: Manfred Schmidt
: Signalintegrität
: Vogel Communications Group GmbH& Co. KG
: 9783834361738
: 1
: CHF 21.30
:
: Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik
: German
: 230
: Wasserzeichen/DRM
: PC/MAC/eReader/Tablet
: PDF
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

MANFRED SCHMIDT, Jahrgang 1943, Studium der Physik und Mathematik sowie Promotion zum Dr. rer. nat. an der Friedrich-Schiller-Universitä 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.
Titel3
Impressum, Copyright4
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis7
1 Signalintegrität11
1.1 Historischer Abriss11
1.2 Signalintegrität auf Chip-Ebene12
1.3 Signalintegrität auf Leiterplatten-Ebene13
1.4 Modell – Simulation – Verifikation durch Messung15
2 OHMsche, kapazitive und induktive Eigenschaften geätzter Leiterzüge auf Leiterplatten17
2.1 OHMsche Eigenschaften17
2.2 Kapazität geätzter Leiterzüge27
2.3 Induktivität geätzter Leiterzüge34
3 Übertragungsleitungen41
3.1 Herleitung der Telegraphengleichung43
3.2 Lösung der Telegraphengleichung45
3.3 Bestimmung der Integrationskonstanten47
3.4 Spannungs- und Stromverlauf entlang der Leitung49
3.5 Diskussion spezieller Fälle51
3.6 Reflexionsfaktor und Stehwellenverhältnis54
3.7 Darstellung von Übertragungsleitungen in PSPICE55
3.8 TEM-und Quasi-TEM-Wellenleiter58
4 Grundlagen der digitalen Datenübertragung über Leitungen63
4.1 Lösung der Wellengleichung für nicht-harmonische Vorgänge63
4.2 Reflexion und Brechung von Pulsen an Stoßstellen und Widerständen66
4.3 Reflexion von Spannungssprüngen an RLC-Schaltungen72
4.4 Mehrfachreflexionen79
4.5 Modellierung von Übertragungsleitungen82
4.6 Hilfsmittel zur Veranschaulichung von Mehrfachreflexionen auf Leitungen86
5 Gekoppelte Leitungen97
5.1 Übersprechen (Crosscoupling) zwischen Leitungen97
5.2 Moden auf symmetrischen Doppelleitungen109
5.3 Charakteristische Impedanzmatrizen112
6 Numerische Berechnung von Leitungsparametern115
6.1 Werkzeuge zur Analyse und Synthese von Leitungseigenschaften116
6.2 Numerische Berechnung von Leitungsparametern durch elektromagnetische Feldsimulation118
7 Strukturelemente für das Layout von Leiterplatten133
7.1 Durchkontaktierungen (Vias)133
7.2 Biegungen und Knickstellen in Leiterzügen136
7.3 Stufen in der Leiterbahnbreite139
7.4 Übergänge zwischen planaren Leiterzügen und koaxialen Steckverbindern139
8 Messtechnik und Signalintegrität: Verifikation von Modellen und Simulationsergebnissen durch Messungen143
8.1 Streuparameter144
8.2 Messungen im Frequenzbereich: Vektorielle Netzwerkanalyse149
8.3 Reflexions- und Transmissionsmessungen im Zeitbereich173
8.4 Software-Werkzeuge für TDR-und TDT-Messplätze178
9 Serielle Hochgeschwindigkeits- Datenübertragung und Signalintegrität183
9.1 Einfluss der Leitungsverluste186
9.2 Augendiagramme188
9.3 Jitter und Bitfehlerrate192
10 Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit195
10.1 Eigenschaften digitaler Signale im Frequenzbereich195
10.2 Zur Störemission von Strukturen auf Leiterplatten197
10.3 EMV-gerechte Messung der Störemission199
11 Verallgemeinerte Regeln zum SI-gerechten Entwurf205
Anhang209
Verfahren zur Ermittlung von Messunsicherheiten209
A.1 Allgemeines209
A.2 Ansätze für die Eingangsdaten210
A.3 Berechnung der Ausgangsdaten bei unkorrelierten, voneinander unabhängigen Eingangsgrößen212
A.4 Berechnung der Ausgangsdaten bei korrelierten, voneinander abhängigen Eingangsgrößen213
Literaturverzeichnis217
Stichwortverzeichnis223