1、济发展方式为主线，坚持把建设资源节约型和环境友好型社会作为重要着力点，大力发展循环经济。我国政府相继出台了一系列支持和鼓励政策。在国家政策的鼓励和引导下，我国资源综合利用取得一定的成绩。但资源消耗高、利用率低，废物资源综合利用和无害化处理程度低等问题仍然普遍存在。为适应经济增长方式转变和实施可持续发展战略和需要，推动资源综合利用工作，特明确公布了资源综合利用的主要范围：对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热、余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行回收和再生利用。电梯配件是进入21世纪以来国内外推崇并迅速发展的一种新型环保材料，符合国家节能环保的政策导向。
2、具有原料资源化、制备可塑化、产品环保化、应用经济化、再生低碳化等5大优良性能的电梯配件，既能发挥材料中各组分的优点，克服因强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用资源，也有助于资源给环境带来的污染，有利于循环经济的发展。2.3.3顺应我国战略性新兴产业节能环保事业快速发展的需要我国经济发展将以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，进一步推进经济结构战略性调整，优化升级产业结构，在这一背景下，战略性新兴产业、现代服务业、文化创意产业等成为投资的热点。我国战略性新兴产业将形成健康发展、协调推进的基本格局，对产业结构升级的推动作用显著增强，增加值占国内生产总值的比
3、重力争达到8%左右。到2020年，战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右，吸纳、带动就业能力显著提高。节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业；创新能力大幅提升，掌握一批关键核心技术，在局部领域达到世界领先水平；形成一批具有国际影响力的大企业和一批创新活力旺盛的中小企业；建成一批产业链完善、创新能力强、特色鲜明的战略性新兴产业集聚区。再经过10年左右的努力，到2030年，战略性新兴产业的整体创新能力和产业发展水平达到世界先进水平，为经济社会可持续发展提供强有力的支撑。节能环保称谓战略性产业重
4、中之重。在循环经济与资源循环利用领域，要大力发展源头减量、循环利用、资源化、再制造、零排放和产业链接、物质流分析等新技术，推进产业化，提高资源产出效率。重点发展共伴生矿产资源、工业生产废弃物综合利用技术，汽车零部件及机电产品再制造、再生资源回收利用，餐厨、农林和建筑废弃物资源化利用。推动跨行业跨企业循环利用联合体建设，促进生产过程协同资源化处理废弃物；大力发展“城市矿山”资源。因此，本项目属于朝阳产业，项目的大力发展正是顺应了我国新时期战略新兴产业发展规划，可有效促进我国节能环保产业的快速发展，为我国循环经济发展作出有力贡献。2.3.4促进国内新材料技术及产业化发展的要求当前中国新材料产业发展
5、迅速，产业规模保持平稳增长；材料种类日益丰富，产品结构略有起伏；政策资金积极扶持，发展环境逐步优化；产业基地建设加快，区域特色逐渐形成。中国已成为全球制造基地，新材料下游化工、能源、建材、机械、IT 等行业发展迅速，新材料优异的产品性能和应用领域使其产品市场需求一直保持较高的增长，新材料已成为支撑中国制造的基础行业。新材料领域中，信息功能材料与器件是一个科学内涵极丰富、创新性极强、应用前景极广阔、社会经济效益巨大的领域，极有可能触发新的信息技术革命。本项目电梯配件能够充分发挥材料中各组分的优势，克服单一材料的缺点，不仅改进材料的物理力学性能和加工性能，降低成本并扩大应用范围，还提高了材料的附加
6、值。用其经特殊加工和增强手段制成的板材，可以获得普通材料所不具备的性能，既具有高韧性、耐疲劳等优点。本次项目的上马将促进当地新材料产业生产基地建设步伐加快，将极大推动中国新材料产业的发展进程。2.3.5符合中国制造2025 “三步走”实现制造强国战略目标在2015年的十二届全国人大三次会议中，国务院总理李克强提到要：推动产业结构迈向中高端。制造业是我们的优势产业。要实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。采取财政贴息、加速折旧等措施，推动传统产业技术改造。坚持有保有压，化解过剩产能，支持企业兼并重组，在市场竞争中优胜劣汰。促进工业化和信
