電磁兼容的印製電路闆設計（原書第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 曼特羅斯（Montrose M.I.） 著，呂英華 等 譯

圖書標籤:

• 電磁兼容
• PCB設計
• 印製電路闆
• EMC
• 電子工程
• 信號完整性
• 電源完整性
• 高頻電路
• 電路設計
• 電子設計

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111228998

版次：1

商品編碼：10058357

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 電子與電氣工程叢書

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

用紙：膠版紙

頁數：196

正文語種：中文

編輯推薦

　　

　　電磁兼容（EMC）是一門工程學學科，設計印製電路闆並不需要嚴謹的數學分析，隻要掌握基本的EMC理論並能把復雜概念轉換成簡單的類推，就能瞭解如何避免EMC的發生。
　　本書包括的PCB設計和而已的內容是在實踐經驗的基礎上總結而成的。本書介紹瞭如何附止由元件和互連設備産生的多餘射頻能量的發射或接收，以使電氣設備最終可以達到EMC的可接受水平並且嚴格遵守國內和國際管理要求。本書還講述瞭如何運用理論和數字知識來解決復雜的問題。所講論的核心內容如下：
　　CMC導論、互連設備和I/O、PCB基礎、靜電放電保護、旁路和耦裝置、背闆－帶狀電纜、時鍾電路－跟蹤路由－終止裝置、各種設計技術。
　　不管其經驗和教育背景如何，本書都是電氣和電磁兼容工程師、顧問、技術人員、PCB設計得的理想選擇。

內容簡介

　　本書涵蓋瞭全部PCB的設計基礎知識和每一個設計環節具體的技術，較第1版增加瞭許多新的設計技術、的研究成果、獨特的設計技術、防護和控製技術的內容。使得本書既是一本講原理的教科書又是一本完整的PCB設計技術手冊，集理論性和實用性於一身。
　　本書可以作為高速PCB的信號完整性和電磁兼容性設計技術的高級培訓教材，也適宜作為高等院校電子、電氣、自動化等專業研究生的教材。

內頁插圖

目錄

譯者序
前言
第1章　概述
1.1　基本定義
1.2　電磁環境基本要素
1.3　電磁乾擾的類型
1.4　北美電磁兼容標準
1.5　國際通用電磁兼容標準
1.6　標準概述
1.6.1　基本標準
1.6.2　通用標準
1.6.3　産品族標準
1.6.4　rrE産品的分級
1.7　電磁發射標準
1.8　電磁抗擾度標準
1.9　北美標準的附加要求
1.10　補充說明
參考文獻

第2章　印製電路闆基礎
2.1　無源器件隱含的射頻特性
2.2　PCB怎樣産生射頻能量
2.3　磁通和磁通對消
2.4　綫條拓撲結構
2.4.1　微帶綫
2.4.2　帶狀綫

2.5　疊層安排
2.5.1　單麵闆設計
2.5.2　雙層闆設計
2.5.3　四層闆設計
2.5.4　六層闆設計
2.5.5　八層闆設計
2.5.6　十層闆設計

2.6　射頻轉移
2.7　共模和差模電流
2.7.1　差模電流
2.7.2　共模電流

2.8　射頻電流密度分布
2.9　接地方法
2.9.1　單點接地
2.9.2　多點接地
2.10　信號與地環路（包括渦流電流）
2.11　接地連接的距離
2.12　像平麵
2.13　像平麵上的切縫
2.14　功能分區
2.15　臨界頻率（A／20）
2.16　邏輯族
參考文獻

第3章　旁路和退耦
3.1　諧振原理
3.1.1　串聯諧振
3.1.2　並聯諧振
3.1.3　串並聯諧振

3.2　物理特性
3.2.1　阻抗
3.2.2　電容器類型
3.2.3　能量儲存
3.2.4　諧振

3.3　並聯電容
3.4　電源平麵和接地平麵
3.4.1　電源平麵和接地平麵間電容的計算
3.4.2　平麵電容和分立電容器的聯閤效果
3.4.3　嵌入式電容

3.5　布置
3.5.1　電源平麵
3.5.2　PCB等效電路模型
3.5.3　退耦電容
3.5.4　單層闆和雙層闆的裝配
3.5.5　貼裝焊盤
3.5.6　微過孔

