定律 物理极限 信号完整性 集成电路工艺 系统级封装 工作速率 射频电路 建模设计
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56 Gbps+高速PCB信号完整性研究
5
作者 周军林 曹小冰 +3 位作者 杨润伍 李德银 黄力 白冬生 《印制电路信息》 2025年第3期12-16,共5页
随着高速信息传输速率的不断提升,印制电路板(PCB)的信号完整性对通信系统性能有着至关重要的影响。结合实际产品的叠层,通过试验设计对56 Gbps+高速PCB产品信号完整性进行研究,验证在叠层中采用不同树脂含量(RC)与半固化片(PP)搭配对... 随着高速信息传输速率的不断提升,印制电路板(PCB)的信号完整性对通信系统性能有着至关重要的影响。结合实际产品的叠层,通过试验设计对56 Gbps+高速PCB产品信号完整性进行研究,验证在叠层中采用不同树脂含量(RC)与半固化片(PP)搭配对信号完整性的影响;收集不同试验条件下的切片数据,进一步对比不同PP与RC搭配方式的差异,并根据研究结果提出设计建议。 展开更多
关键词 印制电路板 高频高速 信号完整性 半固化片树脂
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多场耦合下RF组件的焊点信号完整性
6
作者 田文超 孔凯正 +1 位作者 周理明 肖宝童 《电子与封装》 2024年第3期34-44,共11页
随着集成电路和5G技术的迅猛发展,射频(RF)组件作为关键设备被广泛使用。RF组件需要在复杂多变的工作环境下服役,而焊点作为RF组件封装中相对脆弱的部分,其稳定性和可靠性尤为重要。介绍了焊点在多场耦合下的性能表现。RF组件焊点需要... 随着集成电路和5G技术的迅猛发展,射频(RF)组件作为关键设备被广泛使用。RF组件需要在复杂多变的工作环境下服役,而焊点作为RF组件封装中相对脆弱的部分,其稳定性和可靠性尤为重要。介绍了焊点在多场耦合下的性能表现。RF组件焊点需要有效传输高频信号,从电气性能和信号完整性两方面对其进行概述,对多场耦合下的焊点信号完整性进行了总结,探讨了在高频条件下对焊点的机械性能和信号完整性进行综合研究和优化的必要性。 展开更多
关键词 焊点 射频组件封装 多场耦合 信号完整性 机械性能
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ESD保护电路在HDMI板级信号完整性中的影响分析及其布局优化研究 被引量:2
7
作者 王淼 李嘉豪 +1 位作者 汤浩 郭亚 《现代电子技术》 北大核心 2024年第8期68-74,共7页
为了解决HDMI接入ESD保护电路后信号完整性受破坏等问题,从器件的空间布局对HDMI信号完整性影响进行研究分析,同时考虑了瞬态电压抑制(TVS)高频寄生参数的影响,搭建了ESD放电模型和TVS高频等效电路模型,并对其可靠性进行了验证。从差分... 为了解决HDMI接入ESD保护电路后信号完整性受破坏等问题,从器件的空间布局对HDMI信号完整性影响进行研究分析,同时考虑了瞬态电压抑制(TVS)高频寄生参数的影响,搭建了ESD放电模型和TVS高频等效电路模型,并对其可靠性进行了验证。从差分器件接入信号线旋转角度和彼此间错开距离研究其对信号完整性的影响,设计了25套不同夹角和4套不同错开距离的板级模型,在不同特性的传输频率下进行S参数仿真,并从中选取出垂直型、水平型、错开型三种具有代表性的空间布局模型,利用有限元仿真得到差分信号线的S参数和眼图。仿真结果表明,垂直型排布相比于其他两种典型空间布局,回波损耗平均降低了248.1%,插入损耗平均降低了20.6%,眼图的眼宽和眼高在三种空间布局中最大。研究成果为PCB静电放电保护电路分析与设计提供了布局优化指导。 展开更多
关键词 静电放电(ESD) HDMI 信号完整性 空间布局优化 瞬态电压抑制(TVS) S参数 有限元仿真
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面向数据中心的超高速光模块板级信号完整性研究
