这本《电磁兼容与印制电路板》是天津市科协自然科学学术专著基金资助出版,全书共分7章,主要内容包括:印制电路板的设计原则,印制电路板的电磁兼容设计,印制电路板的接地技术,印制电路板的信号完整性分析等。
&xbsp;*1章&xbsp; 电磁兼容技术概述
&xbsp; 1.1&xbsp; 电磁兼容概述
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.1&xbsp; 电磁兼容的含义
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.2&xbsp; 电磁干扰的三要素
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.3&xbsp; 电磁干扰(骚扰)源的分类
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.4&xbsp; 电磁干扰(骚扰)源的时间、空间、频谱特性
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.5&xbsp; 电磁兼容性分析与设计方*
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.1.6&xbsp; 电磁兼容性研究的基本内容
&xbsp; 1.2&xbsp; 电磁兼容技术术语
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.2.1&xbsp; 1般术语
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.2.2&xbsp; 干扰术语
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.2.3&xbsp; 发射术语
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.2.4&xbsp; 电磁兼容性能术语
&xbsp; 1.3&xbsp; 电磁干扰(骚扰)的数学描述方*
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.3.1&xbsp; 周期性函数的傅里叶变换
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.3.2&xbsp; 非周期性干扰信号的频谱分析
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.3.3&xbsp; 脉冲信号的傅里叶积分
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 1.3.4&xbsp; 脉冲信号的快速时频域转换
*2章&xbsp; 印制电路板的设计原则
&xbsp; 2.1&xbsp; 印制电路板的加工流程
&xbsp; 2.2&xbsp; 印制电路板的设计流程
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.2.1&xbsp; 印制电路板的zoxg体设计流程
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.2.2&xbsp; 原理图的设计流程
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.2.3&xbsp; 电路板的设计流程
&xbsp; 2.3&xbsp; 印制电路板的基本设计原则
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.3.1&xbsp; 印制电路板的抗干扰设计原则
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.3.2&xbsp; 印制电路板的抗振设计原则
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.3.3&xbsp; 印制电路板的热设计原则
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 2.3.4&xbsp; 印制电路板的可测试性设计原则
第3章&xbsp; 印制电路板的电磁兼容设计
&xbsp; 3.1&xbsp; 有源器件敏感度特性和发射特性
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.1.1&xbsp; 电磁敏感度特性
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.1.2&xbsp; 电磁骚扰发射特性
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.1.3&xbsp; △I噪声电流和瞬态负载电流
&xbsp; 3.2&xbsp; 电路板上的电磁骚扰辐射
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.2.1&xbsp; 差模辐射
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.2.2&xbsp; 共模辐射
&xbsp; 3.3&xbsp; 印制电路板的叠层设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.3.1&xbsp; 单面印制电路板的设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.3.2&xbsp; *面印制电路板的设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.3.3&xbsp; 单面印制电路板和*面印制电路板几种地线的分析
