|
İÇİNDEKİLER
İçindekiler
Önsöz 7
Özgeçmiş 9
1. BÖLÜM
SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜ (SIGNAL INTEGRITY), GÜÇ BÜTÜNLÜĞÜ
(POWER INTEGRITY) VE ELEKTROMANYETİK UYUMLULUK (ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY)
1.1. SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜNÜN PCB HATTI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ 23
1.2. KARIŞMA (CROSSTALK) 26
1.3. GÜÇ HATTI ÇÖKME GÜRÜLTÜSÜ (RAIL–COLLAPSE) 29
1.4. ELEKTROMANYETİK KARIŞMA (Electromagnetic Interference–EMI) 32
1.5. SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜ HAKKINDA İKİ GENEL KURAL 34
1.6. ELEKTRONİK CİHAZ TEKNOLOJİSİNDEKİ EĞİLİM 34
1.7. MODELLER VE MODELLEME 39
2. BÖLÜM
ZAMAN VE FREKANS BÖLGELERİ
2.1. BANT GENİŞLİĞİNİN SİNYAL YÜKSELİŞ ZAMANI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ 43
2.2. BANT GENİŞLİĞİ VE SİNYAL YÜKSELİŞ ZAMANI KAVRAMLARI 46
2.3. BİR İLETKEN BAĞLANTI YOLUNUN BANT GENİŞLİĞİ 47
3. BÖLÜM
EMPEDANS KAVRAMI VE ELEKTRİKSEL MODELLER
3.1. EMPEDANSIN SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜ İLE İLGİLİ PROBLEMLERE ETKİSİ 53
3.2. EMPEDANS KAVRAMI 56
3.3. İDEAL BİR DİRENCİN EMPEDANSININ ZAMAN BÖLGESİNDE İNCELENMESİ 58
3.4. İDEAL BİR KAPASİTÖRÜN EMPEDANSININ ZAMAN BÖLGESİNDE İNCELENMESİ 59
3.5. İDEAL BİR BOBİNİN EMPEDANSININ ZAMAN BÖLGESİNDE İNCELENMESİ 62
4. BÖLÜM
DİRENCİN FİZİKSEL YAPISI VE TEMELLERİ
4.1. BAĞLANTI İLETKENLERİNİN İÇ DİRENCİ 69
4.2. ÖZ DİRENÇ 71
4.3. İLETKENİN BİRİM UZUNLUK BAŞINA DİRENCİ 72
5. BÖLÜM
KAPASİTANSIN FİZİKSEL YAPISI VE TEMELLERİ
5.1. PARALEL İKİ İLETKEN LEVHANIN OLUŞTURDUĞU KAPASİTANS 78
5.2. GÖRECELİ DİELEKTRİK SABİTİ 79
5.3. GÜÇ, GND DÜZLEMLERİ VE DEKUPLAJ KAPASİTANSI 81
5.4. BİRİM UZUNLUK BAŞINA KAPASİTANS 85
5.5. ETKİN DİELEKTRİK SABİTİ 90
6. BÖLÜM
İNDÜKTANS KAVRAMI VE İNDÜKTANSIN TEMELLERİ
6.1. İNDÜKTANS KAVRAMI 95
6.2. ÖZ İNDÜKTANS VE KARŞILIKLI İNDÜKTANS 100
6.3. İLETKEN ETRAFINDA DEĞİŞEN MANYETİK ALAN ÇİZGİ HALKALARININ İNDÜKLEDİĞİ GERİLİM 103
6.4. KISMİ İNDÜKTANS 105
6.5. ETKİN, TOPLAM VEYA NET İNDÜKTANS VE GND SIÇRAMASI 111
6.6. ÖZ DÖNGÜ VE KARŞILIKLI DÖNGÜ İNDÜKTANSI 118
6.7. GÜÇ DAĞITIM AĞI (Power Distribution Network– PDN) VE DÖNGÜ İNDÜKTANSI 122
