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孟祥忠 著

图书标签:

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• 电路板
• 设计
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店铺： 爱尚美润图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121319013

商品编码：29494260729

包装：平装

出版时间：2017-07-01

基本信息

书名：印制电路板设计教程

定价：35.00元

作者：孟祥忠

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-07-01

ISBN：9787121319013

字数：

页码：208

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书从实用角度出发，结合企业实际设计项目，使学生掌握电路绘制及电路板设计过程。内容包括三音电子门铃版图设计、电池充电器电路版图设计、硬盘信号控制模块电路版图设计、双频无线话筒接收器电路版图设计、串行接口电路设计等内容。本书打破了传统的学科式教材模式，所选项目都是由企业专家和工程师从上百个项目中精挑细选的，具有很强的代表性，能够完全覆盖课程的知识点和技能点。

目录

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项目1Protel DXP 2004的使用

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1��1Protel简介

n

1��1��1Protel的发展史

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1��1��2Protel DXP 2004的主要特点

n

1��1��3Protel DXP 2004的运行环境

n

1��1��4Protel DXP 2004的安装与卸载

n

1��2Protel DXP 2004的工作环境

n

1��2��1启动和主界面

n

1��2��2Protel DXP 2004的设计环境

n

1��3设置Protel DXP 2004的系统参数

n

1��4Protel DXP 2004的文件管理

n

1��4��1Protel DXP 2004支持的主要文件类型

n

1��4��2文件的创建

n

1��4��3文件的保存

n

1��4��4文件的打开

n

1��4��5文件的关闭

n

1��4��6在设计项目中添加和删除文档

n

1��5印制电路板（PCB）设计的工作流程

n

1��5��1电路设计的基本流程

n

1��5��2原理图设计的流程

n

1��5��3PCB设计的流程

n

1��6PCB的基础知识

n

1��6��1印制电路板结构

n

1��6��2元件封装

n

1��6��3铜模导线

n

1��6��4层

n

1��6��5焊盘和过孔

n

1��6��6丝印层

n

项目2三音电子门铃电路版图设计

n

2��1设计任务

n

2��2新建工程

n

2��3原理图设计

n

2��3��1新建原理图文件

n

2��3��2加载元件库

n

2��3��3设置图纸规格

n

2��3��4设置原理图编辑器系统参数

n

2��3��5放置元件

n

2��3��6元件布局

n

2��3��7设置元件属性

n

2��3��8连接线路

n

2��3��9编译原理图

n

2��3��10生成报表

n

2��4PCB设计

n

2��4��1新建PCB文件

n

2��4��2加载封装库

n

2��4��3设置PCB编辑系统参数

n

2��4��4规划电路板

n

2��4��5加载网络表

n

2��4��6设置PCB设计规则

n

2��4��7元件布局

n

2��4��8元件布线

n

2��4��9PCB设计规则检查

n

2��4��103D效果图

n

2��5小结

n

项目3电池充电器电路版图设计

n

3��1设计任务

n

3��2新建工程

n

3��3原理图元件库设计

n

3��3��1新建原理图元件库文件

n

3��3��2制作元件

n

3��3��3设置元件属性

n

3��4原理图设计

n

3��4��1新建原理图文件

n

3��4��2加载元件库

n

3��4��3设置图纸规格

n

3��4��4设置原理图编辑器系统参数

n

3��4��5放置元件

n

3��4��6元件布局

n

3��4��7设置元件属性

n

3��4��8连接线路

n

3��4��9放置说明标注

n

3��4��10编译原理图

n

3��4��11生成报表

n

3��5PCB设计

n

3��5��1新建PCB文件

n

3��5��2加载封装库

n

3��5��3设置PCB编辑系统参数

n

3��5��4规划电路板

n

3��5��5加载网络表

n

3��5��6设置PCB设计规则

n

3��5��7元件布局

n

3��5��8元件布线

n

3��5��9PCB高级处理

n

3��5��10PCB设计规则检查

n

3��5��113D效果图

n

3��5��12生成报表

n

3��6小结

n

项目4硬盘信号控制模块电路版图设计

n

4��1设计任务

n

4��2新建工程

n

4��3原理图元件库设计

n

4��3��1制作SST89C58元件

n

4��3��2制作74HC573元件

n

4��4封装库设计

n

