信號(hào)完整性問(wèn)題和印制電路板設(shè)計(jì)

　　本書是論述印制電路板設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性分析的理論和工程實(shí)踐的一部全面性著作。本書從印刷電路板的基本原理出發(fā)，介紹電路設(shè)計(jì)的基本概念、理論和技巧，并在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論信號(hào)完整性的問(wèn)題，涵蓋信號(hào)完整性中電磁干擾、串?dāng)_、傳輸線及反射和功率器件去耦等各個(gè)方面。本書適合作為電子與通信工程及相關(guān)專業(yè)的教材。對(duì)于那些從事軟硬件開發(fā)、集成電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是一本很好的參考書。本書前言我是怎樣開始寫這本書的在多年的職業(yè)生涯中，寫作已經(jīng)成為我的業(yè)余愛(ài)好，我也曾在大學(xué)教過(guò)幾年書。自從1991年涉足印制電路板（PrintedCircuitBoard）設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)后，我寫了幾篇文章，并陸續(xù)發(fā)表在《PrintedCircuitDesign》雜志上。后來(lái)，PeteWaddell要求我作為他的撰稿人之一參加1997年舉行的PCBWest的新聞發(fā)布會(huì)。在那以后，我曾半開玩笑地問(wèn)他能否讓我參加第二年秋天的PCBEast，他的回答是：“如果你能主持一個(gè)研討會(huì)，那當(dāng)然可以了。”就這樣，我開始寫這本書。那年秋天我出席了“電路噪聲和EMI控制”研討會(huì)。我有兩個(gè)目的：一是想給這個(gè)多年來(lái)讓我受益匪淺的行業(yè)做點(diǎn)貢獻(xiàn)；二是我非常想去波士頓，因?yàn)檫@是我一直都樂(lè)于訪問(wèn)的城市。很快，我又提議并參加了幾個(gè)不同的研討會(huì)。我們有幾個(gè)人被認(rèn)為是研討會(huì)圈子里的“?？汀?。我們中多數(shù)人都很欣賞對(duì)方的成就，并且彼此尊重，參加對(duì)方舉辦的會(huì)議，相互學(xué)習(xí)。幾年過(guò)后，我意識(shí)到我們所舉辦的信號(hào)完整性研討會(huì)一直在講電容和電感耦合、旁路電容器引線電感引起的抗諧振阻抗峰值等等內(nèi)容，可是大多數(shù)的會(huì)議參加者都沒(méi)有技術(shù)背景。他們連什么是電容都不知道，更別說(shuō)什么是抗諧振峰值了。這導(dǎo)致了電工技術(shù)里“一日培訓(xùn)課程”的發(fā)展。我們把它稱作“面向無(wú)技術(shù)背景工程師的電工技術(shù)培訓(xùn)”，當(dāng)然具體的名稱每次都會(huì)有所不同。我本來(lái)還想在名稱中加上“面向在第一次學(xué)習(xí)時(shí)沒(méi)有學(xué)會(huì)的工程師”，但是Pete不讓我這么做（可能他有很好的理由）。我不知道怎樣才能禮貌地把這些話說(shuō)出來(lái)，可是我知道有很多工程師在學(xué)校時(shí)并沒(méi)有學(xué)好EMI和磁場(chǎng)耦合這些知識(shí)，并且在他們的大學(xué)課程中幾乎沒(méi)有涉及在電路板設(shè)計(jì)中的實(shí)際工程問(wèn)題的課程。需要閱讀這本書的人比我們能以彬彬有禮的方式邀請(qǐng)來(lái)的人更多。偶爾有人問(wèn)我，我們是否需要繼續(xù)舉辦這樣的研討會(huì)和寫這些書。隨著越來(lái)越多的電子器件被封裝到芯片中，設(shè)計(jì)電路板的問(wèn)題最終是否會(huì)消失？越來(lái)越高的電路集成度是否會(huì)使PCB變得過(guò)時(shí)？這是個(gè)很好的問(wèn)題。在研究集成電路時(shí)我第一次聽到它。當(dāng)研究微處理器時(shí)我也聽到了它。每次在系統(tǒng)級(jí)的集成有突破時(shí)，我們就會(huì)聽到它。我的答案很簡(jiǎn)單，印制電路板的重要性在未來(lái)不會(huì)消失，就像它的重要性在過(guò)去并沒(méi)有消失一樣。總會(huì)需要在某種物質(zhì)的表面把器件相互連接起來(lái)。致謝很多人以各種方式為這本書做出了貢獻(xiàn)。