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美布鲁克斯，丁扣宝，韩雁 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111499978

商品编码：29692816749

包装：平装

出版时间：2015-06-01

基本信息

书名:PCB电流与信号完整性设计

定价：49.00元

售价：33.3元,便宜15.7元,折扣67

作者:(美)布鲁克斯,丁扣宝,韩雁

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-06-01

ISBN：9787111499978

字数：

页码：

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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本书着重物理概念，避免复杂的数学推导，阐述了基本电路的电流源、电流造成的信号完整性问题，以及如何解决串扰和电磁干扰问题。主要内容包括：温度、PCB传输线、反射、耦合电流、功率分配、趋肤效应、介电损耗和通孔等，并给出了每个常见问题的实用设计方案。本书适合作为电子与通信工程及其相关专业的教材。对于从事集成电路设计、系统设计的工程技术人员来说也是一本很好的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电磁兼容设计基础与实践》 内容概述： 本书是一本深入探讨电磁兼容（EMC）设计原理与实践的专著。它旨在为电子工程师、产品设计师以及对EMC技术感兴趣的技术人员提供一套系统、全面且易于理解的知识体系。本书从基础的电磁场理论出发，逐步深入到实际的EMC设计过程中，涵盖了辐射骚扰、传导骚扰、敏感性以及瞬态干扰等关键EMC问题，并提供了行之有效的解决方案和设计指导。 目标读者： 电子工程师： 尤其是在产品开发、硬件设计、PCB布局布线、系统集成等岗位工作的工程师，他们需要理解并解决产品在电磁兼容方面的设计挑战。 产品设计师： 希望在产品设计早期就融入EMC考量，避免后期昂贵的返工和认证失败。 测试工程师： 需要深入了解EMC现象的成因，以便更准确地进行测试和分析。 技术管理人员： 希望对产品的EMC性能有一个整体的认识，以便做出更明智的技术决策。 相关专业的学生： 作为一本原理与实践相结合的教材，也适合高等院校电子工程、通信工程、自动化等相关专业的学生学习。 本书结构与亮点： 本书的结构设计严谨，逻辑清晰，旨在循序渐进地引导读者掌握EMC设计的精髓。 第一部分：电磁兼容基础理论 电磁场理论回顾： 本章将简要回顾麦克斯韦方程组、电磁波传播等基本概念，为后续EMC问题的深入分析奠定理论基础。我们将重点关注这些理论在解释EMC现象中的作用，例如电磁场的辐射、耦合机制等，而非纯粹的数学推导。 EMC的定义与重要性： 详细阐述EMC、EMI（电磁干扰）、EMS（电磁敏感性）的概念，以及为何EMC设计在现代电子产品中至关重要。我们将结合实际案例，说明EMC不达标可能带来的产品失效、数据错误、甚至对人体健康和环境造成影响的风险。 EMC的产生机理： 深入剖析EMI的三个基本要素：骚扰源（Source）、耦合路径（Coupling Path）和受害者（Victim）。本书将逐一解析各种常见的骚扰源（如开关电源、数字电路、射频电路等）如何产生电磁能量，以及这些能量如何通过传导、辐射、感应等方式传播。 EMC的度量与标准： 介绍国际和国内常用的EMC标准（如CISPR、FCC、IEC、GB等）和测试方法，使读者了解产品需要满足的性能指标和测试流程。我们将重点解读不同标准对不同类型产品的要求差异，以及这些标准的演进趋势。 第二部分：辐射骚扰设计与抑制 PCB的辐射机制： 详细分析PCB板上常见的辐射源，如差分对、开关电流回路、时钟信号、连接器等。我们将通过图解和仿真分析，直观展示这些结构如何成为有效的电磁辐射天线，并分析其辐射强度与信号频率、走线长度、回路面积等参数的关系。 PCB布局布线优化： 提供切实可行的PCB布局布线策略，以降低辐射骚扰。这包括： 接地设计： 强调单点接地、多点接地、混合接地的适用场景，以及地平面完整性在降低辐射中的关键作用。我们将深入探讨地弹（Ground Bounce）和地回流（Ground Return Path）问题。 信号走线： 讲解等长、差分走线、阻抗匹配、避免并行长走线、合理利用过孔等技术。 