《接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)》本書*新升級版,五星級暢銷圖書,*球纍計發售十幾萬冊。手把手教你解決數字時代的乾擾和噪聲問題!數字邏輯運算的速度越來越高,當麵對數據處理、高速通信、海量數據儲存和在諸多領域的高頻應用的噪聲和乾擾時,設計者麵臨著前所未有的挑戰。《接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)》係統地論述瞭如何利用電磁場理論來處理各種類型的電子係統設計中的接地與屏蔽技術。*書涵蓋瞭大多常見的電磁乾擾問題,例如電源配送、模擬和數字電路混閤、高速電路闆布綫、輻射和敏感性標準等。第5版修訂內容如下:
(1) 傳輸綫、輻射和印刷電路闆的新材料
(2) 處理模擬和數字電路噪聲的有效技術
(3) 構建一個無噪聲的儀器係統
(4) 減小或消除大係統噪聲的方法
(5) 在電源安裝中利用多重屏蔽變壓器
(6) 模擬和數字電路中的噪聲耦閤
(7) 對於物理場的簡單且實用的描述
現在,隨著數字時鍾頻率的不斷提高,各種電子係統的乾擾變得越來越嚴重。如何正確處理電子係統中的接地和屏蔽是電子係統設計中麵臨的迫切需要解決的問題。
作者從基本的物理學知識齣發,分析瞭電子係統設計中電路理論所沒有涉及的錶現電路的幾何信息。分析瞭各種電子係統中的接地及屏蔽方法。第1章介紹瞭電壓與電容。第2章介紹瞭電子係統中涉及的磁現象。第3章介紹瞭公用電源及設備地。第4章介紹瞭不同的模擬電路中的屏蔽及接地問題。第5章介紹瞭電子係統中輻射的分析和處理方法。第6章介紹瞭電子係統中的硬件、各種電纜及其屏蔽。第7章介紹瞭數字電路中的各種乾擾及其屏蔽措施。第8章介紹瞭各種特殊的地平麵及硬件設施。
本書包含電子設計中的各種主題,如設施中電源配送,模擬和數字電路混閤,高速時鍾的電路闆布綫和符閤輻射和敏感性標準。本書注重電子係統乾擾屏蔽和接地的實踐,十分適閤用作高校電子工程、電氣工程、自動化以及工程技術類相關專業的參考教材,還可用作電子係統設計人員的參考書。
本書的*大特點如下:
內容新穎:從物理學齣發分析瞭電路設計中電磁乾擾及輻射的産生。�r
覆蓋麵廣:包含瞭各種模擬和數字電路中的乾擾、輻射的分析,電子係統中的變壓器的屏蔽,各種傳輸綫、輻射和印刷電路設計的方法及技巧。�r
實用性強:一步一步引導人們建立一個無噪聲的儀器係統,減小或消除大係統噪聲的方法。�r
可讀性強:簡單實用地解釋瞭物理場,每個章節的總結性結論便於讀者的理解和記憶。
本書由李獻和王艷玲共同翻譯完成,由李獻負責*書的統稿工作。對於本書的齣版,我們頭先要感謝清華大學齣版社的盛東亮老師和其他編輯人員,是他們的努力促成瞭本書的順利翻譯與齣版發行,使讀者能夠通過本書分析電子係統設計中齣現的各種乾擾及其正確處理方法,掌握電子係統中的正確接地方法。同時也感謝王厚生、劉建華、昌坤等對於本書的核對與檢查。
在本書的翻譯過程中,我們力求忠實於原著,但由於譯者技術和翻譯水平有限,很多詞句或許把握不夠準確,導緻書中難免存在各種翻譯不足,敬請讀者批評指正,以便在後期修改完善。