8
作者 钟光诚 雷从彪 +1 位作者 姜宇轩 谢亮 《光通信研究》 北大核心 2024年第5期83-91,共9页
【目的】人工智能的高速发展对数据中心算力提出了更高的要求。光模块作为数据中心光/电互连的核心器件,其设计也将迎来巨大挑战。随着光模块速率的不断提升,信号完整性问题成为制约光模块性能不可忽视的瓶颈。因此为了设计出满足数据... 【目的】人工智能的高速发展对数据中心算力提出了更高的要求。光模块作为数据中心光/电互连的核心器件,其设计也将迎来巨大挑战。随着光模块速率的不断提升,信号完整性问题成为制约光模块性能不可忽视的瓶颈。因此为了设计出满足数据中心光互连,特别是高性能计算场景速率要求的超高速光模块,需要对光模块内部高速链路进行优化设计。【方法】文章以一款双密度4通道小型可插拔(QSFP-DD)光模块设计方案为例,对光模块中影响信号完整性的因素进行了仿真优化。具体工作为,从理论角度分析了链路上引起信号完整性问题的部分,如过孔和球栅阵列(BGA)焊球,并讨论了优化这些性能的改进方法。特别是分析了针对50 GHz以上频段信号传输的优化方法,使高速链路能实现超高速4阶电平脉冲幅度调制(PAM4)信号低损耗传输。另外,还研究了整体高速通道的传输性能,并利用4端口矢量网络分析仪进行了测试。【结果】研究结果表明,该设计方案能够达到所需的传输带宽并且能有效削弱谐振。全通道仿真结果显示所有通道传输带宽内回波损耗低于-15 dB,插入损耗低于3 dB,可实现224 Gbit/s PAM4信号低损耗传输,同时测试结果与仿真结果基本相符,证明文章所提设计方案能满足数据中心高速光互连对光模块速率的需求。【结论】文章所提光模块信号完整性设计方法对今后超高速光模块设计具有重要的指导意义,同时也可以为其他各类高速电路设计提供参考。 展开更多
关键词 数据中心光互连 高速电路 信号完整性 双密度4通道小型可插拔光模块 电磁仿真
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晶圆重构信息处理微模组的信号完整性优化
9
作者 张志伟 李宝霞 李康荣 《微电子学与计算机》 2024年第6期115-122,共8页
为满足日益增长的高密度集成电路需求,立体集成的系统级封装(System in Package,SiP)技术受到了越来越多的关注。而随着I/O数量的增加和信号传输速率的不断提高,SiP封装中的信号完整性问题也变得愈发突出。本文提出一种晶圆重构立体集... 为满足日益增长的高密度集成电路需求,立体集成的系统级封装(System in Package,SiP)技术受到了越来越多的关注。而随着I/O数量的增加和信号传输速率的不断提高,SiP封装中的信号完整性问题也变得愈发突出。本文提出一种晶圆重构立体集成形式,并针对其中的高速差分信号的反射问题和并行信号的串扰问题进行了研究,针对硅通孔(Through Silicon Via,TSV)和焊球附近的布局布线特别是返回路径进行了优化设计,使得最终高速差分信号在5 GHz频点的S_(21)上升0.63 dB,S_(11)下降了4.06 dB,单端信号的近端串扰下降了215 mV,远端串扰降低了215 mV。 展开更多
关键词 晶圆重构 信号完整性 差分信号 回损 串扰
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串行链路IBIS-AMI模型信号完整性分析及优化 被引量:1
10
作者 杨云普 王青 曾燕萍 《无线电工程》 2024年第4期882-891,共10页
为解决高速串行链路通信时由于均衡器未精细配置导致的信号完整性问题,通过研究IBIS-AMI模型均衡结构对信号完整性的影响,使用田口试验法建立仿真试验,实现各均衡参数优化,解决了均衡器参数需要精细配置的问题。建立并分析一阶线性模型... 为解决高速串行链路通信时由于均衡器未精细配置导致的信号完整性问题,通过研究IBIS-AMI模型均衡结构对信号完整性的影响,使用田口试验法建立仿真试验,实现各均衡参数优化,解决了均衡器参数需要精细配置的问题。建立并分析一阶线性模型,对最佳参数组合下的眼图做出预测,并将仿真值与预测值进行对比,验证了最佳参数组合的准确性。在最佳均衡参数下,发射端与接收端得到的预测值和仿真值最大偏差不超过6%,证明了该最佳参数组合是准确的。眼图扩张程度提升了25%,信号质量明显变好,为系统驱动程序设置与信号完整性研究提供了较好的指导与参考。 展开更多