4��4��1制作封装

n

4��4��2SST89C58封装制作

n

4��4��3加载封装

n

4��5制作Chip元件

n

4��6绘制原理图

n

4��7创建并添加元件到PCB

n

4��8显示三维PCB模型

n

4��9小结

n

项目5模型飞机机载测控系统电路版图设计

n

5��1设计任务

n

5��2新建工程

n

5��3原理图元件库设计

n

5��3��1新建原理图元件库文件

n

5��3��2制作元件

n

5��3��3设置元件属性

n

5��4原理图设计

n

5��4��1新建原理图文件

n

5��4��2加载元件库

n

5��4��3设置图纸规格

n

5��4��4设置原理图编辑器系统参数

n

5��4��5放置元件

n

5��4��6元件布局

n

5��4��7设置元件属性

n

5��4��8连接线路

n

5��4��9放置说明标注

n

5��4��10编译原理图

n

5��4��11生成报表

n

5��4��12原理图打印输出

n

5��5PCB封装库设计

n

5��5��1新建PCB封装库文件

n

5��5��2制作元件

n

5��6PCB设计

n

5��6��1新建PCB文件

n

5��6��2加载封装库

n

5��6��3设置PCB编辑系统参数

n

5��6��4规划电路板

n

5��6��5加载网络表

n

5��6��6设置PCB设计规则

n

5��6��7元件布局

n

5��6��8元件布线

n

5��6��9PCB设计规则检查

n

5��6��103D效果图

n

5��6��11生成报表

n

5��6��12打印输出PCB图

n

5��7小结

n

项目6串行接口电路版图设计

n

6��1设计任务

n

6��2新建工程

n

6��3原理图元件库设计

n

6��3��1新建原理图元件库文件

n

6��3��2制作元件

n

6��4原理图设计

n

6��4��1层次原理图设计方法

n

6��4��2原理图母图设计

n

6��4��3子原理图设计

n

6��4��4编译原理图

n

6��4��5层次原理图间的切换

n

6��4��6生成报表

n

6��4��7自下而上的层次原理图设计方法

n

6��5PCB封装库设计

n

6��5��1新建PCB封装库文件

n

6��5��2制作元件

n

6��6PCB设计

n

6��6��1新建PCB文件

n

6��6��2加载封装库

n

6��6��3设置PCB编辑系统参数

n

6��6��4规划电路板

n

6��6��5加载网络表

n

6��6��6设置PCB设计规则

n

6��6��7元件布局

n

6��6��8元件布线

n

6��6��9PCB高级处理

n

6��6��10PCB设计规则检查

n

6��6��113D效果图

n

6��6��12生成报表

n

6��7小结

n

参考文献

n

作者介绍

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文摘

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序言

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《PCB布局布线艺术：从原理图到成品的高效指南》 内容简介 踏入电子设计领域，一颗闪耀的创意火花往往需要借助一枚精心设计的印制电路板（PCB）才能得以具象化，最终化为触手可及的电子产品。然而，从抽象的电路原理图到坚实的物理板材，这一过程充满了挑战与艺术。本书《PCB布局布线艺术：从原理图到成品的高效指南》正是为渴望掌握这一核心技能的电子工程师、硬件开发者、创客爱好者，以及所有对电子产品制造充满好奇的读者量身打造。我们并非直接教授某款软件的操作步骤，也非罗列枯燥的技术参数，而是深入探讨PCB设计背后蕴含的系统性思维、工程实践与艺术性考量，旨在帮助您构建一套扎实的PCB设计理念，并能在实践中灵活运用，最终实现高效、稳定、高品质的电路板设计。 本书的核心目标是引导读者超越软件表面的操作，理解“为什么”这样做，而非仅仅“怎么”做。我们认为，真正的PCB设计大师，不仅精通工具，更懂得电路的本质，并能将物理约束与电气性能完美平衡。因此，我们将从最基础的原理出发，逐步深入到布局布线的精髓，并辅以实际案例的分析，力求让您在阅读本书后，能够独立、自信地应对各种复杂的PCB设计项目。 第一部分：PCB设计哲学与基础理论 在开始任何实际操作之前，理解PCB设计的根本目标至关重要。本部分将带领您建立起正确的PCB设计观。 PCB的本质与作用： 我们将深入剖析PCB为何是现代电子产品不可或缺的组成部分。它不仅仅是导线的集合，更是承载、连接、隔离、散热、电磁兼容（EMC）以及结构支撑的关键载体。理解这些基本功能，将有助于您在设计时做出更明智的决策。 从原理图到PCB的思维转换： 很多初学者在绘制原理图时思路清晰，但一旦进入PCB设计阶段便感到迷茫。本部分将详细阐述原理图中的逻辑关系如何映射到物理层面的连接，探讨元件的物理封装、引脚功能与电气连接之间的对应关系。我们将强调“从功能到形态”的转换过程，帮助您建立清晰的思维链条。 PCB设计中的关键物理因素： 电流承载能力、散热需求、信号完整性（SI）、电磁兼容性（EMC）、机械应力、可制造性（DFM）和可测试性（DFA）是PCB设计中绕不开的几个核心物理因素。本部分将对这些因素进行系统性讲解，阐述它们如何影响您的设计决策，以及如何在设计早期就考虑这些因素，避免后期返工。 PCB材料与工艺基础： 了解不同PCB基材（如FR-4、陶瓷、柔性板等）的特性，以及常见的PCB制造工艺（如钻孔、蚀刻、电镀、阻焊、丝印等）是进行合理设计的先决条件。我们将为您梳理这些基础知识，帮助您理解不同材料和工艺对设计规则的约束。 