Signalintegrität
Manfred Schmidt
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Manfred Schmidt, Signalintegrität (2013), Vogel Communications Group, Würzburg, ISBN: 9783834361738
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Beschreibung / Abstract
In digitalen Systemen und Geräten werden große Datenmengen erfasst, verarbeitet und übertragen. Alle Maßnahmen, die die Qualität und Unversehrtheit digitaler Datenströme garantieren, werden unter dem Begriff Signalintegrität zusammengefasst. Das Buch liefert eine Einführung in dieses Gebiet, indem es physikalisch-technischen Grundlagen behandelt, praxisrelevante Simulationsrechnungen beschreibt und Messungen zur Überprüfung von Modellen und Simulationen erläutert:
- Physikalisch-technische Eigenschaften geätzter Strukturen auf Leiterplatten
- Theorie der Übertragungsleitungen im Frequenzbereich
- Übertragung digitaler Signale über Leitungen (Übertragungsleitungen im Zeitbereich)
- Numerische Behandlung von Übertragungsleitungen (Simulation)
- Messtechnik (Netzwerkanalyse, Zeitbereichsreflektometrie)
- Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit
- Physikalisch-technische Eigenschaften geätzter Strukturen auf Leiterplatten
- Theorie der Übertragungsleitungen im Frequenzbereich
- Übertragung digitaler Signale über Leitungen (Übertragungsleitungen im Zeitbereich)
- Numerische Behandlung von Übertragungsleitungen (Simulation)
- Messtechnik (Netzwerkanalyse, Zeitbereichsreflektometrie)
- Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit
Beschreibung
MANFRED SCHMIDT, Jahrgang 1943, Studium der Physik und Mathematik sowie Promotion zum Dr. rer. nat. an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, 1989 Promotion zum Dr. sc. nat. an der Akademie der Wissenschaften und Erlangung der Facultas Docendi (Hochschullehrbefähigung) an der Universität Jena, 1992 bis zur Versetzung in den Ruhestand 2009 Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Fachhochschule Jena.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- Titel
- Impressum, Copyright
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Signalintegrität
- 1.1 Historischer Abriss
- 1.2 Signalintegrität auf Chip-Ebene
- 1.3 Signalintegrität auf Leiterplatten-Ebene
- 1.4 Modell – Simulation – Verifikation durch Messung
- 2 OHMsche, kapazitive und induktive Eigenschaften geätzter Leiterzüge auf Leiterplatten
- 2.1 OHMsche Eigenschaften
- 2.2 Kapazität geätzter Leiterzüge
- 2.3 Induktivität geätzter Leiterzüge
- 3 Übertragungsleitungen
- 3.1 Herleitung der Telegraphengleichung
- 3.2 Lösung der Telegraphengleichung
- 3.3 Bestimmung der Integrationskonstanten
- 3.4 Spannungs- und Stromverlauf entlang der Leitung
- 3.5 Diskussion spezieller Fälle
- 3.6 Reflexionsfaktor und Stehwellenverhältnis
- 3.7 Darstellung von Übertragungsleitungen in PSPICE
- 3.8 TEM-und Quasi-TEM-Wellenleiter
- 4 Grundlagen der digitalen Datenübertragung über Leitungen
- 4.1 Lösung der Wellengleichung für nicht-harmonische Vorgänge
- 4.2 Reflexion und Brechung von Pulsen an Stoßstellen und Widerständen
- 4.3 Reflexion von Spannungssprüngen an RLC-Schaltungen
- 4.4 Mehrfachreflexionen
- 4.5 Modellierung von Übertragungsleitungen
- 4.6 Hilfsmittel zur Veranschaulichung von Mehrfachreflexionen auf Leitungen
- 5 Gekoppelte Leitungen
- 5.1 Übersprechen (Crosscoupling) zwischen Leitungen
- 5.2 Moden auf symmetrischen Doppelleitungen
- 5.3 Charakteristische Impedanzmatrizen
- 6 Numerische Berechnung von Leitungsparametern
- 6.1 Werkzeuge zur Analyse und Synthese von Leitungseigenschaften
- 6.2 Numerische Berechnung von Leitungsparametern durch elektromagnetische Feldsimulation
- 7 Strukturelemente für das Layout von Leiterplatten
- 7.1 Durchkontaktierungen (Vias)
- 7.2 Biegungen und Knickstellen in Leiterzügen
- 7.3 Stufen in der Leiterbahnbreite
- 7.4 Übergänge zwischen planaren Leiterzügen und koaxialen Steckverbindern
- 8 Messtechnik und Signalintegrität: Verifikation von Modellen und Simulationsergebnissen durch Messungen
- 8.1 Streuparameter
- 8.2 Messungen im Frequenzbereich: Vektorielle Netzwerkanalyse
- 8.3 Reflexions- und Transmissionsmessungen im Zeitbereich
- 8.4 Software-Werkzeuge für TDR-und TDT-Messplätze
- 9 Serielle Hochgeschwindigkeits- Datenübertragung und Signalintegrität
- 9.1 Einfluss der Leitungsverluste
- 9.2 Augendiagramme
- 9.3 Jitter und Bitfehlerrate
- 10 Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit
- 10.1 Eigenschaften digitaler Signale im Frequenzbereich
- 10.2 Zur Störemission von Strukturen auf Leiterplatten
- 10.3 EMV-gerechte Messung der Störemission
- 11 Verallgemeinerte Regeln zum SI-gerechten Entwurf
- Anhang
- Verfahren zur Ermittlung von Messunsicherheiten
- Literaturverzeichnis
- Stichwortverzeichnis