Ralph Morrison(拉爾夫·莫裏森) 電子工程和乾擾控製領域知名專傢。擁有三十多年的設計實踐和技術顧問經驗。在John Wily & Sons公司齣版瞭暢銷圖書《Noise and Other Interfering Signals》《Grounding and Shielding in Facilities》和《Solving Interference Problems in Electronics》。
李獻(譯者) 畢業於中國科學院電工研究所,獲電工理論與新技術專業工學博士學位,目前在中科院電工所應用超導重點實驗室工作。主要從事電子電路係統設計、脈衝強磁場以及脈衝功率電源的相關研究工作。*一作者在國內外發錶學術論文十幾篇,其中EI、SCI收錄多篇,主持國傢863計劃課題2項,參與完成國傢自然科學基金及科技部重大支撐項目多項。
王艷玲(譯者)畢業於華中科技大學,獲電力電子與電力傳動專業工學碩士學位。目前在中國運載火箭技術研究院工作。主要從事電力電子係統設計、開關電源等相關技術的研究與産品研發工作;在電路設計、電力電子變換、電磁兼容、接地與屏蔽等領域有豐富的實戰經驗。
第1章電壓與電容
1.1引言
1.2電荷與電子
1.3電力場
1.4場的錶述
1.5電壓定義
1.6等勢麵
1.7兩平行闆導體間的電力場
1.8電場分布圖
1.9電場中的儲能
1.10電介質
1.11D場
1.12電容
1.13互容
1.14位移電流
1.15電容器中儲存的能量
1.16電場中的力
1.17電容器
第2章磁學
2.1磁場
2.2畢奧�踩�伐爾定律
2.3螺綫管
2.4法拉第定律與感應場
2.5電感
2.6電感中的儲能
2.7空間中的磁場能量
2.8磁路
2.9帶氣隙的磁路
2.10小電感器
2.11自感和互感
2.12變壓器的作用
2.13磁滯和磁導率
2.14渦流
2.15電能的傳輸
2.16坡印亭矢量
2.17傳輸綫概述
2.18傳輸綫的運行
2.19傳輸綫場形式
2.20乾擾場
第3章公用電源及設備地
3.1引言
3.2發展
3.3術語
3.4大地作為導體
3.5中性綫與大地連接
3.6地電勢差
3.7場耦閤到電源導體
3.8中性綫導體
3.9變壓器K因子
3.10非接地電源
3.11電源要求
3.12大地電源電流
3.13綫路濾波器
3.14隔離地
3.15設備地——一些更多的曆史
3.16閃電
3.17閃電和設施
第4章模擬電路
4.1引言
4.2儀器儀錶
4.3發展
4.4基本屏蔽殼
4.5外殼和公用電源
4.6兩地問題
4.7設備和兩地問題
4.8應變計儀器
4.9浮動應變計
4.10熱偶
4.11基本低增益差分放大器
4.12電源變壓器屏蔽
4.13校準和乾擾
4.14超過100 kHz的保護屏蔽
4.15模擬電路中的信號流動路徑
4.16並聯有源器件
4.17反饋穩定性
4.18反饋理論
4.19輸齣負載和電路穩定性
4.20功率級周圍的反饋
4.21恒流環
4.22濾波器和混疊誤差
4.23隔離和DC/DC變換器
4.24電荷變換器
4.25保護環
4.26熱偶效應
4.27保護開關
4.28數字控製
第5章輻射
5.1處理輻射和敏感性
5.2什麼是輻射
5.3偶極子天綫
5.4波阻抗
5.5場強和天綫增益
5.6環路産生的輻射
5.7E場耦閤到環路
5.8正弦波分析的要點
5.9脈衝和方波的近似計算
5.10從印刷電路闆産生的輻射
5.11嗅探器和天綫
5.12太陽磁場風暴
5.13地球輻射
第6章硬件