关键词 信号完整性 IBIS-AMI 田口试验 高速串行链路 眼图
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高速差分信号耦合方式的信号完整性研究
11
作者 冯立 刘亚军 +4 位作者 钱自富 刘松 唐缨 王伟业 邱小华 《印制电路信息》 2024年第4期8-11,共4页
差分信号因具有抗干扰能力强、可实现远距离传输等优点,被广泛应用于以太网、高速串行等总线印制电路设计。针对差分信号的耦合方式,采用ANSYS仿真软件进行建模仿真分析。结果表明,线宽/间距为0.406 4mm/0.812 8 mm的差分信号插入损耗较... 差分信号因具有抗干扰能力强、可实现远距离传输等优点,被广泛应用于以太网、高速串行等总线印制电路设计。针对差分信号的耦合方式,采用ANSYS仿真软件进行建模仿真分析。结果表明,线宽/间距为0.406 4mm/0.812 8 mm的差分信号插入损耗较小,采用更大线间距的差分信号有利于减少高速信号的损耗。对比3种连接器的不同间距,在8 GHz范围内,增加差分信号之间的局部间距,差分插入损耗变化不明显,说明增加差分信号之间的局部间距不会降低差分信号传输损耗。 展开更多
关键词 差分信号 耦合方式 S参数 信号完整性
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浸没式液冷服务器PCB的信号完整性仿真分析
12
作者 黄子洋 党光跃 陈志列 《现代信息科技》 2024年第20期15-18,22,共5页
浸没式液冷散热在高密度发热功率的服务器上得到广泛关注,为了探究液冷环境对服务器PCB信号完整性的影响,对常规风冷到液冷环境变换对PCB信号完整性的影响进行了研究;针对空气介质和冷却液介质因介电常数变化,影响PCB走线信号的传输特... 浸没式液冷散热在高密度发热功率的服务器上得到广泛关注,为了探究液冷环境对服务器PCB信号完整性的影响,对常规风冷到液冷环境变换对PCB信号完整性的影响进行了研究;针对空气介质和冷却液介质因介电常数变化,影响PCB走线信号的传输特性阻抗问题,采用软件SI9000构建了仿真模型,对两种介质下PCB微带线单端信号、差分信号的阻抗进行仿真分析,模拟服务器从空气介质到浸没冷却液介质的PCB信号走线阻抗变化,并对冷却液不同介电常数对阻抗变化进行仿真分析,结果表明,当冷却液介电常数小于2.2时,PCB微带线走线阻抗变化较小,对其信号完整性影响较小,仍满足相关规范的误差要求,对数据中心浸没式液冷行业中冷却液的选择应用提供参考。 展开更多
关键词 浸没式液冷 信号完整性 冷却液 介电常数
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Chiplet封装用有机基板的信号完整性设计
13
作者 汤文学 孙莹 周立彦 《电子与封装》 2024年第2期1-8,共8页
芯粒(Chiplet)技术带来了芯片规模、性能和成本的平衡,受到了业界和用户的高度关注。针对不同的Chiplet封装方案,对先进/标准封装方案中电气互连的参数与性能进行比较并解读。基于国内的有机基板工艺,从设计和仿真角度对Chiplet标准封... 芯粒(Chiplet)技术带来了芯片规模、性能和成本的平衡,受到了业界和用户的高度关注。针对不同的Chiplet封装方案,对先进/标准封装方案中电气互连的参数与性能进行比较并解读。基于国内的有机基板工艺,从设计和仿真角度对Chiplet标准封装方案进行技术可行性研究。在合理的端接配置下,信号通道的性能可以达到UCIe的设计要求。结果表明,有机基板的低损耗、灵活布线等特性在一定程度上弥补了硅基板在互连密度和能效方面的短板。该研究为Chiplet通用协议的国产应用转化以及Chiplet封装设计提供了参考。 展开更多
