內容簡介
《印製電路板工程設計：專業技能入門與精通》有效地將PCB基礎知識、PCB設計軟體和電磁兼容設計三者結合起來，全面系統地討論了PCB工程設計的知識，主要包括基礎知識、基本元器件、PCB的設計原則和方法、設計軟體Protel2004、電磁兼容基礎、電磁兼容設計、信號完整性問題、Protel2004的信號完整性分析、仿真分析軟體HyperLynx、高速電路PCB的設計和射頻電路PCB的設計，最後給出了一個鎖相頻率合成電路的PCB設計實例來加深和鞏固所介紹的知識。目錄
前言第1章基礎知識
1.1PCB的發展歷史
1.2PCB的基本構成元素
1.3PCB的分類
1.4PCB的設計流程
1.4.1PCB設計的技術要求
1.4.2PCB設計的原則
1.4.3PCB的總體設計流程
1.4.4原理圖的繪製流程
1.4.5PCB的繪製流程
1.4.6PCB的疊層方案
1.4.7PCB的工廠加工流程
1.4.8PCB設計的基板選擇
1.4.9PCB設計的基本工藝
1.5PCB設計的常用EDA軟體
1.5.1Protel軟體
1.5.2Cadence軟體
1.5.3Mentor軟體
第2章基本元件
2.1電阻
2.1.1常見的電阻
2.1.2電阻的主要參數
2.2電容
2.2.1常見的電容
2.2.2電容的主要參數
2.2.3電容的物理特性
2.2.4電容的選擇
2.3電感
2.3.1電感的主要參數
2.3.2鐵氧體和鐵氧體磁珠
第3章PCB的設計原則和方法
3.1PCB的基本設計原則
3.1.1抗干擾設計原則
3.1.2熱設計原則
3.1.3抗振設計原則
3.1.4可測試性設計原則
3.2PCB的可製造性
3.2.1通孔插裝元器件的可製造性設計規範
3.2.2表面貼裝元器件的可製造性設計規範
3.2.3PCB的設計檢查
3.3PCB的可測試性
3.3.1PCB的可測試性設計
3.3.2PCB可測試性的條件
3.3.3PCB的測試方法
3.3.4可測試性設計技術
第4章PCB設計軟體——Protel2004
4.1Protel2004基礎
4.1.1Protel2004的發展歷史
4.1.2Prntel2004的組成模組和新增特點
4.1.3Protel2004的安裝和卸載
4.2Protel2004的基本設計環境
4.2.1Protel2004的系統參數設定
4.2.2選單欄
4.2.3工具列、狀態欄、命令行和標籤欄
4.2.4工作視窗面板
4.2.5Protel2004的檔案管理
4.3Protel2004的原理圖設計
4.3.1新建項目檔案和原理圖檔案
4.3.2選單欄、工具列和視圖管理
4.3.3原理圖的圖紙設定
4.3.4載入和卸載元件庫
4.3.5原理圖中元器件的放置
4.3.6原理圖中元器件的布局
4.3.7原理圖的布線
4.3.8原理圖的修飾說明
4.3.9原理圖的電氣規則檢查、編譯和修正
4.3.10原理圖的報表生成
4.3.11原理圖設計中的常見問題
4.4Protel2004的PcB設計
4.4.1新建PCB檔案
4.4.2PCB編輯器的工作界面
4.4.3電路板的規劃
4.4.4載入和卸載元器件封裝庫
4.4.5載入元器件封裝和網路
4.4.6PCB中元器件的布局
4.4.7PCB的布線
4.4.8PCB設計的後期處理
4.4.9PCB的設計規則檢查
4.4.10PCB的報表生成
4.4.11PcB設計中的常見問題
第5章電磁兼容基礎
5.1電磁兼容的相關概念
5.1.1電磁兼容
5.1.2電磁騷擾和電磁干擾
5.1.3傳導耦合
5.1.4輻射耦合
5.1.5電磁兼容的重要性
5.2電磁兼容術語
5.2.1基本概念術語
5.2.2騷擾波形術語
5.2.3干擾控制術語
5.2.4測量術語
5.2.5設備分類術語
5.2.6接收機與發射機術語
5.2.7功率控制及供電網路阻抗術語
5.2.8電壓變化與閃爍術語
5.3電磁兼容的標準化
5.3.1電磁兼容標準化組織
5.3.2電磁兼容標準體系