3.6　如何恰當地選擇電容器
3.6.1　旁路和退耦
3.6.2　信號綫條的電容效應
3.6.3　儲能電容
參考文獻
第4章　時鍾電路、布綫和端接
第5章　互連和I／／O
第6章　靜電放電的防護
第7章　背闆、帶狀電纜和功能闆
第8章　其他設計技術一
附錄
附錄A設計技術總匯
附錄B國際電磁兼容標準
附錄c分貝
附錄D單位換算錶

前言/序言

　　

探秘精密電路：無聲的乾擾與和諧的共振 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子設備以驚人的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從掌中的智能手機，到驅動城市運轉的服務器，再到翱翔天際的飛機，每一個精密復雜的電子係統都離不開“印製電路闆”（Printed Circuit Board, PCB）的支撐。PCB，作為電子元器件的載體和電氣連接的骨架，其設計水平直接關係到電子産品的性能、可靠性和安全性。然而，在追求更高性能、更小尺寸、更低功耗的同時，一個無處不在卻又常常被忽視的挑戰也隨之而來——電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）。 電磁兼容性，簡單來說，就是電子設備在實際電磁環境中能夠正常工作的能力，既不會對其自身産生電磁乾擾（EMI），也不會對其周圍的設備産生不可接受的電磁乾擾。想象一下，當你的手機在撥打電話時，突然齣現雜音，或者電視機畫麵齣現雪花，亦或是導航係統信號丟失，這些看似偶然的現象，往往與PCB內部以及PCB之間産生的電磁乾擾脫不開乾係。這些“看不見的噪音”不僅損害用戶體驗，更可能導緻設備誤判、係統崩潰，甚至在極端情況下，引發安全事故。 本書並非直接聚焦於“電磁兼容的印製電路闆設計（原書第2版）”這一特定著作的內容，而是著眼於揭示PCB設計中電磁兼容性的核心原理、關鍵挑戰以及切實可行的解決方案，旨在為讀者構建一個紮實、全麵的理解框架。我們不預設讀者對特定書籍的認知，而是從零開始，係統地梳理PCB設計與電磁兼容之間的深刻聯係，並探討在實際工程中如何應對這一復雜課題。 電磁乾擾的源頭與傳播：無處不在的“雜音” 理解電磁乾擾，首先需要認識到其發生的物理基礎。高速開關的數字信號、大電流的電源綫、微弱的模擬信號，甚至元器件本身的電磁輻射，都可能成為電磁乾擾的“源頭”。這些乾擾並非孤立存在，它們可以通過多種途徑進行傳播，主要包括： 傳導耦閤： 乾擾信號通過電源綫、信號綫或接地綫等導電通路在不同電路之間傳遞。就像兩根電綫靠得太近，一股電流的波動會“影響”到另一根電綫中的電流一樣，PCB上的導綫網絡也構成瞭傳導耦閤的天然通道。 輻射耦閤： 乾擾信號以電磁波的形式嚮外傳播，並被其他電路接收。PCB上的高速信號綫、時鍾信號以及電源分配網絡（PDN）都可能形成微小的“天綫”，將電磁能量輻射齣去。 電場耦閤與磁場耦閤： 這是傳導和輻射耦閤的基礎。高頻變化的電壓會産生電場，而高頻變化的電流會産生磁場。這些變化的電磁場會穿過介質，影響鄰近的導綫或元器件，導緻非預期的信號注入或電平變化。 接地迴路： 接地是PCB設計中的關鍵一環，但一個設計不當的接地係統，特彆是存在多個接地路徑時，會形成“接地迴路”。當電流流經這些迴路時，會産生電壓差，從而引入噪聲，對信號完整性造成嚴重影響。 電源分配網絡（PDN）的阻抗： 高速數字電路需要瞬時的大量電流，如果PDN的阻抗過高，電壓就會發生跌落，導緻信號失真，甚至引起元器件誤工作。同時，PDN本身也可能成為電磁乾擾的輻射源。 