关键词 芯粒 有机基板 信号完整性 国产化应用
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基于信号完整性理论的高速串行信号兼容设计
14
作者 耿士华 吴之光 王婷 《信息技术与信息化》 2024年第8期146-151,共6页
现代计算机设备为满足更加多样化的使用场景,存在如下设计方式:同一组高速串行总线,对于从设备(DEVICE)而言,需要兼容两种主设备(HOST);对于主设备而言,兼容两种从设备。体现在高速串行总线的设计上即为信号的连接拓扑从点到点变为一点... 现代计算机设备为满足更加多样化的使用场景,存在如下设计方式:同一组高速串行总线,对于从设备(DEVICE)而言,需要兼容两种主设备(HOST);对于主设备而言,兼容两种从设备。体现在高速串行总线的设计上即为信号的连接拓扑从点到点变为一点对多点或者多点对一点。后面这种兼容设计,由于引入了额外的印制板走线、焊盘、过孔等结构,极易带来信号完整性问题。依托信号完整性理论,通过合适的兼容设计,可保证高速信号在此类场景下的稳定工作。 展开更多
关键词 高速串行总线 兼容 信号完整性
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高速信号完整性优化在5G通信设备设计中的应用
15
作者 李洋 《数字通信世界》 2024年第12期151-153,共3页
该文探讨了高速信号完整性分析在5G通信设备设计中的关键应用与优化策略。首先,系统介绍了高速信号完整性分析的核心参数与指标,包括时钟抖动、眼图、上升时间与下降时间等,这些参数对于评估信号传输质量至关重要。随后,详细阐述了高速... 该文探讨了高速信号完整性分析在5G通信设备设计中的关键应用与优化策略。首先,系统介绍了高速信号完整性分析的核心参数与指标,包括时钟抖动、眼图、上升时间与下降时间等,这些参数对于评估信号传输质量至关重要。随后,详细阐述了高速信号完整性优化在5G通信设备设计中的具体应用,包括高速电路设计优化、器件选择与性能优化以及天线阵列与高频电路设计等方面。通过精确建模与仿真、优化信号布局、采用高性能器件,有效提升了5G通信设备的信号完整性和整体性能。此外,文章还分析了5G通信设备设计中的其他关键优化策略,如基站密度与网络容量优化、MIMO技术优化及边缘计算与网络切片的应用,进一步增强了5G网络的覆盖范围和传输效率。 展开更多
关键词 高速信号完整性分析 5G通信设备设计 优化策略
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高速电路设计和信号完整性分析 被引量:23
16
作者 张磊 雷震 +1 位作者 刘海波 林哲辉 《电子技术应用》 北大核心 2001年第6期70-73,共4页
高速电路设计对PCB设计者提出了新的要求和挑战,高速电路中的信号完整性问题变得越来越突出,传统的设计方法已经不能适应,利用IBIS模型进行信号完整性分析正是为了迎接这种挑战而提出的新方法。介绍了IBIS模型的构成要素、基本的建... 高速电路设计对PCB设计者提出了新的要求和挑战,高速电路中的信号完整性问题变得越来越突出,传统的设计方法已经不能适应,利用IBIS模型进行信号完整性分析正是为了迎接这种挑战而提出的新方法。介绍了IBIS模型的构成要素、基本的建模原理,以及利用IBIS模型进行信号完整性分析及其在高速电路设计中的应用,最后用一个实例讲述了分析的具体步骤和过程。 展开更多
关键词 IBIS 高速电路设计 信号完整性 PCB 印刷电路板
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高速电路设计中的信号完整性研究 被引量:24
17
作者 黄德勇 张扬 杨云志 《电讯技术》 北大核心 2004年第2期149-152,共4页
通过对高速电路特点的介绍,讨论了高速电路中影响信号完整性的因素。针对这些问题,提出了解决措施。最后介绍了Mentor公司的BoardStation在高速电路设计中的应用。