7、息化深度融合，开发利用网络化、数字化、智能化等技术，着力在一些关键领域抢占先机、取得突破。且国务院已经印发中国制造2025通知，部署全面推进实施制造强国战略，明确了9项战略任务和重点：其中特别提出支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向，稳定中央技术改造引导资金规模，通过贴息等方式，建立支持企业技术改造的长效机制。推动技术改造相关立法，强化激励约束机制，完善促进企业技术改造的政策体系。支持重点行业、高端产品、关键环节进行技术改造，引导企业采用先进适用技术，优化产品结构，全面提升设计、制造、工艺、管理水平，促进钢铁、石化、工程机械、轻工、纺织等产业向价值链高端发展。研究制定重点产业技术
8、改造投资指南和重点项目导向计划，吸引社会资金参与，优化工业投资结构。围绕两化融合、节能降耗、质量提升、安全生产等传统领域改造，推广应用新技术、新工艺、新装备、新材料，提高企业生产技术水平和效益。因此，项目实施符合中国制造2025 “三步走”实现制造强国战略目标。2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要本项目除少数管理人员和关键岗位技术人员由企业解决外，新增员工均由当地招工解决，项目建成后，将为当地提供大量就业机会，吸收下岗职工与闲置人口再就业，可促进当地经济和谐发展；此外，项目的实施可带动相关行业上下游产业的发展，为提高中国综合国力产生巨大而深远影响，对于搞活国民经济、增加国民收入、提高国民
9、生活水平有着非常重要的意义。2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要本项目正式运营后，可实现年均销售收入为47666.67万元，年均利润总额3980.57万元，年均净利润2985.43万元，年上缴税金及附加为343.37万元，年增值税为3433.65万元；年可上缴所得税995.14万元，项目年可为当地上缴税金总额4772.16万元。因此，项目的实施可有效促进项目地经济发展进程。2.4项目建设可行性分析 2.4.1政策可行性国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要明确提出，绿色是永续发展的必要条件和人民对美好生活追求的重要体现。必须坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持可持续发展，坚定走生产发
10、展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，加快建设资源节约型、环境友好型社会，形成人与自然和谐发展现代化建设新格局，推进美丽中国建设，为全球生态安全作出新贡献。工业绿色发展规划(20162020年)中提出：按照减量化、再利用、资源化原则，加快建立循环型工业体系，促进企业、园区、行业、区域间链接共生和协同利用，大幅度提高资源利用效率。全面推行循环生产方式。推进钢铁、有色、石化、化工、建材等行业拓展产品制造、能源转换、废弃物处理-消纳及再资源化等行业功能，强化行业间横向耦合、生态链接、原料互供、资源共享。因地制宜推进水泥窑协同处置固体废物，鼓励造纸行业利用林业废物及农作物秸秆等制浆。推进各类园区进行循
11、环化改造，实现生产过程耦合和多联产，提高园区资源产出率和综合竞争力。国务院办公厅关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见中指出：推广新型墙材。发展本质安全、节能环保、轻质高强的墙体和屋面材料、外墙保温材料，以及结构与保温装饰一体化外墙板。推进叠合楼板、内外墙板、楼梯阳台、厨卫装饰等构配件工厂化生产。引导利用可再生资源制备新型墙体材料，支持利用农作物秸秆、竹纤维、木屑等开发生物质建材，发展生物质纤维增强的木塑、镁质建材等产品。加快推广应用水性涂料、胶黏剂及高分子防水材料、密封材料、热反射膜、管材等产品。国务院关于印发中国制造2025的通知中提出：推进资源高效循环利用。支持企业强化技术创新和管
