Yüksek Hızlı PCB Tasarımının Temelleri Teorik Temeller ¦ Uygulamalar ¦ Mühendislik Rehberi Burak Ağca  - Kitap

Yüksek Hızlı PCB Tasarımının Temelleri

Teorik Temeller ¦ Uygulamalar ¦ Mühendislik Rehberi

1. Baskı, 
Mayıs 2025
Kitabın Detayları
Dili:
Türkçe
Ebat:
16x24
Sayfa:
684
Barkod:
9786253810733
Kapak Türü:
Karton Kapaklı
Fiyatı:
850,00
24 saat içerisinde temin edilir.
Kitabın Açıklaması
Yüksek işlem kapasiteli dijital sistemler, günümüzde bilgisayarlardan akıllı telefonlara, radar ve haberleşme teknolojilerinden elektronik harp sistemlerine kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Bu sistemlerin temel yapı taşlarından biri olan yüksek hızlı dijital devrelerin doğru şekilde tasarlanması, sinyal ve güç bütünlüğü ile elektromanyetik uyumluluğun sağlanmasını zorunlu kılmaktadır.
Bu kitap, yüksek hızlı PCB tasarımı konusunda kapsamlı ve sistematik bir yaklaşım sunmaktadır. Sinyal ve güç bütünlüğü, zaman ve frekans bölgelerinde analiz, empedans ve elektriksel modelleme, iletim hatları, yansıma, crosstalk, diferansiyel çift hatlar ve dielektrik malzeme etkileri gibi konular sade ve anlaşılır bir dille ele alınmaktadır. Ayrıca, HyperLynx simülasyonlarıyla desteklenen örnek uygulamalar sayesinde teorik bilgilerin pratiğe aktarılması sağlanmaktadır.
Kitapta anlatılan konular, daha iyi anlaşılması için 200'den fazla laboratuvar testi ve 50'den fazla simülasyon görseliyle desteklenmiştir.
Kitabın Konu Başlıkları
.
Sinyal ve Güç Bütünlüğü ile Elektromanyetik Uyumluluk
.
Zaman ve Frekans Bölgelerinde Analiz
.
Empedans ve Elektriksel Modelleme
.
Direnç, Kapasitans ve İndüktansın Fiziksel Temelleri
.
İletim Hatları, Yansıma ve Kayıplar
.
Dielektrik Malzeme Etkileri ve Sinyal Bozulmaları
.
Karışma (Crosstalk) ve Diferansiyel Çift Hatlar
.
S–Parametreleri İle Analiz
.
Güç Dağıtım Ağı (Pdn) Yapısı
.
Hyperlynx Simülasyon Uygulamaları
.
Sinyal Bütünlüğü İçin Tasarım Önerileri
Yorumlar
Kitabın İçindekileri
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