电源/地平面设计： 阐述高品质电源/地平面的构建方法，包括其作为低阻抗回流路径和屏蔽层的功能。 滤波器的选择与应用： 介绍各种滤波器的原理、选型以及在PCB上的正确布局，如EMI滤波器、共模扼流圈、铁氧体磁珠等。 屏蔽技术： 探讨金属屏蔽壳体、导电涂层、屏蔽罩等的设计原则和应用。我们将分析屏蔽的有效性与频率、材料、缝隙长度等因素的关系，并提供接地屏蔽和差模屏蔽的具体设计指南。 电缆与连接器的EMC设计： 分析电缆辐射和耦合的机理，以及如何通过选择合适的屏蔽电缆、连接器类型、安装方法来抑制EMI。 第三部分：传导骚扰设计与抑制 传导骚扰的机理： 解释传导骚扰是如何通过电源线、信号线等导体传播的，以及其与辐射骚扰的区别与联系。我们将重点分析开关电源（SMPS）产生的传导骚扰，特别是谐波和开关噪声。 电源滤波器设计： 深入讲解电源滤波器的设计原则、参数计算和选型。包括： EMI抑制滤波器的设计： LC滤波器、RC滤波器、π型滤波器的原理与设计。 共模与差模滤波： 分别阐述抑制共模和差模传导骚扰的方法。 滤波器的布局与接地： 强调滤波器正确安装和接地对性能的影响。 低EMI的电源拓扑选择： 介绍低EMI的开关电源拓扑结构，以及如何通过优化PWM控制、软开关技术等来降低传导骚扰。 PCB上的传导路径分析： 分析PCB上不同电路之间的传导耦合，以及如何通过合理的布局和隔离来减少干扰。 第四部分：电磁敏感性（EMS）设计与防护 EMS的基础理论： 阐述外部电磁场或传导骚扰如何影响设备的正常工作，包括瞬态过电压、静电放电（ESD）、射频干扰（RFI）等。 静电放电（ESD）防护： 详细介绍ESD的产生机制、模型（如CDM、HBM）以及有效的防护措施。包括： PCB设计防护： 布局、走线、元器件选型、增加保护器件（如TVS二极管、ESD抑制器）的策略。 系统级防护： 机壳设计、接地、线缆屏蔽等。 瞬态抗扰度（EFT/B）防护： 讲解瞬态干扰的特性，以及如何通过电源滤波、信号线防护、接口隔离等方式提高产品的瞬态抗扰度。 射频传导与辐射抗扰度： 分析射频信号如何耦合到产品内部，影响其性能。提供解决方案，如滤波器、屏蔽、差分信号传输等。 浪涌（Surge）防护： 探讨浪涌的产生原因和危害，以及如何通过设计防护电路来抵御雷击等引起的浪涌。 第五部分：EMC设计流程与案例分析 EMC设计流程： 介绍一个完整的EMC设计流程，从产品概念设计、原理图设计、PCB设计、样机制作、EMC测试到产品认证。强调将EMC设计融入产品开发早期阶段的重要性。 EMC仿真工具与方法： 简要介绍常用的EMC仿真工具（如Ansys HFSS, CST Studio Suite, ADS等）及其在EMC设计中的应用，例如预测辐射、分析耦合、评估滤波器性能等。 典型产品EMC设计案例： 通过分析具体产品（如服务器、通信设备、消费电子产品、医疗器械等）的EMC设计案例，展示本书所介绍的理论和方法在实际项目中的应用。这些案例将涵盖从原理设计到PCB布局布线，再到测试与整改的全过程。 EMC问题诊断与整改： 提供一套系统性的EMC问题诊断流程，帮助工程师快速定位故障原因，并给出相应的整改建议。 本书特色： 理论与实践深度结合： 本书不仅提供了扎实的EMC理论基础，更注重将这些理论应用于实际的电子产品设计中，提供了大量具体的电路设计、PCB布局布线技巧和解决方案。 丰富的图例与实例： 书中包含大量的电路图、PCB截图、仿真结果图以及实物照片，直观地展示了EMC现象和设计原理，易于读者理解。 面向工程实践： 内容紧密围绕工程师在实际工作中遇到的EMC问题展开，实用性强，可操作性高。 系统性与全面性： 从基础理论到具体设计，再到案例分析，本书构建了一个完整的EMC知识体系。 清晰的语言风格： 采用清晰、简洁、易于理解的语言，避免了过于晦涩的技术术语，使不同经验水平的读者都能从中获益。 注重解决方案： 每一章节都侧重于提供解决EMC问题的具体方法和策略，帮助读者提升产品的EMC性能。 学习本书将使您能够： 深刻理解电磁干扰的产生机理和传播途径。 掌握不同类型电子设备（如数字电路、模拟电路、电源电路、射频电路）的EMC设计要点。 熟练运用PCB布局布线技巧来降低辐射和传导骚扰。 理解并选择合适的滤波和屏蔽方案。 掌握静电放电（ESD）、瞬态过电压等敏感性防护措施。 学会如何进行EMC设计验证和问题诊断。 自信地应对产品EMC认证过程中的挑战。 《电磁兼容设计基础与实践》 将是您在电子产品开发过程中不可或缺的参考指南，帮助您设计出性能稳定、可靠性高、符合法规要求的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