12、理，增强绿色精益制造能力，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。持续提高绿色低碳能源使用比率，开展工业园区和企业分布式绿色智能微电网建设，控制和削减化石能源消费量。全面推行循环生产方式，促进企业、园区、行业间链接共生、原料互供、资源共享。推进资源再生利用产业规范化、规模化发展，强化技术装备支撑，提高大宗工业固体废弃物、废旧金属、废弃电器电子产品等综合利用水平。大力发展再制造产业，实施高端再制造、智能再制造、在役再制造，推进产品认定，促进再制造产业持续健康发展。由上可见，本次项目的建设符合国家的相关政策，并且可在极大程度上带动我国资源综合利用产业发展进程。因此，本次项目的建设具备政策可行性。2.4.2技
13、术可行性随着现代工业的发展，自然环境受到愈来愈严重的破坏，环境污染及资源缺乏使人类认识到有效利用自然资源的重要性。我国是一个农业大国，安全生产引起了各界领导和广大群众极大关注。 这种现状迫切要求我们为材料的合理化有效利用开辟新途径。 电梯配件通过一定的成型加工方法形成的一种新型材料，具有生物降解性和再生性，电梯配件的开发研制对于提高材料利用率、开拓产品的材料化技术及拓宽产品的材料化应用领域在环境保护和节约资源方面具有重要意义。“十三五”时期，伴随着政策、技术和渠道逐步成熟，电梯配件产业将进入一个全新的发展高峰时期，因而看好整个行业的发展前景。这也充分说明该项目发展具备市场可行性。2.4.2技术
14、可行性项目公司拥有一支作业技术纯熟、诚实敬业、年富力强、精干高效的技术人员和生产工人队伍，从而为公司的稳健高效发展奠定了雄厚的基础。项目产品技术及工艺均达到国内领先水平，同时，项目公司还将着重对综合利用技术进行研发，不断提高产品综合技术水平。因此，本项目建设在技术上可行。本次项目建成后将紧跟国内国际先进技术发展脚步，不断缩短技术更新周期，对生产各环节进行全程质量控制，确保本项目技术水平的先进地位。2.4.3管理可行性本项目将根据项目建设的实际需要，专门组建机构及经营队伍，负责项目规划、立项、设计、组织和实施。在经营管理方面将制定行之有效的各种企业管理制度和人才激励制度，确保本项目按照现代化方式
15、运作。2.5分析结论本项目的建设不仅可使项目企业提高经济效益，抢占更多市场份额，有利于企业全面落实科学发展观，不断提高企业管理水平，降低生产成本，进而逐步建立和运行环境管理体系，还可有效缓解当前市场供求紧张的局面。项目将给中国的资源综合利用及新材料产业注入新的活力，带来新的技术，实现新的飞跃。还将带动项目当地就业，带动当地经济发展，促进我国社会经济可持续发展，符合国家经济可持续发展战略，符合国家产业发展规划。综合以上因素，本项目建设可行，且十分必要。第16页年产电梯配件项目可行性研究报告第三章 行业市场分析3.1生态文明建设发展现状及意义分析生态文明是一种文明形态，也是一种理念，绿色循环低碳发
16、展是生态文明理念的基本内涵，也是实现生态文明的主要途径。生态文明与绿色发展、循环发展、低碳发展、节能减排、环境保护等概念的关系非常紧密。党的十八大是我国建设生态文明的一个新的里程碑。十八大报告指出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出位置，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。从党的十七大首次提出生态文明概念，到十八大将其作为战略任务，提出五位一体的总体布局，不但对生态文明的理解达到了一个更深的层次，而且对生态文明的重视也达
17、到了一个前所未有的高度。十八大报告提出了生态文明建设的三个标志性特征：绿色发展、循环发展、低碳发展，既体现了生态文明建设的基本内涵，也明确了推进生态文明建设的基本途径和方式，这也是加快转变经济发展方式的重点任务和主要内涵，标志着推进绿色循环低碳发展，成为加快生态文明建设的重要抓手和着力点。绿色发展从广义上说涵盖节约、低碳、循环、生态环保、人与自然和谐等内容，从狭义上说，绿色一般表示生态环保的内涵；循环发展就是通过发展循环经济，提高资源利用效率，其基本理念是没有废物，废物是放错地方的资源，实质是解决资源可持续利用和资源消耗引起的环境污染问题；低碳发展就是以低碳排放为特征的发展，主要是通过节约能源
18、提高能效，发展可再生能源和清洁能源，增加森林碳汇，降低能耗强度、碳强度以及碳排放总量，实质是解决能源可持续问题和能源消费引起的气候变化等环境问题。只有在经济建设和社会发展的各个方面充分考虑自然资源和生态环境承载能力，推动城乡建设和生产、流通、消费各环节的绿色化、循环化、低碳化，大力推进节能减排，实施循环经济，加大环境保护力度，加快生态修复保护，才能有效促进生态文明建设。一、推进生态文明建设是实现中国梦的时代抉择实现中华民族伟大复兴的中国梦，就是要实现国家富强、民族振兴、人民幸福。“中国梦”非常宏大，但中国梦离每个普通老百姓的生活又很近：每天喝上干净的自来水，呼吸新鲜的空气，沐浴温暖的阳光，吃上
