PCB电流与信号完整性设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美布鲁克斯，丁扣宝，韩雁 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111499978

商品编码：29692861961

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

内容提要

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

作者介绍

文摘

序言

《电磁场与电路的交响：基础理论与前沿应用》 这是一本旨在深入剖析电磁场理论与电路系统之间紧密联系的学术著作。本书并非侧重于某一特定工程领域的设计实践，而是致力于为读者构建一套坚实的理论基础，使其能够深刻理解电子设备和系统中各种现象的根本原因。通过对经典电磁场理论的系统梳理，以及现代电路分析方法的发展演变，本书将引领读者穿越物理学的基本法则，洞察其在复杂工程体系中所扮演的关键角色。 第一部分：经典电磁场理论的基石 本书的开篇将从电磁场理论的最基本概念入手。我们将回顾麦克斯韦方程组的深刻内涵，并对其在不同介质和边界条件下的行为进行详尽的分析。静电场和静磁场作为电磁学的两个重要分支，其基本定律、势函数以及能量守恒等概念将得到清晰的阐述。本书将着重讲解高斯定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律以及库仑定律等核心内容，并结合大量的数学推导和物理图像，帮助读者建立直观的理解。 进一步地，我们将深入探讨变化的电磁场。电磁波的产生、传播和反射等现象是理解无线通信、雷达以及光电子技术等领域的基础。本书将详述平面电磁波的性质，包括其传播速度、方向、偏振以及能量密度等。针对不同介质（如真空、均匀介质、非均匀介质）中的电磁波传播，我们将分析其阻抗、衰减和折射等特性。同时，驻波、趋肤效应等概念的引入，将为读者理解高频电路和传输线效应打下基础。 材料的电磁特性是理解电磁场与物质相互作用的关键。本书将详细介绍导体、绝缘体、介质和磁性材料的电学和磁学性质，如电导率、介电常数、磁导率等。不同材料特性对电磁场分布、能量存储以及损耗的影响将进行深入的分析。例如，导体中的自由电子在电场作用下的运动，绝缘体中极化现象的产生，以及磁性材料在磁场中的磁化过程，都将通过理论模型和实例进行解释。 第二部分：现代电路分析的演进与深化 在坚实的电磁场理论基础上，本书将转向电路分析的核心。我们将从最基础的电路元件（电阻、电容、电感）的定义和性质开始，逐一深入。欧姆定律、基尔霍夫电压定律和电流定律作为电路分析的基石，其应用范围和局限性将得到详细说明。 交流电路分析是本书的重点之一。我们将引入相量法、复阻抗和复导纳等概念，以简化对周期性信号的分析。RLC电路的谐振现象、阻尼振荡以及瞬态响应将通过详细的数学推导和图形展示进行阐述。傅里叶级数和傅里叶变换的引入，将使读者能够分析任意非周期信号在电路中的行为，从而理解信号的频谱特性。拉普拉斯变换作为一种强大的分析工具，将用于求解复杂的电路响应，尤其是在分析瞬态过程和系统稳定性方面。 随着电子技术的飞速发展，电路的复杂性不断增加，对分析方法也提出了更高的要求。本书将介绍更高级的电路分析技术，包括节点电压法、回路电流法以及它们在大型电路网络中的应用。状态空间分析方法作为一种现代化的电路分析技术，将用于描述和预测线性时不变系统的动态行为。 第三部分：电磁场与电路的融合：理论的实践映射 本书的第三部分将着重于将前两部分建立的理论基础应用于理解和分析实际的工程问题。这里我们将探讨电磁场理论如何深刻地影响着电路的性能，以及电路分析如何反过来指导我们对电磁现象的认知。 传输线理论的电磁根源： 传输线并非仅仅是连接两个点的导线，而是具有分布式参数的电磁结构。本书将从电磁场和电路理论的结合点出发，推导出传输线方程。我们将深入分析信号在传输线上的传播，包括电压和电流的波形、波的反射、匹配和失配的影响。