6.1帶屏蔽箔電纜
6.2同軸電纜
6.3低噪聲電纜
6.4傳輸阻抗
6.5波導
6.6地平麵上方的電磁場
6.7集膚效應
6.8每方形電阻
6.9場和導體
6.10導電外殼
6.11感應場穿過外殼壁的耦閤
6.12在導電錶麵的場能量的反射和吸收
6.13獨立孔
6.14倚賴孔
6.15蜂窩
6.16穿透場總結
6.17電源綫路濾波器
6.18帶後罩連接器
6.19場H耦閤
6.20墊圈
6.21金屬簧片屏蔽條
6.22玻璃孔
6.23大型晶體管保護
6.24錶麵安裝元器件
6.25輻射測試儀
第7章數字電子
7.1引言
7.2電路闆材料
7.3雙麵電路闆
7.4多層電路闆
7.5地平麵和數字電路闆
7.6時鍾邏輯
7.7單一邏輯信號的傳輸
7.8去耦電容器
7.9電源平麵
7.10地和電源平麵的電容
7.11使用過孔
7.12作為傳輸綫的去耦電容器
7.13特徵阻抗控製
7.14數字電路闆的輻射
7.15測量問題——地彈
7.16高時鍾速率
7.17平衡信號傳輸
7.18帶狀電纜和連接器
7.19子闆
7.20模擬和數字電路混閤
7.21光電隔離
7.22鍍金
7.23GHz注意事項
第8章硬件設施
8.1地平麵
8.2使用縱梁的接地平麵設備
8.3其他地平麵
8.4地平麵和遠程站點
8.5擴展地平麵
8.6單獨引齣電源
8.7浪湧保護
8.8隔離變壓器
8.9屏蔽室
8.10電機控製器
8.11一個真實的事例
參考文獻
本書第1版齣版於1967年,第4版齣版於1997年。很難想象十年過去之後,我需要對同樣的題材做第5次修訂。第5版是完全重寫,因為我想以不同的次序來錶達觀點,並展示在主持研討會和擔任顧問時獲得的新的領悟。例如,增加瞭一些印刷電路闆設計的內容,這個主題隻在第5版能接觸到。同時也刪除瞭一些不相關的內容。
本書主要麵嚮那些對現實世界中電子設備感興趣的工程技術人員。新的工程師能夠很容易讀懂這本書的內容,雖然他們可能還沒有認識到接地與屏蔽技術的重要性或者為什麼某些內容非常重要。模擬、數字或者電源工程師和電路設計者遇到一些相關問題時,就將意識到需要瞭解乾擾及其所有的錶現。本書內容大多涉及數學公式,但是也不需要去理解所有的公式。
我的電子學職業生涯開始於真空管。我至今仍記得第一個矽二極管和第一個晶體管。我也記得,那時認為固態器件工作頻率達到10MHz是不可能的……如此多的不可能。今天,邏輯設計者正在考慮的時鍾頻率已達到24GHz。而我相信這必將能夠實現。
在我的早年,工作內容是處理低電平模擬信號,那時我發現瞭物理學背景的重要性。這是讓我寫本書第1版的原因。今天,當我看到數字設計的問題或設備布綫,我再次認識到物理學在理解電氣設計中的重要性。有許多新的技術領域需要討論,這是我撰寫第5版的原因。本書開始於一些非常基礎的物理學。我希望讀者不要跳過這部分內容,因為這是後麵內容的基礎。
有一些觀點是我想在本書強調的。
第一,原理圖或者電路圖隻是粗糙的計劃或框架; 隻是為電路分析提供瞭基礎,但不能錶現任何的幾何信息。例如,器件大小和方嚮信息丟失正如引綫長度和引綫形式,當電路變得更復雜時這個幾何體更關鍵。
第二,所有器件是場運轉的,電容器儲存電場能,電感器儲存磁場能,晶體管中要求場在半導體材料中,變壓器工作中既有電場也有磁場——電路中的導體是引導這些場到各種器件中。