19、放心的食品，安居乐业就是老百姓心中的“梦”。没有天蓝地绿水清的美丽中国，民族复兴的任务难言实现，人民群众的生活难言改善。我国正处于中等收入向高收入阶段迈进的关键时期，要顺利跨越“中等收入陷阱”，只有切实加强生态文明建设，不断改善生态环境，才能以实际效果取信于民。二、推进生态文明建设是保持我国经济持续健康发展的迫切要求发展是解决一切问题的重要前提，但发展不等于简单的增长，我们需要高质量的增长，更需要可持续的发展。我们没有权利为了满足我们这一代的需要，剥夺子孙后代满足他们需要的权利，更不能让子孙后代承担我们过度使用资源和破坏环境的恶果。只有大力推进生态文明建设，在发展经济的同时，把资源环境生态利用
20、好、保护好，才能维护资源环境对人类的长远供养能力，使后代具有生存和发展的公平机会。三、推进生态文明建设，关系到有效破解发展中面临的资源约束资源是实现我国全面建成小康社会的物质基础，要实现13亿人口的全面小康，对资源的需求是很大的。我国人口众多，资源相对不足，很多重要资源人均占有量低于世界平均水平。改革开放以来，随着我国工业化、城镇化快速发展，以及发展方式粗放，消耗大、浪费多，能源、资源供给矛盾变得十分突出，对外依存度不断升高。国内外实践证明，推进生态文明建设中的许多行之有效的措施，都有助于破解我国所面临的资源约束。例如，废弃商品和废料中可循环利用的金属、玻璃、塑料、橡胶等资源，被形象地称为“城
21、市矿产”或“城市矿山”。在发达国家，开发城市矿产已经成为一个新兴的朝阳产业，美国开发利用的城市矿产资源每年的销售额高达2360亿美元。在国内，浙江宁波某公司每年从废弃金属、电器中回收再生铜4制成铜制品，而国内某大型铜矿一年产量也就是50万吨左右。四、推进生态文明建设是解决我国面临的生态环境问题的根本途径发达国家一二百年工业化过程中分阶段出现并逐步解决的生态环境问题在我国快速发展的30多年里集中显现，呈压缩型、复合型特点，增加了治理和修复的难度和复杂性。水、土壤、空气污染等问题尚未得到根本遏制，森林生态系统质量不高，草原退化、水土流失、土地沙化、地质灾害频发、湿地湖泊萎缩、地面沉降、海洋污染等问
22、题十分严峻。推进生态文明建设，核心就是保护环境，改善生态环境质量。因此，大力推进生态文明建设，是从根本上解决我国面临的生态环境问题的核心途径。五、推进生态文明建设，关系到我国应对气候变化能力的不断提高由于国家大、人口多，加之经济高速发展以及以煤为主的能源结构，我国的温室气体排放总量大、增速快。目前，应对气候变化已经成为全人类的共同任务，我们必须同国际社会一道积极应对气候变化，在督促发达国家承担历史责任的前提下，承担起相应的责任和义务。推进生态文明建设的一系列措施，可以有效控制温室气体排放，更好地彰显我国作为负责任发展中大国的形象，增强我国在国际事务中的话语权和影响力。3.2我国资源综合利用行业
23、发展状况分析开展资源综合利用是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于贯彻落实节约资源和保护环境基本国策，缓解工业化和城镇化进程中，日趋强化的资源环境约束，提高资源利用效率，加快经济发展方式转变，增强可持续发展能力具有重要意义。资源综合利用产业作为发展循环经济的重要载体和有效支撑，是战略性新兴产业的重要组成部分，具有广阔的发展前景。资源综合利用包含的内容广泛，利用的途径也在不断拓宽。近年来，废弃资源综合利用正在向高附加值方向发展，其应用前景高速数字电路设计教材 yyyy-mm-dd日期：批准 : yyyy-mm-dd日期：审核 : yyyy-mm-dd日期：审核 : yyyy-mm-d
24、d日期：拟制 : 华为技术有限公司 版权所有侵权必究 目 录 331.10.3电容耦合和电感耦合的比值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.10.2翻转磁耦合环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.10.1共模电感和串扰的关系. . . . . . . . . . . . . . .