PCB設計中的EMC挑戰：精密與平衡的藝術 在PCB設計中，EMC挑戰是多維度、相互關聯的。每一個設計決策都可能對電磁兼容性産生深遠影響： 信號完整性（Signal Integrity, SI）： 高速信號在PCB上傳輸時，受到阻抗不匹配、串擾（crosstalk）、反射、振鈴（ringing）等因素的影響，導緻信號波形失真。這些失真不僅影響信號本身的正確接收，也可能轉化為電磁乾擾。 電源完整性（Power Integrity, PI）： 如前所述，穩定的電源是電子設備正常工作的基石。PDN的噪聲、電壓瞬降等問題，直接威脅到器件的正常工作，並可能産生傳導和輻射乾擾。 元器件布局與布綫： 元器件的擺放位置、信號綫的走綫方式、長度、距離、過孔的使用等，都直接影響信號的耦閤和乾擾的傳播。例如，敏感的模擬信號綫如果靠近高頻數字信號綫，很容易受到乾擾。 接地與屏蔽： 閤理的接地策略和有效的屏蔽措施是抑製電磁乾擾的利器。但接地方式的選擇、屏蔽層的設計需要嚴謹的考量，錯誤的接地或無效的屏蔽反而可能適得其反。 高頻特性： 隨著電子設備工作頻率的不斷提升，PCB的電磁特性變得越來越重要。PCB闆材的介電常數、損耗，以及PCB走綫的寄生電容和電感，都會對信號的傳播和EMC性能産生顯著影響。 應對之道：係統化設計與精細化考量 麵對這些挑戰，PCB設計者需要采取一套係統化、多層次的EMC設計策略： 早期介入與協同設計： EMC設計並非在PCB設計完成後纔考慮，而應貫穿整個産品開發流程。在産品概念階段、原理圖設計階段就應納入EMC考慮，與係統工程師、硬件工程師等密切協作，共同製定EMC設計方案。 遵循EMC設計原則： 最小化迴路麵積： 盡可能減小信號迴流路徑的環路麵積，這是降低電場和磁場耦閤最有效的方法之一。 閤理布局： 將高頻元器件、敏感元器件、噪聲源元器件進行閤理分區，避免相互乾擾。將輸入/輸齣端口的處理與內部核心電路進行隔離。 優化布綫： 差分信號： 使用差分信號對可以有效抑製共模噪聲，並減小輻射。 控製走綫阻抗： 確保走綫阻抗與元器件的匹配，避免信號反射。 最小化串擾： 保持信號綫之間的足夠間距，避免信號綫並行過長。 妥善處理過孔： 過孔會引入寄生電感和電容，應盡量減少，並采用地過孔（ground via）來提供低阻抗的迴流路徑。 設計良好的電源分配網絡（PDN）： 采用多層闆時，可以使用電源層和地層來構建低阻抗的PDN。閤理放置去耦電容，及時有效地為器件提供所需電流，並濾除高頻噪聲。 有效的接地係統： 建立單一的、低阻抗的接地參考平麵（ground plane），避免形成接地迴路。在多層闆設計中，使用連續的單點接地或星形接地是理想選擇。 適當的屏蔽： 對於對電磁乾擾特彆敏感或容易産生強乾擾的區域，可以考慮使用屏蔽罩或屏蔽層進行隔離。 仿真與驗證： 利用EMC仿真工具（如SI/PI仿真軟件）在設計早期預測潛在的EMC問題，並在PCB製造完成後，通過EMC測試來驗證設計是否滿足標準要求。 濾波與抑製： 在必要時，在信號綫上增加濾波電路（如LC濾波器、磁珠等），或在電源綫上增加電源濾波器，以抑製傳導乾擾。 PCB設計中的EMC，是一門藝術，也是一門科學。它要求設計者不僅要熟練掌握PCB設計工具的使用，更要深刻理解電磁場的傳播規律，以及不同元器件、不同布綫方式對電磁兼容性的影響。通過係統性的學習和實踐，掌握一套行之有效的EMC設計方法，纔能在日新月異的電子技術領域，設計齣穩定可靠、性能卓越的電子産品。這本書的探索，正是希望為讀者打開這扇通往精密電路和諧共振世界的大門，去理解那些無聲的乾擾如何被馴服，最終成就完美的産品。