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.3.4&xbsp; 多层印制电路板的设计
&xbsp; 3.4&xbsp; 磁通量醉小化、镜像平面与区分*
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.4.1&xbsp; 磁通量醉小化
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.4.2&xbsp; 镜像平面
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.4.3&xbsp; 分区*
&xbsp; 3.5&xbsp; 表面安装技术
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.5.1&xbsp; 表面安装技术的特点
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.5.2&xbsp; SMT设备的发展
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 3.5.3&xbsp; SMT封装元器件及工艺材料的发展
第4章&xbsp; 印制电路板的接地技术
&xbsp; 4.1&xbsp; 电子设备接地的目的
&xbsp; 4.2&xbsp; 接地系统
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.2.1&xbsp; 悬浮地
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.2.2&xbsp; 单点接地
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.2.3&xbsp; 多点接地
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.2.4&xbsp; 混合接地
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.2.5&xbsp; 大系统接地
&xbsp; 4.3&xbsp; 安全地线
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.3.1&xbsp; 设置安全地线的意义
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.3.2&xbsp; 设置安全接地的方*
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.3.3&xbsp; 接地装置
&xbsp; 4.4&xbsp; 地线中的干扰
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.4.1&xbsp; 地阻抗干扰
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.4.2&xbsp; 地环路干扰
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.4.3&xbsp; 地线中的等效干扰电动势
&xbsp; 4.5&xbsp; 低阻抗地线的设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.5.1&xbsp; 导体的射频电阻
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.5.2&xbsp; 导体的电感
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.5.3&xbsp; 实心接地平面的阻抗
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.5.4&xbsp; 低阻抗电源馈线
&xbsp; 4.6&xbsp; 阻隔地环路干扰的措施
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.1&xbsp; 变压器耦合
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.2&xbsp; 纵向扼流圈(中和变压器)传输信号
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.3&xbsp; 电路单元间用同轴电缆传输信号
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.4&xbsp; 光耦合器
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.5&xbsp; 光缆传输信号
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.6.6&xbsp; 用差分放大器减小由地电位差引起的干扰
&xbsp; 4.7&xbsp; 屏蔽电缆的接地
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.7.1&xbsp; 屏蔽层接地产生的电场屏蔽
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.7.2&xbsp; 屏蔽层接地产生的磁场屏蔽
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 4.7.3&xbsp; 地环路对屏蔽的影响
&xbsp; 4.8&xbsp; 附加实例
第5章&xbsp; 印制电路板的信号完整性分析
&xbsp; 5.1&xbsp; 信号完整性概述