25、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.10共模电感 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.9.2终端电阻之间的共模电容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.
26、9.1共模电容和串扰的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.9共模电容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.8.2图1.15的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.8.1在响应曲线下测试覆盖面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.8估算衰减时间的一个更好的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.7普通电感. . . . . . . . .
28、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.6普通电容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.5四种类型的电抗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.4关于 3-dB 和 频率均方根值的注意点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.3集中式系统和分布式系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2时间和距离. . . . . . .
30、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.1 频率和时间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4第 1 章 基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第2页，共 34页 前言 这本书是专门为电路设计工程师写的。它主要描述了模拟电路原理在高速数字电路设计中 的分析应用。通过
32、列举很多的实例，作者详细分析了一直困扰高速电路路设计工程师的铃流、串 扰和辐射噪音等问题。 所有的这些原理都不是新发现的，这些东西在以前时间里大家都是口头相传，或者只是写 成应用手册，这本书的作用就是把这些智慧收集起来，稍作整理。在我们大学的课程里面，这些 内容都是没有相应课程的，因此，很多应用工程师在遇到这些问题的时候觉得很迷茫，不知该如 何下手。我们这本书就叫做“黑宝书”，它告诉了大家在高速数字电路设计中遇到这些问题应该 怎么去解决，他详细分析了这些问题产生的原因和过程。 对于低速数字电路设计，这本书没有什么用，因为低速电路中，0、 1 都是很干净的。 但是在高速数字电路设计中，由于信号变
33、化很快，这时候模拟电路中分析的那些影响会产 生很大的作用，使得信号失真、变形，或者产生毛刺、串扰等，作为高速数字电路的设计者，必 须知道这些原理。这本书就详细的解释了这些现象产生的原理以及他们在电路设计中的应用。 书本中的公式和例子对于那些没有受过专业模拟电路设计训练的读者也是有用的。在线性 电路原理理论课程中只接受了第一年的培训的读者，也许能更好地掌握本书的内容。 第1章第 3章分别介绍了模拟电路术语、逻辑门高速特性和标准高速电路测量方法和技 巧等内容。这三章内容构成了本书的核心，应该包括在任何高速逻辑设计的学习中。 其余章节，第4章第 12章，每一章都讲述了一个高速逻辑设计中的专门问题，我
34、们可以 按照自己的需要选择学习。 附录 A收集了本书各部分的要点，列出了所提出的最重要的思想和概念。它可以作为我们 进行系统设计时的一个检查要点（CHECKLIST ），或者碰到问题时可作为本书内容的索引。 附录 B详细给出了各种上升时间测量形式背后的数学假设。它有助于把本书的结论跟相关 术语的标准及来源联系起来。 附录 C是列举物理结构中的电阻、电容和电感计算的标准公式。这些公式已经在MathCad上 实现并可以从作者处获得。 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第3页，共 34页 第 1 章 基本原理 摘要 : 高速数字电路设计跟低速数字电路设计不同的是：他强
