高速电路电源完整性及串扰的研究

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1、分类号：中图分类号：TP391．9学科分类号：510．5015密级：天津理工大学研究生学位论文高速电路电源完整性及串扰的研究(申请硕士学位)学科专业：信号与信息处理研究方向：信号完整性分析作者姓名：孔德升指导教师：马秀荣教授2014年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreePowerIntegrityandCrosstalkAnalysisinHigh--SpeedCircuitsKongDeshengProf．MaXiurongFeb．2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人

2、在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：致蒯签字日期：沙／中年弓月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解叁盗墨墨盘至有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨洼堡兰盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子

3、文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：碱寸签字日期：沙f中年；月弓日导师蓉名：马夯粟签字日期：汐缈年弓月乡目摘要在高速电路中，信号传输线具有分布参数特性，信号是时间和位置的函数。高速电路系统以信号完整性理论为基础的设计方法代替传统的经验式设计方法。本文主要研究信号完整性中的电源完整性和串扰这两项关键技术，主要研究内容包括：1．研究了高频去耦电容选取的问题。本文从电容的等效电路模型出发，推导出三个电容并联时反谐振点频率的求解公式。当并联两个去耦电容电源分配网络阻抗高于目标阻抗时，需要在中间加入第三个去耦电容以消除反谐振点，依此类推，用增加第三个去耦电容的方

4、法可以降低任意两个反谐振点的阻抗，直至电源分配网络阻抗在工作频段内满足要求。2．研究了具有不同终端的保护线抑制高速电路中的串扰噪声。本文建立了不同终端的串扰模型，利用ADS仿真软件验证分析。结果表明：当频率在800MHz以下时，防护线采用终端短路的端接方式，远端串扰噪声和近端串扰噪声均控制在-40dB内；当频率在1GHz以上时，采用沿防护线布置多个接地孔的方法抑制串扰，远端串扰噪声和近端串扰噪声均控制在-42dB内。研究了孔间距与谐振的关系，分析了保护线上孔间距对串扰的抑制效果，当孔间距减少到20mm时，谐振点推移到4．310GHz，为实际电路板的设计提供了重要的参考数据。关键词

5、：信号完整性电源完整性串扰噪声AbstractTheSignalIntegrityinHigh-Speedcircuitisbecomingincreasinglyprominent．Inthehigh丘equencMsignaltransmissionlineisafunctionofthetimeandthelocation．Digitalsystemcircuitdesignmethodologyhastransformedstepbystepfromexperientialdesignmodetothatwithhigh-speedsystem-levelbasedont

6、heoryofsignalintegrity．Inthispaper,westudycrosstalkandpowerintegrityinthehigh-speedcircuit，whichaimsatprovidingimportantparametersforthesystemcircuitdesign．Themainworksincludes：1．Highfrequencydecouplingcapacitorsselectedmethodisanalyzed．Fromasinglecapacitorequivalentmodel，themathematicalmodel

7、oftheanti—resonancepointwiththreedecouplingcapacitorsareIntroducted，whenthetwodecouplingcapacitorsisparallelled，powerdistributionnetworkimpedanceishigherthanthetargetimpedance，itneedtOincreasethethirddecouplingcapacitor．Byincreasingthecapacit