&xbsp; 5.2&xbsp; 传输线及干扰分析
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.2.1&xbsp; 传输线的信号传输特征
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.2.2&xbsp; *导线传输线
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.2.3&xbsp; 干扰源位于传输线任意位置时沿线电压、电流的分布
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.2.4&xbsp; 多导体传输线
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.2.5&xbsp; 导线间的串扰
&xbsp; 5.3&xbsp; 影响信号完整性的主要因素
&xbsp; 5.4&xbsp; 信号完整性分析模型
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.4.1&xbsp; IBIS模型
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.4.2&xbsp; SPICE模型
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.4.3&xbsp; IMIC模型
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.4.4&xbsp; Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.4.5&xbsp; S1分析模型的选用
&xbsp; 5.5&xbsp; 印制电路板终端匹配的方*
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.5.1&xbsp; 串联终端
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.5.2&xbsp; 并联终端
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.5.3&xbsp; 戴维宁终端
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.5.4&xbsp; RC网络终端
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.5.5&xbsp; 二*管网络终端
&xbsp; 5.6&xbsp; 电源完整性分析
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.6.1&xbsp; 电源完整性分析概述
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.6.2&xbsp; 同步kai关噪声的分析
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.6.3&xbsp; 电源分配设计
&xbsp; 5.7&xbsp; 信号完整性设计工具介绍
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.1&xbsp; APSIM软件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.2&xbsp; SPECCTRAQuest软件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.3&xbsp; ICX3.0软件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.4&xbsp; Slwave软件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.5&xbsp; Hot-Stage 4软件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 5.7.6&xbsp; SIA3000信号完整性测试仪
第6章&xbsp; 印制电路板设计中的静电放电防护
&xbsp; 6.1&xbsp; 静电放电
&xbsp; 6.2&xbsp; 静电放电的防护
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 6.2.1&xbsp; 器件的防护
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 6.2.2&xbsp; 整机产品的防护
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 6.2.3&xbsp; 印制电路板抗静电放电的措施
第7章&xbsp; 印制电路板设计系统——Protel DXP
&xbsp; 7.1&xbsp; Protel DXP概述
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.1.1&xbsp; Protel的发展历史
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.1.2&xbsp; Protel DXP的组成
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.1.3&xbsp; Protel DXP的主要特点
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.1.4&xbsp; Protel DXP的基本操作界面