第二部分：PCB布局的艺术与策略 布局是将原理图中的元件在PCB板上进行物理摆放的过程，它直接关系到后续布线的效率、信号的完整性以及整体板卡的性能。本部分将深入探讨布局的艺术与策略。 元件选型与封装确认： 在PCB设计之初，选择合适的元件及其对应的物理封装至关重要。我们将讨论如何根据电路功能、性能要求、成本以及可制造性来选择元件，并强调封装信息准确性对后续工作的影响。 全局布局原则： 无论板卡大小，都有其通用的布局原则。我们将讲解诸如“模块化设计”、“信号流向”、“功率与地分离”、“高频与低频分离”、“强弱信号分离”、“发热元件散热”等核心原则，并分析它们的应用场景。 关键信号与关键元件的优先布局： 针对高速信号线、时钟、电源、模拟信号等关键部分，将有特殊的布局考量。我们将指导您如何优先处理这些关键区域，确保其性能不受干扰。 连接器、安装孔与PCB外形尺寸的考虑： 连接器的位置直接影响外部接口的设计，安装孔的位置关系到板卡在设备中的固定，而PCB的外形尺寸则需要与整体产品结构相匹配。本部分将强调这些机械约束对布局的影响。 热敏元件与散热布局： 现代电子设备对散热的要求越来越高。我们将深入探讨如何通过元件的摆放、铜箔的应用、散热孔的设计等手段来优化散热，确保关键元件在正常工作温度范围内。 EMC/EMI的初步布局考虑： 电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）是电子产品设计中至关重要的环节。本部分将介绍如何在布局阶段就采取一些措施来抑制EMI，例如信号线与参考平面的距离、滤波器的位置等。 第三部分：PCB布线的精髓与技巧 布线是将元件引脚通过导线连接起来，形成完整的电气通路的过程。这一过程直接影响电路的电气性能、稳定性和可靠性。本部分将深入探讨布线的精髓与技巧。 从原理图到布线的映射： 理解原理图中连接的逻辑如何转化为物理上的导线连接，是布线的起点。我们将讲解如何系统地进行布线，避免遗漏和错误。 布线的基本原则与规则： 导线宽度与电流承载、导线长度与信号损耗、过孔的数量与质量、线间距与串扰、接地与电源分配等，都是布线中需要遵循的基本原则。我们将详细解释这些原则的理论依据和实践意义。 信号完整性（SI）布线策略： 针对高速信号，SI是布线过程中最需要关注的问题。我们将深入探讨阻抗匹配、差分信号布线、拓扑结构（如星型、扇形、链式）、长度匹配、信号回流路径等关键概念，并提供实用的布线技巧。 电源与地线的布线： 良好的电源和地线设计是电路稳定工作的基石。本部分将重点讲解如何设计低阻抗的电源和地平面，如何处理地线反弹（Ground Bounce）、电源噪声，以及如何有效隔离不同电源域。 EMC/EMI的进阶布线技巧： 除了布局，布线也是控制EMC/EMI的重要手段。我们将介绍诸如“走线原则”、“滤波器的摆放与连接”、“屏蔽”等更精细的布线技巧，帮助您设计出符合EMC标准的板卡。 差分信号的专用布线： 差分信号因其良好的抗干扰能力而被广泛应用于高速通信。本部分将详细介绍差分信号的布线规则，包括平行布线、长度匹配、间距控制等。 多层板的布线策略： 随着电路复杂度的提高，多层板成为主流。我们将讲解多层板的布线分层策略，如何合理分配信号层、电源层和地层，以及如何有效利用过孔。 特殊信号的布线考量： 如射频（RF）信号、模拟信号、高压信号等，都有其特殊的布线要求。我们将针对这些特殊信号提供相应的布线指导。 第四部分：PCB设计的进阶与实践 在掌握了基础的布局布线理念后，本部分将引导您进入更深层次的设计优化与实际应用。 可制造性（DFM）与可测试性（DFA）的设计： 一个“漂亮”的PCB设计，最终需要能够被有效地制造和测试。本部分将深入讲解如何在设计过程中融入DFM和DFA的考量，例如线宽、线距、过孔尺寸、焊盘大小、阻焊开窗、测试点布局等，以降低制造成本，提高良品率，并简化后期测试。 PCB设计规则（DRC）的理解与应用： DRC是PCB设计软件内置的校验工具，它能帮助我们发现设计中的许多潜在错误。本部分将详细解释各类DRC规则的意义，并指导您如何根据实际需求进行合理的设置，以确保设计符合工艺要求。 PCB拼板与堆叠策略： 对于大型或多功能电路板，合理的拼板策略可以显著提高生产效率并降低成本。本部分将探讨不同的拼板方式，以及如何进行合理的堆叠设计。 PCB原型制作与验证： 理论知识固然重要，但实际验证才是检验设计成果的唯一标准。我们将介绍PCB原型制作的基本流程，以及如何通过搭建测试平台、进行关键信号测量等方式来验证设计的有效性。 PCB设计中的版本管理与文档规范： 良好的版本管理和文档记录是团队协作和项目迭代的基础。本部分将强调在PCB设计过程中建立规范的文档体系和版本控制机制的重要性。 常见PCB设计问题的分析与解决： 通过对实际设计中遇到的常见问题进行深入剖析，例如信号串扰、接地不良、电源纹波过大、散热瓶颈等，来学习如何诊断和解决这些问题，从而不断提升设计能力。 新兴PCB技术与未来趋势： 随着电子技术的飞速发展，HDI（高密度互连）、柔性PCB、刚挠结合板、嵌入式元件等新兴技术层出不穷。本部分将对这些前沿技术进行介绍，并展望PCB设计的未来发展趋势。 本书特色 理念先行，原理深刻： 不同于市面上单纯的软件操作教程，本书更注重PCB设计的底层逻辑和工程哲学，帮助您建立起独立解决问题的能力。 系统全面，脉络清晰： 从基础概念到高级技巧，本书构建了一套完整而有序的PCB设计知识体系，让读者能够循序渐进地掌握核心技能。 注重实践，案例启发： 虽然不直接教授软件操作，但本书通过大量的原则性讲解和策略性分析，为读者在实际操作中提供了坚实的指导和丰富的参考。 紧扣工程实践： 强调可制造性、可测试性、EMC/EMI等实际工程问题，帮助读者设计出真正可用、可靠的PCB。 无论您是初涉PCB设计的门徒，还是希望在设计领域更上一层楼的经验工程师，《PCB布局布线艺术：从原理图到成品的高效指南》都将是您不可或缺的案头宝典。通过本书的学习，您将不仅掌握PCB设计的技艺，更能领悟其中蕴含的工程智慧与设计美学，从而在您的电子设计之路上，更加游刃有余，事半功倍。

