Джонсон Г., Грэхем М. Высокоскоростная передача цифровых данных: высший курс черной магии

Перевод с английского. — Москва: Вильямс, 2005. — 1024 с.: ил. — ISBN 5-8459-0824-8.Справочное пособие углубленного типа по моделированию проводниковых линий передачи и анализу их влияния на целостность цифрового сигнала, предназначенное для самого широкого круга специалистов цифровой электроники — от разработчиков интегральных схем до проектировщиков кабельных сетей передачи данных.
Графические диаграммы и расчетные формулы позволяют оптимизировать параметры систем передачи цифровых данных как в ручном режиме, так и с использованием технологий имитационного моделирования SPICE и IBIS.
Изложение построено на примерах, взятых из практики, в форме дискуссии с реальными специалистами, что облегчает восприятие материала.Об авторах книги.
Введение.
Толковый словарь условных обозначений, используемых в книге.

Основные положения.
Импеданс стационарной линейной цепи с сосредоточенными параметрами.
Отношение мощностей.
Правила подобия.
Понятие резонанса.
Дополнительная информация для искушенных: максимальный отклик линейной системы на цифровой входной сигнал.Параметры линий передачи.
Телеграфные уравнения.
Вывод телеграфных уравнений.
Идеальная линия передачи.
Сопротивление по постоянному току.
Проводимость утечки по постоянному току.
Поверхностный эффект.
Индуктивность, связанная с поверхностным эффектом.
Моделирование внутреннего импеданса.
Модель поверхностного эффекта в виде концентрических колец.
Эффект близости.
Шероховатость поверхности.
Влияние диэлектрика.
Последовательный импеданс возвратного проводника.
Замедляющий режим во внутрикристалльных межсоединениях.Рабочие области.
Модель распространения сигнала.
Иерархия рабочих областей.
Необходимая математика: входной импеданс и передаточная функция.
Область сосредоточенных параметров.
RC-область.
LC-область (область постоянных потерь).
Область поверхностного эффекта.
Область диэлектрических потерь.
Область волноводной дисперсии.
Пограничные точки рабочих областей.
Принцип эквивалентности передающих сред.
Масштабирование проводниковых передающих структур на основе меди.
Масштабирование волоконно-оптических кабелей.
Линейная коррекция: пример кросс-платы с длинными печатными дорожками.
Адаптивная коррекция: трансивер компании Accelerant Networks.Частотное моделирование.
Прежде чем приступать к нелинейному моделированию.
Методы приближенного преобразования Фурье.
Квантование времени.
Другие ограничения, налагаемые алгоритмом БПФ.
Нормирование результатов выполнения процедуры БПФ.
Полезные парные функции преобразования Фурье.
Эффект неадекватной частоты квантования по времени.
Пример реализации частотного моделирования.
Полезные мелочи.
Проверьте, правильно ли работает используемая вами программа БПФ.Печатные дорожки.
Распространение сигнала в печатной линии передачи.
Предельно достижимая длина линии передачи.
Шумы и взаимные помехи в печатных линиях.
Соединители, используемые в печатных платах.
Моделирование межслойных перемычек.
Будущее внутрикристалльных межсоединений.Дифференциальная передача сигналов.
Однопроводные цепи.
Двухпроводные цепи.
Дифференциальная схема передачи сигналов.
Дифференциальные и синфазные напряжения и токи.
Скорость распространения дифференциального и синфазного сигналов.
Синфазный баланс.
Диапазон входного сигнала по синфазному напряжению.
Превращение дифференциального сигнала в синфазный, и наоборот.
Дифференциальное сопротивление.
Топологии двухпроводных печатных линий.
Области применения дифференциальных печатных линий.
Кабельные соединения оборудования.
Технология низковольтной дифференциальной передачи сигналов.Общие стандарты кабельных сетей.
Архитектура стандартных кабельных сетей.
Расчет бюджета “сигнал-шум”.
Словарь терминов, используемых в технике кабельных сетей.
Предпочтительные комбинации типов кабеля.
Часто задаваемые практические вопросы по кабельным сетям.
Перекрещивание пар.
Кабели, разрешенные к прокладке в нише над подвесными потолками.
Прокладка кабелей на неохлаждаемом чердаке.
Часто задаваемые вопросы: старые типы кабелей.100-омный симметричный кабель на основе витой пары.
Распространение сигнала в UTP-кабеле.
Пример линии передачи на неэкранированной витой паре: стандарт 10BASE-T.
Шумы и взаимные помехи в кабельных сетях на основе неэкранированной 100-омной витой пары (UTP).
Разъемы для UTP-кабелей.
Вопросы, связанные с экранированием.
Влияние повышенной температуры на характеристики UTP-кабеля категории 3.150-омный кабель STP-A.
Распространение сигнала в 150-омном кабеле STP-A.
150-омный кабель STP-A: шумы и взаимные помехи.
150-омный кабель STP-A: расфазировка.
150-омный кабель STP-A: паразитное излучение и безопасность эксплуатации.
150-омный кабель STP-A в сравнении с UTP-кабелем.
Разъемы для 150-омного кабеля STP-A.Коаксиальный кабель.
Распространение сигнала в коаксиальном кабеле.
Шумы и наводки в коаксиальном кабеле.
Разъемы для коаксиального кабеля.Волоконно-оптический кабель.
Технология изготовления оптического волокна.
Характеристики готового оптического волокна.
Конструкция волоконно-оптического кабеля.
Рабочие длины волны.
Многомодовый волоконно-оптический кабель.
Одномодовый волоконно-оптический кабель.Распределение сигналов тактовой синхронизации.
Еще чипсов, пожалуйста.
Элементарная математика расфазировки синхросигналов.
Повторители тактовых импульсов.
Сравнительный анализ задержек полосковой и микрополосковой линий.
Важность согласования линий синхронизации.
Влияние зоны неопределенности порога приемника синхросигнала.
Эффект составной согласующей нагрузки.
Преднамеренная коррекция задержки.
Возбуждение одновременно нескольких линий, согласованных на стороне источника.
Шлейфовое распределение сигнала тактовой синхронизации.
Джиттер.
Фильтрация напряжения питания источников синхросигналов, повторителей и систем ФАПЧ.
Преднамеренная модуляция тактового сигнала.
Передача сигналов пониженного напряжения.
Защита линий синхронизации от перекрестных помех.
Снижение электромагнитных излучений.Средства и методы имитационного моделирования во временной области.
“Звон” в новую эру.
Процесс моделирования целостности сигнала.
Механизм, лежащий в основе моделирования.
IBIS (Унифицированное описание внешних электрических параметров компонентов).
IBIS: прошлое, настоящее и будущее.
IBIS: проблемы, связанные с интерполяцией.
IBIS: проблемы, связанные с комбинационными коммутационными помехами.
Проблема электромагнитной совместимости.
Резонанс в структуре, образованной слоями питания и земли.Литература.
На заметку.Приложения:
Создание отдела целостности сигналов.
Расчет углового коэффициента кривой потерь.
Анализ методом четырехполюсников.
Точность П-модели.
Функция ошибок erf().Предметный указатель.