关键词 信号完整性 高速电路 IBIS模型 EDA软件 阻抗匹配
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基于HyperLynx的高速DSP系统信号完整性仿真研究 被引量:15
18
作者 李成 程晓宇 +1 位作者 毕笃彦 朱威 《电子器件》 CAS 2009年第2期445-451,共7页
高速系统设计中,信号完整性重要性日益突出。在研究高速DSP系统设计现状和信号完整性要求基础上,借助I-BIS模型和HyperLynx仿真软件,对基于TMS320C6416的高速视频编码系统进行了完善的信号完整性分析和仿真,详细研究了系统中典型的端接... 高速系统设计中,信号完整性重要性日益突出。在研究高速DSP系统设计现状和信号完整性要求基础上,借助I-BIS模型和HyperLynx仿真软件,对基于TMS320C6416的高速视频编码系统进行了完善的信号完整性分析和仿真,详细研究了系统中典型的端接和串扰解决方案。大量前仿真和后仿真实验保证了实际系统的正常工作,同时为工程实践提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 高速数字设计 信号完整性 HYPERLYNX IBIS模型
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信号完整性设计中的抖动与振铃消除技术 被引量:7
19
作者 佟星元 朱樟明 +1 位作者 杨银堂 孔亮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期136-141,共6页
针对高速信号传输中码间干扰引起的抖动问题,提出了一种新型电流模式预加重电路,与传统结构相比,该新型电路不仅降低了电路复杂度,而且通过双边沿预加重提高了工作速度.针对低压差分信号传输的振铃问题,在考虑芯片压焊线模型以及负载的... 针对高速信号传输中码间干扰引起的抖动问题,提出了一种新型电流模式预加重电路,与传统结构相比,该新型电路不仅降低了电路复杂度,而且通过双边沿预加重提高了工作速度.针对低压差分信号传输的振铃问题,在考虑芯片压焊线模型以及负载的情况下,提出了一种基于阻抗匹配方法的振铃消除技术,有效缓解了输出振铃现象.通过对仿真和测试眼图进行讨论,验证了新方法的实用性. 展开更多
关键词 信号完整性 抖动 预加重电路 振铃 阻抗匹配
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基于信号完整性理论的PCB仿真设计与分析研究 被引量:11
20
作者 陈伟 姚天任 +1 位作者 黄秋元 王桂琼 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2005年第2期273-276,共4页
在分析高速数字电路设计中存在的几个主要问题的基础上,探讨了高速信号完整性所涉及到的基本理论,研究了在PCB仿真设计实际应用中通常采用的两种模型方法,即IBIS模型和SPICE模型,分析了仿真模型和建模方法.结合一个具体高速电路设计—... 在分析高速数字电路设计中存在的几个主要问题的基础上,探讨了高速信号完整性所涉及到的基本理论,研究了在PCB仿真设计实际应用中通常采用的两种模型方法,即IBIS模型和SPICE模型,分析了仿真模型和建模方法.结合一个具体高速电路设计——小型封装可热插拔式光纤收发模块(SFP)的反射仿真实例,讨论了仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析,研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的,也是必要的. 展开更多
关键词 信号完整性 仿真设计 PCB 高速数字电路设计 高速电路设计 SPICE模型 IBIS模型 光纤收发模块 仿真模型 模型方法 建模方法 仿真结果 研究结果 插拔式 封装
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