35、调组成电路的无源部件对电路的影 响。这些无源器件包括导线、电路板和组成数字产品的集成电路。在低速设计中，这些部件单纯 的只是电路的一部分，根本不用多做考虑，可是在高速设计中，这些部件对电路的性能有着直接 的影响。 高速电路设计研究的主要内容是以下几个方面： 1、无源电路单元是如何影响信号传输的（振铃和反射）。 2、信号间的相互影响（串扰）。 3、与周围环境间如何影响（电磁干扰）。 我们在下面的几个小节里面首先介绍一下频率、时间和距离相互之间的一些关系。 1.1频率和时间 在低频电路里面，我们可以随便直接使用一个导线把两个电路连接起来，但是在高频电路中 我们不能这样做，我们只能使用一个宽一些并且
36、是平整的物体才可以把两个电路短接起来。这是 因为在低频电路中没有什么影响的导线，到了高频电路中，就变成了一个电感。 这是一个普遍的现象吗？难道真的是一个电路不能在可变化的频率范围内工作？电路的参数 真是对频率敏感的吗？ 是的。如果我们给一个电路画出以频率为底的对数曲线，没有一个电路参数能够在频率增加 10倍或者 20倍以后保持不变的。因此必须考虑每个电参数的有效频率范围。 我们先来研究一下在频率很低（周期很长）的电路中的电路特性，然后我们再来研究在高频 时电路会有什么变化。 如果一个正弦波的频率是1012 HZ，也就是说他完成一个周期需要30000年。这样的一个波 形在 TTL 电平里每天的变
37、化不会超过1微伏，这样的频率确实太低了，不过他还没有等于0。 这个时候我们用示波器来观察这个波形，实际上我们观察不到任何变化，因为它的周期太长 了，要等到他变化完成一个周期，设备都已经风化了。 相反我们再来考虑一下如果频率是1012 又会如何？ 这时候，参数变化太大了，本来在低频时候是0.01欧姆的电阻，当频率到了1GHZ 时，由于 趋肤效应，变成了1欧姆，不但如此，还增加了一个50欧姆的感抗。 频率到底在多高的范围内会对高速电路设计造成影响？图1.1是一个随机数字脉冲与它的频谱 重要部分的关系图，回答了这个问题。 图1.1 的数字信号是一个触发器的输出，它的时钟频率是F_CLOCK ，每个时
38、钟对应的数据输 入是随机的。在这个例子中10-90% 上升时间叫做 Tr，是时钟周期的1%。 这个信号的功率密度谱如图1.1，在时钟的整数倍时是非常小的值，并且从Fclock开始直到 Fknee（拐弯频率）以斜率 -20dB/10 倍频 下降，越过了拐弯频率以后频谱线下降的速度急剧增加， 大大快于 20dB/10 倍频。在拐弯频率位置，频谱幅值是正常下降速率点再往下降6.8dB。对于任 何电路，拐弯频率的值与电路信号沿的上升时间Tr（或下降时间）有关，与时钟频率无关： Fknee=0.5/Tr公式 1.1 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第4页，共 34页 式
39、子中： Fknee：拐弯频率 Tr：脉冲上升时间 可见上升时间越短，拐弯频率越高，上升时间越长，拐弯频率越低。 数字信号的时域特性主要取决于Fknee以下的频谱特性。由此我们可以定性的推出数字电路的 两个重要特性： 推论 1、所有对低于或等于Fknee 的频率响应都是均匀的电路，能够不失真的传输相应的数 字信号。 推论 2、当频率高于 Fknee时，对数字信号的处理会有一定的影响。 图1.1 随机脉冲波形的功率密度频谱 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第5页，共 34页 请注意我们这里的Fknee只取决于 Tr，而跟电路的其它频域参数没有任何直接联系。这样简
40、单的一个定义易用也易记。 当我们使用 Fknee的时候，我们也要记住：这个值不是非常精确的。但是可以作为一个指示 特征，我们可以通过他来区分频率敏感的影响，那些是无关紧要的，那些是破坏性的，那些是令 人担心的问题，实际上在设计中我们想知道的也就是这些内容。 当然， Fknee也是有限制的，他并不能够精确的确定系统的性能。实际上它并没有精确定义 怎样测量上升时间。它不能代替成熟的傅立叶分析。也不能估计电磁辐射，它取决于频率在 Fknee以上的的频谱特性。 同时，对于数字信号，Fknee方便有效地确定了时间与频率之间的关系。在这本书中我们全 部使用 Fknee作为数字信号频谱的上限。附件B附加了一
