高速PCB中SSN信号完整性分析与仿真.pdf

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1、代号10701学号0911120747分类号TN41密级公开题（中、英文）目高速PCB中SSN信号完整性分析与仿真SignalIntegrityAnalysisandSimulationonSSNinHigh-speedPCB作者姓名侯斌指导教师姓名、职称史凌峰副教授学科门类工学学科、专业电路与系统提交论文日期二〇一一年六月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标

2、注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文

3、；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要随着半导体和通信产业的发展，电子系统的规模不断增大，速度不断提高，同时为满足设备的便携性需求，电子系统也在向高集成度、低功耗的方向发展。系统的大规模、高速度、高集成度和低功耗要求，也使得高速PCB的设计中信号完整性问题日益突出。本文对高速PCB设计中存在的反射、串扰和同步开关噪声(SSN)等信号完整性问题

4、进行了分析，并提出相应的解决方案。在传统共面紧凑电磁带隙(EBG)结构的基础上，重点设计一种适用于高速电路中SSN抑制的紧凑型EBG新结构，实现了较低的带隙中心频率以及较宽的阻带带宽，可以实现对SSN的有效抑制。论文首先介绍信号完整性研究的背景以及国内外的发展现状，详细论述反射、串扰和SSN的成因，提出相应的解决方案；其次，采用信号完整性仿真工具Hyperlynx仿真反射、串扰对高速电路中对信号完整性的影响，及采用AnsoftHFSS对所设计的适用于SSN抑制的EGB结构进行仿真，并进行时域验证。根据仿

5、真的结果，提出改善信号完整性的方案，对高速PCB设计具有指导意义。最后，传统PCB设计方法与基于信号完整性分析的PCB设计方法对比表明，基于信号完整性分析的设计方法更适用于高速PCB设计。关键词：高速PCB信号完整性同步开关噪声电磁带隙AbstractAbstractWiththedevelopmentofsemiconductorandcommunicationindustry,thespeedoftheelectronicsystemsiscontinuouslyincreased.Forsatis

6、fyingmanyequipmentportabilityrequirements,electronicsystemsareinthehighlevelofintegrationandlowpowerdissipation.Systemrequirementsoflarge-scale,highspeed,highlevelofintegrationandlowpowerconsumptionleadtotheSignalIntegrity(SI)problemsofhigh-speedPCB.Inth

7、ispaper,reflection,crosstalkandSimultaneouslySwitchingNoise(SSN)inhigh-speedPCBareanalyzed,andthecorrespondingsolutionsareproposed.BasedontraditionalcoplanarcompactElectromagneticBand-Gap(EBG)structure,anewcompactstructurethatissuitableforSSNsuppressioni

8、nhigh-speedcircuitsisrealized.Thelowercenterband-gapfrequencyandwiderstop-bandbandwidthcanrealizetheeffectivesuppressionofSSN.Firstly,theresearchbackgroundandthedevelopmentofdomesticandabroadareintroducedonSI.Secondly,thec