特性阻抗、传播常数、相速度和群速度等概念将得到详细解释，并分析它们如何影响信号的传输质量。 电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）的物理机制： EMI是电路系统中不希望出现的电磁现象，它会干扰正常电路的运行。本书将从电磁场的产生和耦合机制出发，深入剖析EMI的根源。例如，快速开关的数字电路会产生高频电磁辐射，功率线上的噪声会通过电磁耦合传播。理解这些物理机制是进行EMC设计的前提。同时，本书还将探讨EMC的基本原则，包括辐射抑制、传导抑制以及抗扰度增强等，但这些将侧重于其背后的物理和电路原理，而非具体的工程设计手册。 非理想元件的电磁效应： 实际的电路元件并非理想模型。例如，电感器中的寄生电容和电阻，电容器中的寄生电感和电阻，以及导线本身的电感和电阻，都会在高频下产生显著的电磁效应。本书将分析这些寄生参数如何影响电路的性能，例如导致频率响应失真、产生不必要的振荡或能量损耗。 电磁场与电路设计决策的关联： 本部分旨在说明，理解电磁场理论并非与电路设计脱节，而是其深层理论支持。例如，在设计高速数字电路时，需要考虑信号的反射和串扰，这直接与传输线效应和电磁耦合有关。在设计射频电路时，电磁场的传播和辐射特性更是设计的核心。本书将通过一系列的案例分析，展示理论知识如何指导实际的工程决策，但这些案例将聚焦于理论的阐述，而非具体的电路图或设计流程。 第四部分：面向未来的理论前沿展望 在对经典理论和现代应用进行系统梳理后，本书的最后部分将简要展望电磁场与电路领域的一些前沿发展方向。这部分内容将更多地侧重于概念性的介绍和对未来研究方向的启发，而非详细的理论推导或技术细节。 计算电磁学的新进展： 随着计算能力的提升，数值计算方法在电磁场分析中扮演着越来越重要的角色。本书将介绍有限元方法（FEM）、有限差分时域方法（FDTD）和矩量法（MoM）等计算电磁学技术的基本思想，并讨论它们在解决复杂几何结构和非线性问题中的优势。 微波与毫米波电路的电磁挑战： 随着通信频率的不断提高，微波和毫米波电路的尺寸越来越小，寄生效应和电磁耦合的影响也愈发显著。本书将探讨在这些高频段，电磁场理论如何帮助我们理解和设计更高效、更稳定的电路。 量子电动力学与电路的初步联系： 尽管这是一个更具探索性的领域，但一些新兴的研究正在探索宏观电路系统与量子电动力学现象之间的潜在联系，例如量子比特的电磁环境控制等。本书将提供一个初步的概述，为有兴趣的读者指明进一步探索的方向。 总结 《电磁场与电路的交响：基础理论与前沿应用》是一本面向高等院校学生、科研人员以及对电子工程领域底层理论有深入需求的工程师的书籍。它不提供具体的“如何做”的设计指南，而是致力于构建一套完整、严谨的理论体系，让读者能够真正理解电子系统背后运作的物理原理。通过对电磁场理论的精耕细作，以及对现代电路分析方法的深入剖析，本书旨在培养读者独立分析和解决复杂工程问题的能力，并为他们在不断发展的电子科技领域中持续学习和创新奠定坚实的基础。本书期望成为一本能够帮助读者“知其然，更知其所以然”的权威参考。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是我正在研读的这本关于电磁兼容性（EMC）与射频（RF）前端集成的书籍。这本书的侧重点似乎完全放在了实战经验的积累上，它没有过多纠缠于麦克斯韦方程组的推导，而是直接进入了“如何避免超标”的实操层面。书中对屏蔽设计、接地拓扑的优化，特别是针对复杂多层板中不同信号层之间的串扰控制，提供了大量“禁忌”和“最佳实践”。作者似乎亲身参与了无数次EMC整改项目，那种“过来人”的经验总结，比教科书上的标准规范更接地气、更管用。例如，它对电源回路的建模与优化，特别是如何通过增加去耦电容的布局精度来压制高频噪声尖峰的描述，简直是教科书级别的范例。对于需要在有限空间内实现高频、高密度信号传输的设计师而言，这本书提供的“战术指导”价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