41、些上升时间和频率测试的不同方法，有兴 趣可以看一下。 图1.2一个简单 RC滤波器的时域分析 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第6页，共 34页 按照上面的推论（1），如果一个系统在低于Fknee时的频率响应是非均匀的，他会是怎样 影响电路信号的呢？以下是一个实例： 我们知道一个电路的高频响应影响它的瞬时事件处理（比如上升时间）。而低频响应则影 响电路的长时间事件处理（比如一个长的稳定脉冲）。图1.2 显示了一个电路的高低频响应特性。 对于这个电路，他是通高频，阻低频的。 我们从特殊频率点Fknee分析图 1.2 ，在频率 Fknee时电容 C的电抗是： 1/
42、C2Fknee。我们可 以利用这个公式来计算电抗值： Xc=1/C2 Fknee=Tr/C2 =0.06欧姆 1.2 Tr= 阶跃输入的上升时间，秒 Fknee阶跃输入的最高频率，HZ C电容值， F 公式 1.2表示了如何用拐点频率Fknee或上升时间来估计电容的电抗。 图1.2的电路中 0.6欧姆的电抗是一个虚短路，在Fknee处的上升沿幅值会对电容造成很大冲 击。 当时钟周期超过25ns的时候，比如 20MHZ ，电容的容抗会上升到15欧姆，将会使耦合信号 明显下降。 本节要点： 一个电路的高频响应影响它的瞬时事件处理（比如上升时间）。 一个电路的低频响应影响电路的长时间事件处理（比如一
43、个稳定的长时脉冲）。 数字脉冲的大部分能量集中在低于Fknee 的频率范围内： Fknee= 0.5/ Tr 电路在 Fknee处的特性决定了它对变化沿（STEP EDGE ）的处理。 电路在高于 Fknee时候的频率特性对数字信号几乎没有影响。 1.2 时间和距离 电信号在传输线或者PCB 线路上面的传输速度取决于周围的环境。传输延时的单位是 ps/inch（皮秒每英寸），传输速度的单位是 inch/ps（英寸每皮秒），它们是倒数关系。 传输延时与导线周围媒体的绝缘参数的平方根成正比。同轴电缆厂家通常使用泡沫塑料或 者有皱纹的材料作为绝缘材料，以减小电缆的有效绝缘常数，从而减小传输延时和传输
44、损耗。表 1.1中列出了两个同轴电缆的不同绝缘材料区别。 PCB板的传输延时与绝缘材料的绝缘常数和PCB线路的形状有关。常用的电路板材料 FR-4的绝缘常数在低频时是4.720，在高频下会恶化到4.5，计算传输延时的时候使用高频数值 4.5。 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第7页，共 34页 表 1.1 电信号在不同媒体中的传输延时 线路的几何形状决定了电场是停留在板上还是传播到空气中，如果停留在板上，材料的绝 缘常数会增大使得传输速度降低。封闭在地层之间的 PCB 走线周围的电场是全部都在板上的，因 而使得 FR-4 的绝缘系数典型值为4.5。而最外层 P
45、CB走线由于与空气接触使得绝缘系数在1和4.5 之 间。所以 PCB外层布线比内层布线传输速度快。 特殊陶瓷材料氧化铝用于高密多层板（可到50层），它的一个优点就是温度膨胀系数小而 且机械加工性能好，可以到很薄，可是太贵。微波工程师也喜欢氧化铝材料是因为他可以减小谐 振腔的机械结构。 本节要点： 传输延时与导线周围介质的绝缘常数的平方根成正比。 信号在空气中的传输延时是85ps/inch。 PCB 外层布线的信号传输速度要比内层的高。 1.3 集中式系统和分布式系统 一个传导系统对一个输入信号的响应很大程度上取决于这个系统是大于还是小于信号最快 电特性的有效长度。 跟上升沿一样，电特性的有效长度取决于特征持续时间和传输延时。比如，我们分析一个 10KH ECL 信号的上升沿，这些门的上升时间约为1.0ns，当信号在 FR-4内部走线上传输时，上升 沿长度是 5.6inch: 内部公开 高速数字电路设计 2001-08-28版权所有，侵权必究第8页，共 34页 图1.3画出了一系列沿着10英寸直导线的传输电位图。在左边输入一个1ns 的上升沿，脉冲 信号在导线传输的过程中，各点的电压是不一样的。这个系统沿着这根导线传输的的脉冲响应是 分布式的，我们把它成为分布式系统。在第4n
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