6.8. DÜZLEMLERDE ALAN BAŞINA DÖNGÜ İNDÜKTANSI 127
6.9. DÜZLEMLERİN DÖNGÜ İNDÜKTANSI VE VİA TEMAS NOKTALARI 129
6.10. VİA DELİK AÇIKLIKLARININ DÜZLEMLERİN DÖNGÜ İNDÜKTANSINA ETKİSİ 131
6.11. DÖNGÜLER ARASI KARŞILIKLI İNDÜKTANS 133
6.12. BİRDEN FAZLA BOBİNİN EŞ DEĞER İNDÜKTANSI 134
6.13. ÖZET OLARAK İNDÜKTANS 136
6.14. AKIM DAĞILIMLARI VE YÜZEY DERİNLİĞİ (SKIN DEPTH) 137
6.15. YÜKSEK MANYETİK GEÇİRGENLİĞE SAHİP MALZEMELER 145
6.16. EDDY AKIMLARI (EDDY CURRENTS) 147
7. BÖLÜM
İLETİM HATLARININ YAPISI VE FİZİKSEL TEMELLERİ
7.1. GERİ DÖNÜŞ YOLU (RETURN PATH) VE GND (TOPRAK) KAVRAMI ARASINDAKİ FARK 154
7.2. İLETİM HATTINA UYGULANAN SİNYAL 155
7.3. TEK TİP (UNİFORM) İLETİM HATLARI 156
7.4. ELEKTRONLARIN BAKIR İLETKENDEKİ HIZI 158
7.5. ÖNCÜ KENARIN UZAMSAL YAYILIMI 162
7.6. SİNYAL AÇISINDAN İLETİM HATTINA BAKIŞ 163
7.7. BİR İLETİM HATTININ ANLIK EMPEDANSI 167
7.8. KARAKTERİSTİK EMPEDANS VE KONTROLLÜ EMPEDANS KAVRAMLARI 170
7.9. ENDÜSTRİDE YAYGIN OLARAK KULLANILAN KARAKTERİSTİK EMPEDANSLAR 173
7.10. BİR İLETİM HATTININ EMPEDANSI 176
7.11. İLETİM HATTININ SÜRÜLMESİ 181
7.12. GERİ DÖNÜŞ YOLLARI (RETURN PATHS) 183
7.13. GERİ DÖNÜŞ YOLUNUN BİR REFERANS DÜZLEMİNDEN DİĞERİNE GEÇMESİ 187
7.14. BİR İLETİM HATTININ BİRİNCİ DERECEDEN MODELİ 199
7.15. KARAKTERİSTİK EMPEDANSIN YAKLAŞIMLARLA HESAPLANMASI 204
7.16. 2D ALAN ÇÖZÜMLEYİCİ İLE KARAKTERİSTİK EMPEDANSIN HESAPLANMASI 206
7.17. N KISIMLI TOPLU DEVRE MODELİ 211
7.18. KARAKTERİSTİK EMPEDANSIN FREKANSLA DEĞİŞİMİ 217
8. BÖLÜM
İLETİM HATLARI VE İLETİM HATLARINDA
OLUŞAN YANSIMALAR
8.1. EMPEDANS DEĞİŞİMİNİN NEDEN OLDUĞU YANSIMALAR 223
8.2. REZİSTİF YÜKLERDEN KAYNAKLANAN YANSIMALAR 227
8.3. HATTI SÜREN KAYNAĞIN EMPEDANSI 230
8.4. YANSIMA DİAGRAMI 232
8.5. YANSIYAN DALGA FORMLARININ SİMÜLE EDİLMESİ 234
8.6. İLETİM HATLARI VE İSTENMEDEN OLUŞAN SÜREKSİZLİKLER 238
8.7. SONLANDIRMA YÜKÜNÜN GEREKLİ OLDUĞU DURUMLAR 241
8.8. UÇTAN UCA (POINT TO POINT) TOPOLOJİDE EN YAYGIN KULLANILAN SONLANDIRMA YÖNTEMİ 243
8.9. KISA SERİ İLETİM HATLARINDAN KAYNAKLI YANSIMALAR 246
8.10. KISA ÇIKINTILI İLETİM HATLARINDAN KAYNAKLI YANSIMALAR 249