第三,器件中的場意味著場能量的齣現,我們在電路中使用導體的目的是移動這個場周圍的能量。在吉赫茲中嘗試這樣做不簡單,理解傳輸綫理論是理解所有電路從直流到100GHz中能量是如何流動的關鍵。
第四,閤格的工程隻是摺中,沒有完美的方案。重點是用可用的材料並以經濟的方式來解決問題。我們常常期待從電路符號中得到更多,其實這些符號隻是設計的開始。
我想感謝以下這些人,他們的幫助使得本書的順利齣版成為可能。我妻子Elizabeth是個作傢,我從她的評論中收獲很多。我要感謝我的編輯George Telecki,他認識到瞭這本書的需求,並給我鼓勵。非常感謝Henry Ott和Rick Hartley,他們提供瞭重要支持。我也同樣感謝飛思卡爾公司的Dan Beeker,他認識到工程師繼續教育的需要,並提供瞭技術支持。
希望本書可以提供給讀者有用的觀點,並有助於解決問題。也希望這本書中的方法可以引入高校教學係統中去——我感覺有強烈的需求。我進一步希望那些同意我的觀點的即將從事學術工作的讀者作齣應有的響應。
更多的感謝給予那些曾經購買過本書早期版本的讀者。我也相信你們通過閱讀第5版可以收獲更多。
Ralph Morrison於加利福尼亞州
讀完這本書,我最大的收獲是對於“看不見”的物理現象有瞭全新的認知。在我的印象中,電磁乾擾似乎是一個非常抽象的概念,隻存在於實驗室和理論推導中。但這本書通過對各種乾擾源的細緻剖析,例如電源綫、數據綫、外殼等,以及它們如何相互作用,將這個“看不見”的世界展現在我麵前。書中的電路圖和示意圖清晰明瞭,能夠幫助讀者直觀地理解復雜的電磁場分布。特彆是關於電磁兼容性(EMC)的設計原則,這本書講解得非常透徹,讓我明白原來一個良好的電磁兼容性設計,需要從電路設計之初就開始考慮。書中還介紹瞭一些非常規的接地和屏蔽方法,例如差分信號的屏蔽,以及如何利用PCB走綫本身的特性進行屏蔽,這些都是我在其他地方很少看到的內容。總的來說,這本書不僅提供瞭解決問題的技術手段,更重要的是培養瞭一種“整體觀”的設計思維,讓我明白在電子設計中,不能隻關注局部的功能實現,還要考慮整個係統的穩定性和抗乾擾能力。
評分這本書給我最大的感受就是它的“實用性”。我是一名在生産綫上工作的工程師,每天都要和各種電子設備打交道,經常會遇到一些設備不穩定、信號傳輸差的問題,但常常找不到根本原因。這本書的內容,恰好能為我提供解決這些問題的思路。書中關於PCB闆布局的指導,關於連接器和電纜的選型建議,以及如何進行實際的接地和屏蔽測試,都充滿瞭實踐指導意義。我記得有一次,我們的一條生産綫總是齣現間歇性的故障,調試瞭很久都找不到問題所在。後來我翻閱瞭這本書,書中關於“接地迴路”的講解,讓我茅塞頓開。我立刻組織技術人員檢查瞭接地係統,果然發現瞭一個被忽視的接地連接不良點。修復之後,設備運行就穩定多瞭。這本書的價值不在於理論的有多麼高深,而在於它能夠直接指導我們解決實際工程中的難題。而且,書中還引用瞭很多實際案例,這些案例的分析非常到位,讓我能夠快速理解並應用到自己的工作中。對於在電子産品設計、製造、維護等一綫工作的技術人員來說,這本書絕對是案頭必備的參考書。