评分☆☆☆☆☆

收到！请看以下五段出自不同读者视角的图书评价，它们各自独立，风格迥异，且都围绕着【XH】印制电路板设计教程 这本书展开，但描述的侧重点和感受都有明显差异： 这本书真是让我大开眼界！虽然我一直对电子产品和硬件设计颇感兴趣，但真正深入接触PCB设计还是头一次。之前尝试过一些网上零散的教程和论坛帖子，感觉杂乱无章，很多基础概念都理解得不够透彻。拿到这本【XH】印制电路板设计教程 后，我惊喜地发现它的条理性和系统性简直是业界良心。从最基础的原理图绘制，到元器件的选择、封装库的建立，再到布局布线规则的讲解，每一步都讲解得细致入微，而且配图和实例都非常贴切，让人能够边学边练。特别让我受益的是关于电源和信号完整性那一章节，之前我总觉得PCB设计就是把点连起来，但这本书让我明白了其中的学问可深了，那些关于阻抗匹配、去耦电容的设置，真的是解开了我不少疑惑。而且，书中对软件操作的讲解也很到位，我用的就是书里推荐的那款软件，跟着教程一步步下来，很快就上手了。总的来说，对于想从零开始学习PCB设计的朋友，这本书绝对是入门的绝佳选择，它不仅传授了知识，更培养了良好的设计思维。