8.11. KAPASİTİF UÇLU SONLANDIRMALARDAN KAYNAKLI YANSIMALAR 250
8.12. BİR BAĞLANTI YOLUNUN ORTASINDAKİ KAPASİTİF YÜKLERDEN KAYNAKLI YANSIMALAR 253
8.13. KAPASİTİF GECİKME EKLEYİCİLER 256
8.14. BAĞLANTI YOLUNDAKİ KÖŞELERİN VE VİALARIN ETKİSİ 258
8.15. YÜKLÜ HATLAR 263
8.16. İNDÜKTİF SÜREKSİZLİKLERDEN KAYNAKLI YANSIMALAR 266
8.17. YANSIMAYI SÖNÜMLEMEK İÇİN UYGULANACAK KOMPANZASYON 271
9. BÖLÜM
KAYIPLI HATLAR, SİNYAL YÜKSELİŞ ZAMANINDA BOZULMA VE DİELEKTRİK MALZEME ÖZELLİKLERİ
9.1. İLETİM HATLARINDAKİ KAYIPLAR 279
9.2. İLETKEN DİRENCİ VE YÜZEY DERİNLİĞİNİN NEDEN OLDUĞU KAYIPLAR 281
9.3. DİELEKTRİK KAYBI 285
9.4. KAYIP FAKTÖRÜ 289
9.5. KAYIP FAKTÖRÜ KAVRAMININ GERÇEK ANLAMI 292
9.6. KAYIPLI İLETİM HATLARININ MODELLENMESİ 297
9.7. KAYIPLI BİR İLETİM HATTININ KARAKTERİSTİK EMPEDANSI 305
9.8. ZAYIFLAMA VE DB KAVRAMI 307
9.9. BİR BAĞLANTI İLETKENİNİN BANT GENİŞLİĞİ 320
9.10. KAYIPLI HATLARIN ZAMAN BÖLGESİNDEKİ DAVRANIŞI 326
9.11. BİR İLETİM HATTININ GÖZ DİYAGRAMININ İYİLEŞTİRİLMESİ 329
9.12. ZAYIFLAMADA ÜST LİMİT 331
10. BÖLÜM
İLETİM HATLARINDA KARIŞMA (CROSSTALK)
10.1. SÜPERPOZİSYON 336
10.2. İLETİM HATLARINDAKİ KARIŞMA TÜRLERİ: YAKIN UÇ (Near End Crosstalk–NEXT) VE UZAK UÇ KARIŞMASI (Far End Crosstalk–FEXT) 340
10.3. SPICE KAPASİTANS MATRİSİ 344
10.4. İNDÜKTANS MATRİSİ 348
10.5. TEK TİP İLETİM HATLARINDA KARIŞMA VE SATURASYON UZUNLUĞU 350
10.6. KAPASİTİF BAĞLAŞIMLI AKIMLAR 355
10.7. İNDÜKTİF BAĞLAŞIMLI AKIMLAR 359
10.10. YAKIN UÇ KARIŞMASI (NEAR–END CROSSTALK) 362
10.11. UZAK UÇ KARIŞMASI (FAR–END CROSSTALK) 366
10.12. UZAK–UÇ KARIŞMASININ AZALTILMASI 372
10.13. KARIŞMANIN SİMÜLE EDİLMESİ 375
10.14. KORUYUCU HATLAR (GUARD TRACES) 381
10.15. KARIŞMA VE DİELEKTRİK SABİTİ 388
10.16. KARIŞMA VE ZAMANLAMA 390
10.17. ANAHTARLAMA GÜRÜLTÜSÜ 393
10.18. KARIŞMAYI AZALTMAK İÇİN ÖNERİLER 397
11. BÖLÜM
DİFERANSİYEL ÇİFT HATLAR VE
DİFERANSİYEL EMPEDANS KAVRAMI
11.1. DİFERANSİYEL SİNYAL 402
11.2. BAĞLAŞIMSIZ DİFERANSİYEL EMPEDANS 408
11.3. BAĞLAŞIMIN OLUŞTURDUĞU ETKİ 412
11.4. DİFERANSİYEL EMPEDANSIN HESAPLANMASI 418
11.5. BİR DİFERANSİYEL HAT ÇİFTİNDE GERİ DÖNÜŞ AKIMININ DAĞILIMI 420
11.6. TEK VE ÇİFT MODLAR 426
11.7. DİFERANSİYEL EMPEDANS VE TEK–MOD EMPEDANS 431