从一个追求效率的实践者角度来看，一本好的设计书籍必须具备强大的“可检索性”和“应用指导性”。我正在阅读的这本资料，其结构安排显得非常注重实用性。我注意到它在介绍完基础的传输线理论后，很快就转向了具体的工程应用场景，比如如何处理不同层间的过孔（Via）的电感效应，以及这些电感在高速信号回流路径中扮演的角色。我非常关注那些关于“热点”问题的解决策略，例如，如何通过优化设计来管理大电流走线产生的热量，以及热效应如何反过来影响PCB材料的介电常数和信号延迟。理想情况下，一本顶尖的PCB设计书，应该能提供一套标准化的设计流程检查清单（Checklist），涵盖从元件选型、布局规划到后期的EMC/EMI预测试的每一个关键节点。如果这本书能将复杂的规则转化为简洁明了的图标或流程图，让工程师在疲惫的工作中也能快速找到问题的症结所在，那么它就超越了一本单纯的教科书，而成为了一个可靠的“战场助手”。

评分☆☆☆☆☆

谈到技术书籍的深度，往往体现在作者是否敢于触及那些行业内尚未完全统一的“灰色地带”。我手头的这本有关PCB布局的专著，在描述信号的反射与端接策略时，展现出一种权衡的艺术。它没有简单地推荐“收到端加串联电阻”或“接收端并联匹配”的单一方案，而是细致地对比了这些方法在不同系统复杂度、不同驱动能力芯片下的优劣。书中对这些工程折衷的讨论，通常意味着作者拥有丰富的实战经验，而不是停留在理论公式的推导。我特别期待书中对差分信号对设计（Differential Pair）的深入剖析，包括如何精确控制共模抑制比（CMRR），以及如何处理差分线在过孔或连接器处的阻抗不连续性。如果这本书能提供关于不同封装（如BGA）内部走线延迟的估算模型，以及如何利用设计规则检查（DRC）工具来自动化地验证这些复杂规则，那么它绝对是技术前沿的代表作。

评分☆☆☆☆☆

阅读技术书籍，有时候更像是一场与作者思维方式的对话。我正在研读的这本关于高频电路设计的书籍，其行文风格显得非常具有启发性，它引导读者去思考“为什么”而不是仅仅停留在“怎么做”。例如，在讨论信号的眼图（Eye Diagram）分析时，优秀的书籍不会只展示一个漂亮的眼图，而是会详细解释眼图的各个维度——眼高、眼宽——分别对应于哪些具体的物理损伤（如抖动、噪声、串扰），以及如何通过调整PCB设计参数来“拉伸”和“抬高”这个眼睛。我希望那本《PCB电流与信号完整性设计》能够具备这种哲学高度，它应该能帮助读者建立起一套系统性的问题诊断思路：当测试中发现信号失真时，能迅速从布局、阻抗、端接到电源噪声等多个层面进行逻辑排查。如果它能够用一种令人信服的逻辑链条，将这些看似独立的PCB设计要素串联起来，形成一个完整的系统观，那么它将是每一位致力于设计高性能电子产品的工程师的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

读完一本技术书籍，最能体现其水平高低的分水岭，在于它处理“疑难杂症”时的叙述方式。我正在研读的这本关于电路板设计的专业教材，在讲解电源完整性（PI）时，展现出了一种近乎偏执的细致。它没有停留在仅仅讨论去耦电容的选择上，而是深入剖析了电源分配网络（PDN）的阻抗谱。我尤其欣赏作者对环路电感、去耦电容的等效模型以及不同封装对高频噪声抑制影响的系统性分析。书中似乎用大量的篇幅去论证，在一个多层板系统中，如何通过精妙的电源层与地层设计，将PDN的阻抗控制在目标阻抗的上下限范围内，尤其是在开关噪声的几个关键频率点上进行优化。这种对细节的挖掘，使得读者能够构建起一个完整的、从宏观到微观的电源网络理解框架。如果这本书能像我读的这本一样，将理论与实际的PCB叠层结构紧密结合，并且对不同信号上升时间下的去耦方案提供量化指导，那么它绝对是高速PCB领域不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书初次翻阅时，那种扑面而来的技术深度和广度确实让人眼前一亮。虽然我手里拿的不是那本具体的《PCB电流与信号完整性设计》，但就我阅读其他同类权威著作的经验来看，一本优秀的PCB设计书籍，其核心价值往往在于对底层物理现象的深刻揭示。我期待看到那些关于电磁场理论如何具体应用到高速PCB布局布线中的章节，比如如何精确计算传输线的特征阻抗，以及在实际设计中如何通过调整走线宽度、介质厚度和叠层结构来实现阻抗匹配。更进一步，信号完整性的分析绝不是空谈，它需要详实的数据支撑和清晰的仿真案例。我非常关注书中对于串扰（Crosstalk）问题的讨论，尤其是如何通过合理的间距、地平面分割以及端接技术来抑制相邻信号线之间的耦合噪声。如果书中能提供大量具体的数学模型和工程实践中的“陷阱”与“良方”，那无疑是一本能让工程师迅速成长的宝典。设计者如果能将复杂的物理概念转化为可操作的设计准则，并通过图例清晰地展示不同设计选择带来的性能差异，那么这本书的价值就无可估量了。