5.3.3國際電磁兼容標準
5.3.4我國電磁兼容標準
第6章PCB的電磁兼容設計
6.1電磁干擾的解決措施——接地
6.1.1地的定義和分類
6.1.2接地方式
6.1.3地環路干擾及抑制措施
6.1.4模擬地和數字地的分割問題
6.1.5PcB的接地設計規則
6.1.6搭接技術
6.2PCB的元器件選擇規則
6.2.1電路元件
6.2.2積體電路
6.3PCB的元器件布局規則
6.3.1特殊元器件的布局規則
6.3.2功能單元的布局規則
6.3.3元器件的通用布局規則
6.4PCB的布線規則
6.4.1PcB走線的基本特性
6.4.2PCB走線的阻抗特性
6.4.3PCB布線的通用規則
6.4.4PCB的高頻信號布線規則
6.4.5多層PCB的布線
6.5多層PCB的設計規則
6.5.15／5規則
6.5.22OH規則
6.5.3Rent規則
6.6旁路與去耦
6.6.1電容的選擇計算
6.6.2旁路電容
6.6.3去耦電容
6.6.4去耦電容的布局
6.7PCB設計時的電路措施
第7章PCB的信號完整性問題
7.1信號完整性問題
7.1.1信號完整性的定義
7.1.2信號完整性問題的表現形式
7.1.3信號完整性分析中的幾個基本概念
7.2信號反射的解決方案
7.2.1端接技術
7.2.2走線拓撲結構
7.3信號串擾的解決方案
7.3.1串擾的形成原因
7.3.2串擾的特性和抑制原則
7.3.3保護走線和分流走線
7.3.4分割技術
7.3.53形規則
7.4電源完整性問題
7.4.1電源完整性的定義
7.4.2同步開關噪聲的抑制
7.4.3電源阻抗的設計
7.4.4回流設計
第8章ProteI2004的信號完整性分析
8.1Protel2004的信號完整性分析概述
8.1.1信號完整性分析的流程
8.1.2信號完整性分析規則的設定
8.2信號完整性分析器
8.2.1信號完整性分析器的啟動
8.2.2信號完整性分析器的設定
8.3信號完整性分析實例
8.3.1層堆疊的設定
8.3.2設定信號完整性分析規則
8.3.3信號完整性分析的配置
8.3.4信號完整性分析的波形顯示
8.3.5信號完整性分析的注意事項
第9章PCB仿真分析軟體——HyperLynx
9.1HyperLynx基本概述
9.2Linesim仿真
9.2.1HyperLynx的啟動
9.2.2LineSim的仿真流程
9.2.3時鐘網路的S1分析
9.2.4時鐘網路的EMC分析
9.2.5LineSim中的串擾仿真
9.3Boardsim仿真
9.3.1BoardSim的仿真流程
9.3.2用批處理模式進行快速整板分析
9.3.3用批處理模式進行詳細分析
9.3.4BoardSim的互動式仿真
9.3.5BoardSim中的串擾仿真
9.4多板仿真
9.4.1創建一個多板項目檔案
9.4.2對多板檔案進行s1分析
第10章高速電路PcB的設計
10.1高速電路中的基本概念
10.2傳輸線理論
10.2.1傳輸線方程的推導
10.2.2傳輸線的特性參數
10.2.3理想傳輸線及工作狀態
10.2.4傳輸線的集膚效應
10.2.5傳輸線的常見形式及其計算
10.3傳輸線效應及其解決措施
10.3.1傳輸線效應
10.3.2傳輸線效應的解決措施
10.4高速PcB的設計技巧
10.4.1高速.PCB的布線技巧
10.4.2高速PcB的去耦設計
10.4.3時鐘電路設計
10.4.4PCB傳輸線的特徵阻抗分析
第11章射頻電路PCB的設計
11.1射頻基礎知識
11.1.1無源元件的高頻特性
11.1.2Smith圓圖
11.1.3二連線埠網路及性能參數
11.2收發信機的系統設計
11.2.1無線通信系統的基本組成
11.2.2收發信機的性能指標要求
11.2.3發射機的設計方案
11.2.4接收機的設計方案
11.3射頻模組
11.3.1低噪聲放大器
11.3.2功率放大器
11.3.3濾波器
11.3.4混頻器
11.3.5頻率源