11.8. ORTAK EMPEDANS VE ÇİFT MOD EMPEDANS 432
11.9. DİFERANSİYEL VE ORTAK SİNYALLER, TEK VE ÇİFT MOD VOLTAJ BİLEŞENLERİ 434
11.10. HER BİR MODDA SİNYAL HIZI VE UZAK–UÇ KARIŞMASI 436
11.11. İDEAL BAĞLAŞIMLI İLETİM HATTI MODELİ (İDEAL BİR DİFERANSİYEL HAT ÇİFTİ) 441
11.12. TEK–MOD VE ÇİFT–MOD EMPEDANSIN ÖLÇÜMÜ 443
11.13. DİFERANSİYEL VE ORTAK SİNYALLERİN SONLANDIRILMASI 445
11.14. DİFERANSİYEL SİNYALLERİN ORTAK SİNYALE DÖNÜŞÜMÜ 451
11.15. EMI VE ORTAK SİNYALLER 456
11.16. DİFERANSİYEL HAT ÇİFTLERİNDE KARIŞMA 461
11.17. BÖLÜNMÜŞ (GAPPED) GERİ DÖNÜŞ YOLUNDAN GEÇEN SİNYAL 465
11.18. SIKI BAĞLAŞIMIN ÖNEMİ 467
11.19. KAPASİTANS VE İNDÜKTANS MATRİSİ ELEMANLARI İLE TEK VE ÇİFT MODLARIN HESAPLANMASI 469
11.20. KARAKTERİSTİK EMPEDANS MATRİSİ 472
12. BÖLÜM
SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜ UYGULAMALARINDA
S–PARAMETRELERİNİN KULLANIMI
12.1. S–PARAMETRELERİNE YAKINDAN BAKIŞ 478
12.2. TEMEL S–PARAMETRE FORMATI 480
12.3. S–PARAMETRE MATRİS ELEMANLARI 483
12.4. EKLENTİ (INSERTION) VE GERİ DÖNÜŞ (RETURN) KAYIPLARI 486
12.5. ŞEFFAF BİR BAĞLANTI YOLU İLETKENİ 492
12.6. PORT EMPEDANSININ DEĞİŞİMİ 494
12.7. TEK TİP 50 Ω EMPEDANSLI BİR İLETİM HATTI İÇİN S21 PARAMETRESİNİN FAZI 496
12.8. TEK TİP BİR İLETİM HATTINDA S21 PARAMETRESİNİN BÜYÜKLÜĞÜ 498
12.9. DİĞER İLETİM HATLARI ÜZERİNDE MEYDANA GELEN BAĞLAŞIM 503
12.10. 50Ω OLMAYAN İLETİM HATLARI İÇİN EKLENTİ KAYBI 506
12.11. HATLARIN VERİ HAZİNELERİ OLAN S–PARAMETRELERİ 510
12.12. TEK–UÇLU VE DİFERANSİYEL S–PARAMETRELERİ 512
12.13. DİFERANSİYEL EKLENTİ KAYBI 516
12.14. MOD ÇEVRİM TERİMLERİ 521
12.15. ZAMAN VE FREKANS BÖLGELERİ 524
13. BÖLÜM
GÜÇ DAĞITIM AĞI (POWER DISTRIBUTION NETWORK – PDN)
13.1. PDN ÜZERİNDE OLUŞAN SORUNUN KÖK NEDENİ 531
13.2. PDN İÇİN EN ÖNEMLİ TASARIM İLKELERİ 533
13.3. HEDEF EMPEDANSI SAĞLAMADAKİ GÜÇLÜKLER 534
13.4. PDN GEREKSİNİMİNİN ÜRÜNDEN ÜRÜNE DEĞİŞMESİ 542
13.5. PDN TASARIMI 543
13.6. GERİLİM REGÜLATÖRLERİ (Voltage Regulator Modules – VRM) 546
13.7. EMPEDANSIN SPICE İLE SİMÜLE EDİLMESİ 548
13.8. SİLİKON YONGA ÜZERİ KAPASİTANS (On–Die Capacitance) 549
13.9. ENTEGRE PAKETİNİN OLUŞTURDUĞU ENGEL 552
