高速数字设计:数控车床编程与波形峰值分析
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更新于2024-08-10
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"高速数字设计(完整版)"
这篇资料主要探讨了高速数字电路设计的相关知识,涉及多个关键概念和技术。作者Howard Johnson和Martin Graham在"HighSpeedDigitalDesign——A Handbook of Black Magic"中深入讲解了高速电路设计中的挑战和解决策略。
首先,书中提到了在计算两个电路间的电感导致的串扰时,可以使用公式1.16。串扰问题在数字线路设计中至关重要,尤其是在考虑不同的短路方法,如刀片短路和镊子短路时。这两种方法对感值和阻抗的影响不同,刀片短路在0.300英寸的距离下感值约为2nH,而镊子短路可能会导致更高的感值,例如10至20nH,这会影响窄脉冲的短路效果,特别是在处理时钟线和同步中断线等快速信号时。
接着,书中详细讨论了估算衰减时间的改进方法。在感抗测试装备中,期望的特性衰减时间与测试装备的开路上升时间的比值(TL/R Topen)对于理解波形的准确衰减至关重要。低比率可能导致测试波形不是完全的指数曲线,而是更复杂的形状。通过更远距离的测量,可以更准确地反映出指数衰减特性,但实际操作中,由于寄生耦合、反射和其他噪声的影响,这变得非常困难。
在高速数字电路设计中,地弹(ground bounce)和地反射是两个重要的考虑因素。不期望的地线电压变化可能导致电路性能下降,而引脚电感则会影响信号质量。此外,书中还详细列出了不同类型的逻辑门的功耗问题,包括静态耗散、动态功耗以及电流突变和电压突变的影响,这些都是优化电路设计时必须考虑的因素。
在第1章中,基础原理如电容、电感、电抗和频率的关系被阐述,强调了时间和距离、3-dB和频率均方根值等概念在高速设计中的应用。第2章深入讨论了逻辑门的高速特性,包括功耗分析和耦合效应。第3章则进一步探讨了亚稳态的观测和测量,以及数据吞吐量等主题。
这份资源为高速数字电路设计提供了全面的理论基础和实践经验,涵盖了从基础物理概念到复杂系统分析的关键知识点,对理解和解决高速数字设计中的问题非常有帮助。
2011-08-09 上传
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勃斯李
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