我近期接触的这本关于高级嵌入式软件架构设计的资料，给我带来了极大的启发，它完全不同于侧重硬件层面的读物，而是深入探讨了操作系统内核与底层驱动的协同优化。书中花费了大量篇幅讲解实时操作系统（RTOS）的任务调度算法，并对比了FreeRTOS、VxWorks等主流RTOS在延迟敏感应用中的性能差异，这种对比分析非常具有说服力。作者在阐述中断处理流程和上下文切换开销时，使用了大量的汇编级伪代码和时序图，使得原本抽象的概念变得可视化。更值得称赞的是，它还讨论了如何使用硬件加速器（如DMA、特定协处理器）来卸载CPU的负担，从而提升整体系统的响应速度和实时性。这本书对于那些不仅要设计硬件电路，还要为其编写高效固件的“全栈”电子工程师来说，无疑是一本提升功力的必备读物。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本关于电子系统可靠性的书籍，其视角非常独特，聚焦于长期运行中的环境因素对元器件寿命的影响。作者在描述应力分析时，没有采用过于晦涩的数学公式堆砌，而是巧妙地引入了统计学方法，特别是蒙特卡洛模拟在评估MTBF（平均故障间隔时间）中的应用，讲解得清晰透彻。书中对严苛环境，比如高湿度、高振动和温度循环下的电路板失效模式进行了分类讨论，每一种模式都配有详细的失效案例分析，这让我对如何设计出更具鲁棒性的产品有了全新的认识。特别让我赞赏的是，它提到了“加速寿命测试”的设计规范和数据解读方法，这在很多同类书籍中往往被一带而过。对于从事航空航天、汽车电子等对可靠性要求极高的行业的设计师来说，这本书提供的知识体系，无疑是一座坚实的桥梁，连接了理论预测与实际表现之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

这本电子工程领域的著作，着实让我眼前一亮，特别是它对特定技术领域的深入剖析，令人印象深刻。书中对高级封装技术和超高速电路板设计中的热管理策略进行了详尽的阐述，从材料科学层面探讨了如何优化散热路径，以及不同冷却方案在实际应用中的效能对比。作者似乎对微处理器和FPGA的功耗特性有着深刻的理解，通过大量工程实例展示了如何通过优化布局和布线，将热点温度控制在安全阈值之内，这对于设计高密度、高性能的嵌入式系统无疑是极具价值的参考。此外，书中关于非线性器件建模的部分也极为细致，它不仅仅停留在理论层面，而是结合业界常用的仿真工具，演示了如何准确预测器件在高频工作下的寄生效应，为读者提供了一套实用的建模与验证流程。整体来看，本书的深度和广度都达到了专业级别，非常适合有一定基础，希望在特定领域深耕的工程师。

评分☆☆☆☆☆

最近研读的这本关于半导体器件物理与制造工艺的深度解析，简直是一次对微观世界的奇妙旅行。它详尽地介绍了先进逻辑工艺节点（如7nm及以下）中关键步骤的物理原理和工程挑战，比如极紫外光刻（EUV）中掩模误差对线宽的影响，以及FinFET结构中栅极控制能力的提升机制。作者对载流子输运、薄膜沉积和刻蚀过程的描述，细致入微，让我理解了为什么芯片的性能会随着制程的演进而发生根本性的变化。书中还涉及了先进封装技术中TSV（硅通孔）的集成难点和可靠性问题，特别是对三维集成电路中热膨胀失配的处理方案，提供了独到的见解。这本书的专业性和前沿性非常高，它不是一本入门手册，而更像是一本让资深半导体工程师能够跟上技术前沿步伐的深度报告集。