評分☆☆☆☆☆

這本《電磁兼容的印製電路闆設計》的價值，我覺得最核心的一點在於它提供瞭一種“設計思維”。以前我可能更多的是在“調試”環節去解決EMC問題，也就是齣瞭問題再去修補。但這本書強調的是“預防”，是把EMC的考慮融入到設計的早期階段。它教會我如何在畫PCB之前，就開始思考布局、布綫、電源分配等關鍵環節，如何通過這些源頭性的設計來降低EMC風險。這不僅僅是技術層麵的提升，更是對整個設計流程的優化。書裏對於不同類型接口的EMC防護策略，特彆是針對高頻信號和敏感器件的保護，都有非常詳盡的介紹，而且不隻是講“是什麼”，更講“怎麼做”，非常實用。我特彆喜歡其中關於差模輻射和共模輻射的分析，結閤PCB結構來講解，讓我對這些抽象的概念有瞭更深的認識。而且，書中對於一些常見的EMC測試標準和預測試方法也有涉及，這對於我理解客戶的需求和産品走嚮市場前的準備非常有幫助。總而言之，這本書讓我從一個“被動響應者”變成瞭一個“主動設計者”，在項目初期就能更有預見性地解決問題，大大提高瞭開發效率和産品質量。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在讀這本《電磁兼容的印製電路闆設計》之前，我對EMC設計這件事，總覺得它是個玄學，好像經驗成分居多，很難量化。但這本書徹底改變瞭我的看法。它用非常嚴謹的科學方法，把EMC設計中的各種現象和對策都進行瞭深入淺齣的剖析。我印象最深的是關於阻抗匹配的部分，它不光講瞭為什麼阻抗匹配很重要，還詳細講解瞭如何通過PCB走綫、過孔等來實現阻抗控製，並且還給齣瞭一些計算的參考。這讓我明白瞭，很多看似微小的設計細節，都可能對EMC産生蝴蝶效應。書裏對各種寄生參數的分析也十分到位，比如寄生電感、寄生電容，以及它們在不同電路結構下的影響，這讓我對PCB的物理特性有瞭更深刻的理解。另外，關於多層闆的電源和地平麵設計，以及如何利用它們來抑製輻射，書中也有非常係統和實用的講解，這對於我優化現有設計，提高EMC性能非常有指導意義。這本書的優點在於，它能把復雜的EMC理論轉化為具體的設計實踐，讓工程師們能夠真正掌握到解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚艷的地方，在於它對於EMC防護措施的係統性和全麵性。以往我可能隻關注某個特定的EMC問題，比如屏蔽，或者濾波。但《電磁兼容的印製電路闆設計》則將各種防護手段有機地整閤在一起，並且強調它們之間的相互作用和配閤。它不僅僅是告訴你“需要做什麼”，更深入地探討瞭“為什麼這樣做”以及“如何做得更好”。例如，書中對於PCB過孔的EMC影響，從結構、尺寸、位置等多個維度進行瞭分析，並給齣瞭優化建議，這在很多其他資料中是很難看到的。我還學到瞭很多關於電源濾波和信號濾波的實際應用技巧，包括不同濾波元件的選擇和布局，以及它們如何協同工作來抑製噪聲。書中關於EMI抑製技術，比如加磁珠、串聯電感、並聯電容等，也都有非常詳細的講解和應用場景分析。我特彆欣賞書中對“風險評估”的強調，它引導讀者在設計初期就識彆齣潛在的EMC風險點，並提前采取措施，而不是等到問題齣現後再去補救。這本書的實踐指導意義非常強，讓我對EMC設計有瞭一個全新的、更係統的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我真的覺得是那種“相見恨晚”的類型。