评分☆☆☆☆☆

我是一位有几年工作经验的硬件工程师，主要负责嵌入式系统的开发，但PCB设计一直是我工作中的一个薄弱环节。之前主要依赖同事或者直接套用成熟的模板，这次为了提升自己的专业能力，我特意入手了这本【XH】印制电路板设计教程 。不得不说，这本书在一些高级主题上的深度和广度都超出了我的预期。我尤其欣赏书中对高速信号设计的讨论，包括差分线、蛇形线、地弹和串扰等问题的分析，这些都是在实际项目中经常会遇到的难题，而这本书给出了非常实际的解决方案和设计考量。此外，书中关于热管理和电磁兼容（EMC）的设计技巧也非常实用，这些往往是决定产品稳定性和可靠性的关键因素，但却常常被初学者忽视。我发现书中提供了一些非常直观的图示和公式推导，帮助我更深刻地理解这些复杂概念。虽然我已经是工程师，但通过阅读这本书，我发现自己在很多细节的处理上还有提升空间，也学到了不少更有效率的设计方法。对于有一定基础想进一步精进PCB设计能力的工程师来说，这本书绝对值得一看。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我购买这本书的初衷，是为了给我的学生们找一本能够引导他们入门PCB设计的好教材。作为一名职业院校的教学老师，我深知理论知识与实践操作相结合的重要性。这本【XH】印制电路板设计教程 在这方面做得相当出色。它从最基础的电子元件知识讲起，逐步深入到PCB的物理结构、制造工艺，再到软件的实际应用。书中提供的案例都非常贴近实际的教学需求，能够很好地激发学生的学习兴趣。我特别喜欢书中关于“错误预防”的章节，它列举了许多常见的PCB设计错误，并给出了规避的方法，这对于新手来说是极其宝贵的经验。此外，书中对设计规范和标准的介绍也非常到位，能够帮助学生建立起严谨的设计习惯。我已经在课堂上尝试使用书中的部分章节进行讲解，学生的反馈普遍很好，他们认为教程清晰易懂，能够帮助他们快速掌握PCB设计的核心技能。这本书无疑为我的教学工作提供了很大的支持，也为学生们打下了坚实的PCB设计基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子爱好者，平时喜欢自己动手制作一些小玩意儿，也一直梦想着能设计出属于自己的电路板。之前尝试过一些免费的PCB设计软件，但总感觉操作复杂，找不到合适的设计思路。偶然间看到了这本【XH】印制电路板设计教程 ，抱着试一试的心态入手了。这本书真的太适合我这种非科班出身的爱好者了！它没有那些过于晦涩的专业术语，语言通俗易懂，而且大量的图例和细致的步骤讲解，让我觉得PCB设计并没有想象中那么遥不可及。我最喜欢的是书中关于“用户体验”的设计理念，它不仅仅关注电路功能，还强调了PCB的美观度和易于组装性，这正是我一直以来想要在我的作品中体现的。跟着书中的例子，我成功地设计并制作了我人生中的第一块定制PCB，那种成就感无与伦比！这本书让我看到了DIY的无限可能，也让我对接下来的项目充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

从一名完全的门外汉，到如今能够独立完成一些小型项目的PCB设计，我不得不说，这本【XH】印制电路板设计教程 在我的学习旅程中起到了至关重要的作用。它的结构设计非常巧妙，循序渐进，不会让初学者感到 overwhelming。我印象特别深刻的是书中关于“规则驱动设计”的理念，它强调了在设计之初就设定好各项规则，这能够极大地提高设计效率，并避免后期大量的修改。书中还提到了许多关于设计文档和版本控制的内容，这对于我这种业余爱好者来说，也是一个非常实用的知识点，能够帮助我更好地管理自己的项目。虽然书中并没有涉及非常前沿的高端设计技术，但对于一个想扎实掌握PCB设计基础的人来说，它所涵盖的内容已经非常丰富。而且，这本书的排版也很舒服，字体大小适中，阅读体验良好。总而言之，这是一本非常适合自学的、内容扎实且易于理解的PCB设计入门书籍。