11.4射頻電路PcB的設計
11.4.1材料選擇
11.4.2設計措施
11.4.3分區技巧
11.4.4射頻模組的設計準則
第12章PcB設計實例——鎖相頻率合成電路
12.1項目的提出和設計方案
12.1.1項目的提出
12.1.2設計方案
12.2項目元件庫的創建
12.2.1原理圖符號庫的添加
12.2.2建立原理圖符號庫v
12.2.3PCB封裝庫的添加
12.2.4建立PCB封裝庫
12.3鎖相頻率合成電路的原理圖設計
12.3.1新建原理圖檔案和工程
12.3.2元器件的放置和布局
12.3.3原理圖的連線繪製
12.3.4原理圖的ERC
12.3.5原理圖中元器件的自動標識
12.3.6原理圖的報表生成
12.4鎖相頻率合成電路的PCB設計
12.4.1新建PCB檔案
12.4.2元器件封裝的導入和工作層面設定
12.4.3PCB的元器件布局
12.4.4PCB的自動布線
12.4.5PCB的手工布線
12.4.6PCB的鋪地
12.4.7PCB的DRC
前言
隨著電子科學技術和積體電路技術的不斷發展，各種電路系統的科研人員、設計工程師、套用工程師和測試工程師等人才供不應求，其職業前景十分廣闊。對於電路系統設計人員來說，印製電路板（PCB）的設計則成為他們所必須掌握的一項技能，否則將會有“落伍”之感。在EDA技術席捲全球的今天，社會就業競爭的日益加劇，對於PCB的設計來說，設計人員僅僅是掌握PCB設計軟體的使用是遠遠不夠的，因為設計工作中往往會涉及很多與設計軟體無關的工程設計要點，而忽略這些工程要點的設計往往會導致設計工作的失敗。可見，現在社會所需要的全面型和成熟型電路設計人才應該是那種全面了解PCB設計的基礎知識，熟悉PCB的常用設計軟體，同時又能夠解決實際工程設計問題（電磁兼容問題和信號完整性問題等）的專業型人才。
目前，有關PCB設計的書籍隨著廣大讀者的迫切需求而逐漸成為圖書市場上的熱點。很多PcB相關圖書的立足點都是基於PCB設計軟體的介紹，例如Protel99SE、PrtelDxP、PADS2005和Cadence等。另外，也有大量的有關電磁兼容設計和信號完整性分析的圖書以及少量介紹有關PCB基礎知識的圖書。市場上能夠將PCB基礎知識和電磁兼容設計結合起來的圖書非常少，而能夠將PCB基礎知識、PCB設計軟體和電磁兼容設計三者結合起來的圖書幾乎沒有，遠遠不能滿足如今全面型和成熟型電路設計人員的需求。
正是基於滿足全面型和成熟型電路設計人員對於PCB書籍的需求，本書的編寫完全立足於PCB的工程設計，全面闡述了PCB的基礎知識、PCB設計軟體、PCB仿真分析軟體、電磁兼容分析和信號完整性分析等內容，力圖全面展現PCB工程設計的相關知識。通過這本書的學習，希望讀者們能夠掌握PCB工程設計的相關知識，並且能夠在實際的設計工作中套用本書的內容來指導自己的工作。
本書從實際套用的角度出發，全面系統地討論了PCB工程設計的知識，主要包括基礎知識、基本元器件、：PCB的設計原則和方法、設計軟體Protel2004、電磁兼容基礎、電磁兼容設計、信號完整性問題、Protel2004的信號完整性分析、仿真分析軟體HyperL-ynx、高速電路PCB的設計和射頻電路PCB的設計。本書的最後給出了一個鎖相頻率合成電路的PCB設計實例，目的是幫助讀者加深和鞏固對前面內容的理解，同時也給出了一些射頻PCB設計的方法和技巧，相信會對讀者有一定的幫助。
本書由北京郵電大學姜雪松、二炮駐驪山微電子公司軍事代表室程緒建和二炮裝備研究院四所王鷹共同編寫，書中包含了作者從事PcB設計工作中的經驗總結。參與本書編寫工作的還有姜海亭、夏欽東、杜平、田雪、劉磊、尤曉麗、鄭濤、王志強、杜強、姜雪輝、蔣建新、林麗君、劉艷梅、劉建華、程顯奎、鄒德智、張博、婁序東、丁玉香、姜海燕、李曉凱、張海濤、韓麗琴和姜善春。
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