之前在做項目的時候，遇到各種奇奇怪怪的EMC問題，搞得頭都大瞭，查瞭很多資料，但總感覺抓不到核心，或者有些方法講得很理論，落地性不強。這本《電磁兼容的印製電路闆設計》就像是把那些散落的知識點係統化、條理化地梳理瞭一遍，而且它不是那種乾巴巴的理論堆砌，而是從實際的PCB設計齣發，告訴你為什麼會産生這些問題，以及在設計時有哪些行之有效的手段可以規避。比如，它對信號完整性、電源完整性這些概念的闡述，以及它們和EMC之間的內在聯係，我之前雖然聽過，但一直沒有一個清晰的脈絡。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅僅是簡單地羅列規則，而是會去解釋規則背後的物理原理，讓你理解“為什麼”這樣做，這樣在遇到新的設計挑戰時，自己也能觸類旁通，而不是死記硬背。而且，書中有很多實際案例和圖示，這對於我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。看到具體的設計細節，比如地綫的處理、過孔的放置、元件的布局等等，再結閤它的解釋，立刻就能明白很多之前模糊的概念。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直以為，隻要按照通用的PCB設計規則來走綫，基本上就能滿足EMC要求瞭，所以對EMC設計並沒有太重視。直到我遇到一個項目，産品上市後反饋EMC不達標，讓我焦頭爛額。這本《電磁兼容的印製電路闆設計》正好是在這個時候被朋友推薦給我的。讀完之後，我纔意識到自己之前的想法有多麼片麵。這本書就像是一把鑰匙，打開瞭我對EMC設計的新認知。它詳細講解瞭EMC的幾個主要方麵，比如輻射、傳導、敏感性，並針對每一個方麵給齣瞭非常具體的PCB設計方法。我特彆受益於書中關於“關鍵信號”的識彆和處理，以及如何通過優化信號路徑來降低輻射。它還強調瞭接地策略的重要性，不隻是簡單的一點接地或者大麵接地，而是要根據具體電路的特點進行分析和選擇。書中對於PCB的疊層設計、走綫長度、間距等都有非常精闢的論述，並且都與EMC性能緊密相關。我覺得這本書最難得的地方在於，它沒有迴避問題的復雜性，而是用清晰的邏輯和豐富的實例，一步步引導讀者去理解和掌握。

評分☆☆☆☆☆

本書翻譯的很爛，買瞭後悔瞭，不建議購買

評分☆☆☆☆☆

推薦購買

評分☆☆☆☆☆

而是翻譯人員根本就沒有認真負責的態度，感覺就是google翻譯的，而且原版書中的圖，中文版裏照抄都能抄做！可見這些人是多麼馬虎！就把中國的技術書翻譯的爛，當初是看到翻譯人員是什麼一個教授，2個博士纔決定買的，結果這些人連起碼的工作態度都沒有。鄙視這些教授博士！

評分☆☆☆☆☆

書不錯，講的挺好，能夠指導實際

評分☆☆☆☆☆

書不錯，挺好的，內容寫的很好

評分☆☆☆☆☆

多少網友提瞭意見，書就不能用點專業的東西包裹一下啊！買迴來每次都是摺邊的！！！而且特彆可惡的是，這次的書，竟然封皮上有類似水泥的汙點，後麵有一張裏竟然有腳印！！！跟彆說，邊邊都是磨損的不像樣子瞭！！！還能不能把事情做好！！！

評分☆☆☆☆☆

感覺一半吧

評分☆☆☆☆☆

不錯的書，正在學習中。

評分☆☆☆☆☆

好書，學習當中