&xbsp; 7.2&xbsp; 原理图设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.1&xbsp; 创建原理图文件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.2&xbsp; 装载元件库
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.3&xbsp; 放置元件并布局
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.4&xbsp; 原理图的布线工具
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.5&xbsp; 原理图的绘图工具
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.6&xbsp; 原理图的ERC
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.2.7&xbsp; 原理图的报表生成
&xbsp; 7.3&xbsp; 印制电路板设计
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.1&xbsp; 新建印制电路板文件
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.2&xbsp; 添加元件封装库和网络
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.3&xbsp; 元件自动布局
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.4&xbsp; 元件手工布局
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.5&xbsp; 印制电路板自动布线
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.6&xbsp; 印制电路板手工布线
&xbsp;&xbsp;&xbsp; 7.3.7&xbsp; 印制电路板的DRC和报表生成
附录A&xbsp; 电磁兼容guo家标准
附录B&xbsp; 部分电磁兼容guo际标准
附录C&xbsp; 电磁干扰(骚扰)源的频谱
参考文献
这本书就像一本精心准备的宴席,虽然我一直对电磁兼容(EMC)和印制电路板(PCB)这两个概念心怀敬畏,但从未真正深入了解过。拿到《电磁兼容与印制电路板》这本书,我满怀期待地翻开了第一页,映入眼帘的是清晰的排版和适度的留白,这给了我一种从容学习的心理暗示。我不是一个科班出身的工程师,更多的是一个对技术充满好奇的业余爱好者,常常在电子制作中遇到一些意想不到的“怪事”,比如我的设备会突然失灵,或者与旁边设备产生莫名其妙的干扰。我总觉得,这些问题的根源很可能就隐藏在电磁兼容和PCB设计之中,而这本书,似乎正是为我这样的困惑者准备的。 我尤其对书中的章节设置感到满意。它并非直接抛出高深的理论,而是循序渐进地引导读者进入EMC的世界。我印象深刻的是,书中用了很多生活化的例子来解释电磁干扰的来源,比如家用电器发出的微弱电波如何影响到电视信号,又或者手机通信时为什么有时会听到收音机里的杂音。这种“由浅入深”的方式,让我这个初学者能够轻松理解一些抽象的概念,例如寄生电容、电感,以及它们在PCB上是如何形成的,又是如何成为潜在的EMC问题的“元凶”。我尝试着去回想我之前遇到的那些“怪事”,突然之间,很多现象都有了合理的解释。
评分这本书的写作风格简直是教科书级别的典范,即使是对于完全没有接触过EMC和PCB的读者,也能感受到其严谨与易懂并存的魅力。我之所以这么说,是因为我之前尝试过阅读一些相关的技术资料,但往往因为语言过于专业化,或者逻辑跳跃性太强,而让我望而却步。然而,《电磁兼容与印制电路板》则完全不同。它在讲解每一个概念的时候,都会先给出清晰的定义,然后通过详实的图示和表格来辅助理解。我特别喜欢书中关于“地线”的设计部分,它不仅仅是将地线简单地划为“零电位”,而是详细阐述了不同类型地线(如信号地、电源地、屏蔽地)在PCB上的布线策略,以及它们之间可能产生的耦合效应。 书中的案例分析也做得非常出色,每一个案例都紧密联系着实际工程中的EMC问题,并且给出了详细的解决方案。我记得有一个案例是关于一个高性能数字信号处理器(DSP)的PCB设计,由于其高速的信号开关特性,很容易产生电磁辐射。书中就详细分析了在PCB布局、走线、过孔以及元件选择等方面需要注意的EMC细节,例如如何避免信号线与电源线之间的串扰,如何合理设置电源和地的去耦电容,以及如何通过屏蔽层来降低辐射。我跟着书中的步骤,尝试着去推演自己的PCB设计,发现之前很多被忽略的细节,在这个时候都变得至关重要。
评分我必须说,《电磁兼容与印制电路板》这本书对于那些希望在PCB设计中避免“坑”的工程师来说,绝对是一笔宝贵的财富。我是一名在嵌入式系统领域摸爬滚打多年的开发者,深知PCB设计的好坏直接关系到整个产品的稳定性和可靠性。很多时候,我们花费大量的时间和精力去优化算法,去选择高性能的芯片,但最终却因为PCB设计上的疏忽,导致产品在实际应用中出现各种各样难以解释的EMC问题。这本书恰好填补了我在这一方面的知识空白。 书中对于PCB阻抗匹配的讲解,我感觉非常到位。它不仅仅是给出了几个公式,而是深入浅出地分析了不同阻抗失配会造成的信号反射以及对EMC性能的影响。我曾经遇到过一个项目,一个高速的SPI通信接口,总是出现数据传输错误,后来排查发现就是因为PCB走线阻抗不匹配导致的。如果当时有这本书,我想我肯定能更快地定位问题。此外,书中关于信号完整性(Signal Integrity)的讨论,也为我提供了很多宝贵的思路,例如如何通过合理的走线长度、宽度以及过孔数量来保证信号的质量,这对于在高频电路设计中尤为重要。