13.10. ÜZERİNDE DEKUPLAJ KAPASİTÖRÜ BULUNMAYAN PDN 557
13.11. MLCC KAPASİTÖR 559
13.12. EŞ DEĞER SERİ İNDÜKTANS (ESL) 562
13.13. DÖNGÜ İNDÜKTANSI YAKLAŞIMI 565
13.14. KAPASİTÖRLERİN MONTAJ OPTİMİZASYONU 571
13.15. PARALEL BAĞLANAN KAPASİTÖRLERİN KARAKTERİSTİĞİ 575
13.16. KAPASİTÖR SAYISINI ARTTIRMANIN PARALEL REZONANSIN TEPE DEĞERİNE ETKİSİ 581
13.17. KAPASİTÖR DEĞERLERİNİN SEÇİMİ 583
13.18. GEREKLİ OLAN KAPASİTÖR SAYISININ TAHMİN EDİLMESİ 589
13.19. PDN KAPASİTÖR SEÇİMİNDE BELİRLEYİCİ OLAN ETKİN KRİTER 591
13.20. EN UFAK BİR İNDÜKTANS AZALTIMININ ÖNEMİ 596
13.21. KAPASİTÖR KONUMUNUN ÖNEMİ 601
13.22. YAYILIM İNDÜKTANSININ BİR SINIRLAYICI OLARAK İNCELENMESİ 605
13.23. ENTEGRE TARAFINDAN EMPEDANSA BAKIŞ 608
14. BÖLÜM
HYPERLYNX İLE SİMÜLASYON UYGULAMALARI
14.1. HYPERLYNX İLE DDR4 RAM SİMÜLASYONU 618
14.1.1. DDR4 RAM Topolojisi 618
14.1.2. Çizim Öncesi (Pre–layout) Simülasyon 620
14.1.3. PCB Verisi ve Simülasyon Modelleri 620
14.1.4. Hyperlynx Programında PCB Katman Yığınının Ayarlanması 620
14.1.5. Simülasyon Modelleri 621
14.1.6. HyperLynx’de Yapılması Gereken Ayarlamalar 622
14.1.7. RAM Komut (Command) / Adres (Address) Sinyallerinin Simülasyonu ve Analizi 623
14.1.7.1. Nominal Tek Kanal ISI (Inter Symbol Interference) Simülasyonu 629
14.2. HYPERLYNX İLE KARIŞMA (CROSSTALK) SİMÜLASYONU 633
14.2.1. 2D ALAN ÇÖZÜMLEYİCİ İLE ELEKTRİK VE MANYETİK ALANLARIN ANALİZİ 643
14.3. TOPLU PCIe/SerDes HAT SİMÜLASYONU (SerDes Batch Simulation) 645
14.3.1. HYPERLYNX İLE PCIe KANAL UYUMLULUK ANALİZİ 647
14.4. GÜÇ BÜTÜNLÜĞÜ DC DÜŞÜŞ ANALİZİ (POWER INTEGRITY DC ANALYSIS) 657
14.5. PDN AC ANALİZ 667
14.5.1. PDN ÇABUK ANALİZ (PDN QUICK ANALYSIS) 668
14.5.2. PDN TOPLU ANALİZ (LUMPED ANALYSIS) 671
15. BÖLÜM
SİNYAL BÜTÜNLÜĞÜ PROBLEMLERİNİ EN AZA İNDİRMEK İÇİN
GENEL TASARIM ÖNERİLERİ
15.1. BİR HAT ÜZERİNDEKİ SİNYAL KALİTESİ İLE İLGİLİ PROBLEMLERİ EN AZA İNDİRMEK İÇİN TASARIM ÖNERİLERİ 673
15.2. KARIŞMAYI (CROSSTALK) AZALTMAK İÇİN TASARIM ÖNERİLERİ 676
15.3. GÜÇ HATTI ÇÖKMESİNİ (RAIL COLLAPSE) AZALTMAK İÇİN TASARIM ÖNERİLERİ 678
15.4. ELEKTROMANYETİK GİRİŞİMİ (EMI) AZALTMAK İÇİN TASARIM ÖNERİLERİ 680
Kaynakça 683 |
Bilgisayar, Teknoloji Kitapları 
