电力系统二次设备PCB板抗干扰与信号完整性分析

论文摘要

现代电力系统中电子设备的运用随处可见,对它的依赖程度也越来越高,电子设备的信号完整性与电力系统能否正常运行密切相关。尤其是随着信号边沿速率的提高和工作电平的降低,信号在传输过程中抗干扰能力越来越弱,PCB的电气参数变化,元器件的布局,信号走线方式等因素,都将对信号的传输产生影响,导致信号完整性问题,严重的可能将导致系统无法正常工作。因此在高速PCB设计过程中应当给予信号完整性高度的重视。信号完整性问题主要包括反射、串扰、同步开关噪声。本文以传输线理论为基础,基于IBIS模型,分析了微带传输线的反射,串扰,地弹等现象产生的原因,提出了消除各种干扰的措施,并通过建模仿真分析比较各种解决方案。还对差分信号对的信号完整性进行了详细的分析。最后对光以太及电以太接口电路板进行了全局的仿真和详细仿真,对其信号完整性进行分析,找出存在干扰的网络,并提出改进方案,对改进措施进行了仿真验证,基本消除了网络上潜在的干扰发生。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 高速信号完整性的理论分析
• 2.1 信号完整性理论研究
• 2.1.1 传输线理论
• 2.1.2 匹配理论
• 2.2 信号完整性
• 2.2.1 反射
• 2.2.2 串扰
• 2.2.3 同步开关噪声
• 2.3 本章小结
• 第3章 信号完整性的分析模型
• 3.1 HYPERLYNX 仿真软件
• 3.2 IBIS 模型简介
• 3.2.1 IBIS 模型概述
• 3.2.2 IBIS 模型的组成
• 3.2.3 IBIS 模型的建立与验证
• 3.3 IBIS 模型与信号完整性
• 3.4 IBIS 在信号完整性分析中的应用
• 3.5 本章小结
• 第4章 信号完整性解决方案
• 4.1 反射及端接方案仿真
• 4.1.1 典型的传输线反射模型
• 4.1.2 端接方案研究
• 4.2 差分对及端接方案
• 4.2.1 差分信号与差分对
• 4.2.2 差分对的匹配
• 4.2.3 差分对的匹配仿真
• 4.3 本章小结
• 第5章 二次设备信号完整性仿真
• 5.1 PCB 版全局仿真
• 5.2 PCB 板串扰详细仿真
• 5.3 PCB 板上差分信号仿真
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要