這些年來(lái)不論是寫文章還是開研討會(huì)，和PeteWaddell及其團(tuán)隊(duì)的合作都很成功。非常感謝我所認(rèn)識(shí)的這個(gè)領(lǐng)域中的眾多杰出人物，我們相互學(xué)習(xí)并一起度過(guò)了許多美好的時(shí)光。像GlennWells和GaryFarrari等人，對(duì)這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展和培養(yǎng)新的設(shè)計(jì)者給予了很多鼓勵(lì)。尤其是Glenn，他在我們的行業(yè)似乎無(wú)處不在—他出現(xiàn)在課堂里和研討會(huì)上，為發(fā)展計(jì)劃能籌集更多資金而在大學(xué)管理者的辦公室里拍桌子，他會(huì)見(jiàn)TopGun獎(jiǎng)的角逐者，并協(xié)調(diào)TopGun計(jì)劃。我很榮幸與他結(jié)為朋友，并感謝他在本書寫作的各個(gè)環(huán)節(jié)中給予的幫助。我的合作者，DaveGraves（他自己就是TopGun獎(jiǎng)的獲得者），這些年來(lái)他對(duì)我所準(zhǔn)備的研討會(huì)材料和文章初稿的審閱是無(wú)價(jià)的。當(dāng)我最先寫出東西的時(shí)候，總是第一個(gè)拿給他看。記不清有多少次在得到他“我理解不了，你想說(shuō)什么？”的回答后，我又重新返工。正因?yàn)橛辛怂膶忛喓椭С郑ㄟ€有無(wú)數(shù)其他的貢獻(xiàn)），我的工作才會(huì)做得更好。我同樣要感謝MentorGraphic、HyperLynx（現(xiàn)在是Mentor的一部分）、PolarInstruments三家公司這些年來(lái)對(duì)我的文章和研討會(huì)活動(dòng)的慷慨支持。他們不僅提供了軟件使用的許可權(quán)，并且對(duì)我提供隨時(shí)所需的技術(shù)支持。我對(duì)他們所提供的從不施加任何限制的支持深表感謝。在寫這本書時(shí)，我樂(lè)在其中?，F(xiàn)在把它寫完了，我卻百感交集。不過(guò)有些人是“真的”高興這個(gè)項(xiàng)目總算是完成了，尤其是我沒(méi)有任何技術(shù)背景的妻子。她曾經(jīng)很奇怪我這么忙到底是為什么，但是現(xiàn)在她很高興，因?yàn)槲医K于可以和她交流、談?wù)撈渌氖虑榱?。最后，感謝PrenticeHall出版公司的BernardGoodwin決定出版這本書。在同BernardGoodwin和WilMara一起為正式出版準(zhǔn)備手稿的過(guò)程中，我學(xué)到了很多東西。希望讀者能夠理解，我們的這一切努力都是值得的。

　　Douglas Brooks是UltraCAD Design公司的總裁。在斯坦福大學(xué)獲得電子工程碩士學(xué)位，在華盛頓大學(xué)獲得博士學(xué)位。他曾經(jīng)在大學(xué)里教授了四年的高年級(jí)本科生和研究生課程。Brooks發(fā)表了很多有關(guān)PCB方面的文章，并多次舉辦關(guān)于高速電路設(shè)計(jì)的講座。劉雷波，清華大學(xué)微電子學(xué)研究所助理研究員，博士。1999年畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系無(wú)線電技術(shù)與信息系統(tǒng)專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位。2004年畢業(yè)于清華大學(xué)微電子學(xué)研究所集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)，獲博士學(xué)位。2004年9月在清華大學(xué)微電子學(xué)研究所參加工作至今。主筆撰寫的論文《A VLSI Architecture of JPEG2000 Encoder》已在國(guó)際集成電路領(lǐng)域權(quán)威期刊《IEEE Journal of Solid-State Circuit》上全文刊登。主要的研究領(lǐng)域包括：音頻視頻信號(hào)處理、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理在安全領(lǐng)域的應(yīng)用、圖像壓縮技術(shù)等。已發(fā)表論文10余篇，申請(qǐng)專利3項(xiàng)。