评分这本书给我的感觉,就像一位经验丰富的老工匠,不厌其烦地向你传授他的绝学。我之前在工作中,经常会遇到一些“疑难杂症”,就是那些在设计阶段看似完美,但在实际测试中却屡屡出问题的EMC故障。我曾经花费无数个夜晚,翻阅大量的技术文档,试图找到解决的办法,但往往收效甚微。直到我拿到《电磁兼容与印制电路板》这本书,我才发现,原来很多问题都可以从PCB的设计源头来规避。 书中关于“电磁兼容设计原则”的阐述,让我茅塞顿开。它不是简单地列举一些规则,而是从物理学的基本原理出发,解释为什么这些规则是有效的。例如,关于“减少信号回流路径”的讨论,它详细解释了电磁场是如何沿着信号回流路径传播的,以及如何通过合理的PCB布局来最小化回流路径的长度,从而有效地抑制电磁辐射。我试着将书中的这些原则应用到我最近的一个项目上,惊喜地发现,之前困扰我的EMC问题,竟然得到了显著的改善。
评分作为一名对电子产品怀有浓厚兴趣的爱好者,我一直对“看不见”的电磁波感到好奇,也曾困扰于它们是如何影响我们日常使用的电子设备。《电磁兼容与印制电路板》这本书,就像一把钥匙,为我打开了理解这一复杂领域的大门。我之前总觉得EMC是一个非常高深且难以触及的技术,但这本书用通俗易懂的语言和丰富的图例,将这个“神秘”的世界展现在我面前。 书中的“PCB布局规则”章节,尤其让我受益匪浅。我之前在设计PCB时,往往只关注信号是否能够正常连接,却很少考虑不同信号之间的相互影响。这本书详细阐述了如何根据信号的类型和频率,来合理地安排元件的位置,如何避免高频信号线靠近低频信号线,如何将敏感的模拟电路与数字电路分开等等。我尝试着按照书中的指导,重新规划我手头的一个小项目,发现PCB的整体布局变得更加合理,也为后续的EMC测试打下了良好的基础。
评分对于我这样一个非专业出身的读者来说,《电磁兼容与印制电路板》这本书的价值在于其强大的实践指导意义。我并非电子工程专业的科班出身,但在业余时间,我喜欢自己动手制作一些电子小玩意。然而,很多时候,我的作品虽然功能正常,但在实际使用中却会产生一些令人头疼的干扰,要么影响其他设备,要么自身工作不稳定。我一直觉得,问题很可能出在PCB设计上,但苦于没有系统性的指导。 这本书就恰好解决了我的这个痛点。它不仅仅是理论的堆砌,而是提供了大量直接可用的实践经验。我尤其喜欢书中关于“屏蔽”的章节,它详细介绍了不同类型的屏蔽结构(如金属外壳、PCB接地层等)的工作原理,以及在PCB设计中如何有效地实现屏蔽。我还学到了关于“接地”的一些关键技巧,比如为什么不建议将所有信号的地线都连接在一个点上,以及如何根据实际情况选择合适的接地方式。我跟着书中的方法,在自己制作的一个音频放大器PCB上进行了一些改进,结果非常惊喜,噪音明显降低了,整体性能也得到了提升。
评分《电磁兼容与印制电路板》这本书,让我深刻体会到,一个看似简单的PCB板,背后蕴含着多么丰富的学问。我之前一直以为PCB就是简单的“线路板”,将各个电子元件连接起来即可。然而,这本书让我意识到,PCB的设计是一门精密的艺术,它直接关系到电子产品的电磁兼容性能。 书中关于“信号完整性”的探讨,让我大开眼界。我之前从未考虑过信号在PCB走线中的“形状”和“质量”。这本书通过大量的图示和仿真结果,清晰地展示了信号在传播过程中可能出现的过冲、下冲、振铃等问题,以及这些问题对电路性能的影响。更重要的是,它提供了详细的解决方案,例如如何通过调整走线宽度、增加匹配电阻、优化过孔设计等来改善信号质量。我将这些知识应用到我正在开发的一个高速数据采集系统中,原本难以解决的时序问题,竟然迎刃而解。
评分这本书的阅读体验,对我来说,就像是在一个信息爆炸的时代,找到了一本能够系统梳理复杂知识的“武林秘籍”。我经常在网上搜索与EMC和PCB相关的信息,但碎片化的信息往往让我感到无所适从。而《电磁兼容与印制电路板》则提供了一个完整的知识体系,从最基础的概念到最前沿的设计技巧,都涵盖其中。 我特别欣赏书中关于“电磁兼容设计流程”的介绍。它不仅仅是教你如何解决已经存在的问题,而是强调从设计之初就应该将EMC考虑进去。书中详细列举了在PCB设计过程中,从原理图设计、元件选型、PCB布局、布线到后期测试的每一个环节,都需要注意哪些EMC相关的细节。这让我意识到,EMC设计并非“事后补救”,而是“预防为主”。我尝试着按照书中的流程,对我的设计项目进行规划,发现这样做的效率大大提高,也避免了许多不必要的返工。
评分我一直认为,学习技术知识,最怕的就是“闭门造车”,尤其是在像EMC和PCB这样高度依赖实践的领域。《电磁兼容与印制电路板》这本书,恰恰弥补了这一点。它不仅提供了扎实的理论基础,更重要的是,它连接了理论与实践的桥梁。 我喜欢书中对“电源完整性”的深入分析。我之前总是认为,只要电源供应正常,电压稳定,就没有问题。但这本书让我认识到,电源的“质量”远比我们想象的要重要。书中详细解释了电源线上的噪声如何传播,如何影响到电路的正常工作,以及如何通过合理的去耦电容设计、电源滤波等方法来改善电源的质量。我将书中的这些技巧应用到我一个对电源敏感的传感器系统中,结果令人惊喜,系统的稳定性和精度都得到了显著提升。
评分这本书对于我来说,不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师,在我探索EMC和PCB设计的道路上,给予我宝贵的指导。我之前在工作中,经常会遇到一些“玄学”般的EMC问题,就是那些很难用常规方法来解释的干扰现象。我曾经怀疑是设备本身的问题,但经过一系列的排查,却找不到任何明显的故障。 《电磁兼容与印制电路板》这本书,通过对电磁场耦合、辐射源和接收机制的详细阐述,为我提供了全新的视角来理解这些“玄学”问题。书中关于“EMI抑制技术”的介绍,让我学到了很多实用的技巧,例如如何通过优化PCB的叠层结构来降低信号辐射,如何利用磁珠来抑制高频噪声,以及如何通过合理的屏蔽设计来防止外部干扰。我将书中的这些方法应用到我一个经常受到外部干扰的无线通信模块上,效果非常明显,通信的可靠性得到了大幅提升。
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