評分這本書的語言風格讓我感到非常親切,就像是與一位經驗豐富的同行在交流。作者在書中的語氣非常平和,但字裏行間又透露齣一種自信和權威。他不會用過於生硬的術語來嚇退讀者,而是循序漸進地引導我們理解。我喜歡作者在章節開頭提齣的問題,這些問題往往能準確地抓住讀者心中的睏惑,然後通過後麵的內容一一解答。而且,書中不乏一些“經驗之談”,這些都是作者在多年實踐中總結齣來的寶貴經驗,對於我們這些初學者來說,能夠少走很多彎路。例如,關於“接地點的選擇”和“屏蔽層的設計”這些細節,作者都給齣瞭非常具體的建議。讀這本書的過程中,我感覺自己不僅僅是在學習技術知識,更是在學習一種解決問題的態度和方法。它教會我如何觀察、如何分析、如何驗證。這本書的價值在於它能夠激發讀者的學習興趣,並賦予他們解決實際問題的能力。
評分這本書給我最大的震撼來自於它所展現齣的“專業深度”。盡管我並非該領域的專業人士,但我能夠感受到作者在“接地與屏蔽”這個細分領域所付有的深厚功底。書中涉及的理論知識非常紮實,從電磁場理論的基礎,到不同頻率下的電磁效應,再到具體的工程實踐,層層遞進,邏輯嚴謹。我特彆欣賞作者在闡述復雜概念時,能夠巧妙地運用類比和形象的比喻,讓原本晦澀難懂的物理原理變得易於理解。例如,在解釋“共模乾擾”時,作者將其比作兩條船在同一條水道上行駛,如果水道不平,兩條船都會受到顛簸。這種生動形象的比喻,大大降低瞭學習的門檻。同時,書中對各種國際標準和規範的引用,也體現瞭其嚴謹性和權威性。對於那些希望深入研究“接地與屏蔽”技術的讀者,這本書無疑是一座寶庫,能夠幫助他們構建起堅實的理論基礎,並在此之上進行更深層次的探索。
評分這本書的封麵設計就相當專業,深藍色的背景搭配銀色的標題,給人一種穩重而技術感十足的感覺。當我翻開第一頁,就被它嚴謹的排版和清晰的章節劃分所吸引。雖然我並非電子工程領域的專傢,但作者用淺顯易懂的語言,配閤大量的圖錶和實例,將“接地”和“屏蔽”這兩個看似枯燥的技術概念,描繪得生動有趣。尤其是關於電磁乾擾(EMI)的産生機製和防護原理的部分,簡直是打開瞭我新的視野。我一直對電子設備工作時産生的各種“雜音”感到好奇,這本書就像一位經驗豐富的老師,耐心地為我解答瞭這些疑惑,讓我明白原來這些“雜音”並非偶然,而是遵循著一定的物理規律。書中對不同接地方式的優缺點分析,以及針對不同應用場景的屏蔽材料選擇建議,都非常實用。我尤其欣賞作者在書中反復強調的“細節決定成敗”的理念,這在電子設計領域無疑是至關重要的。總的來說,這本書不僅僅是一本技術手冊,更像是一次深入的行業洞察,讓我對電子産品的穩定性和可靠性有瞭更深層次的理解,也為我日後在其他電子相關領域的研究打下瞭良好的基礎。
評分不錯,挺好的,不僅挺好看的,功能也挺多的,好評
評分東西還可以,價格也還行
評分價錢便宜,送貨快,一直在京東買
評分好薄的一本書,內容比較基礎,實物外觀與照片不符,有欺騙嫌疑,價格貴。
評分質量不錯,發貨迅速,好評!
評分大概看瞭看,還可以吧,說的比較係統
評分快遞貼心給力,好書值得閱讀收藏
評分不要問我為什麼會一樣的評論,這是因為京東買的東西多瞭,一直沒時間評論,但是看到這條,不說東西有多好,至少我覺得能用,如果碰到劣質貨,我一定會用心差評,給後來人避開少上當。為什麼有三秒停頓,貨這麼多,好難點的
評分紙質和印刷都不錯,內容不多。另外就是翻譯是直接照原文意思翻譯,沒有經過譯者的重新組織使其更符閤國內的習慣。
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