電工電子EDA實踐教程 第2版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孟濤 著

圖書標籤:

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• 教程
• 電路設計
• 仿真
• PCB設計
• 電子技術
• 高等教育
• 工程教育
• 第二版

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111381662

商品編碼：29713207220

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名：電工電子EDA實踐教程 第2版

定價：30.00元

作者：孟濤

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787111381662

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.681kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書書由從事多年實踐教學的教師編寫，側重於對學生實踐操作能力及綜閤設計能力的培養。
　　本書主要內容包括電工、電子電路的計算機仿真，可編程邏輯器件及其編程軟件的仿真實踐。具體內容有OrCAD PSpice157軟件與電路仿真、Multisim 10軟件仿真應用、可編程邏輯器件及其編程軟件QuartusⅡ10.1介紹、基於OrCADPSpice的電路與電工學仿真實驗、電子技術的Multisim仿真實驗、基於QuartusⅡ軟件的可編程邏輯器件開發與設計實驗。
　　本書可作為高等院校電類和非電類本科生“電路”、“電子學”和“電工學”課程的實驗教材，也可供相關專業的工程技術及科研人員參考使用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《精密印製電路闆設計與製造：從概念到成品的全方位指南》 前言 在當今高度互聯的電子世界中，印製電路闆（PCB）作為一切電子設備的核心骨架，其設計與製造的精密度和高效性直接決定瞭産品的性能、可靠性乃至市場競爭力。從智能手機的微型化電路到高性能服務器的復雜互連，再到航空航天領域的嚴苛標準，PCB的設計與製造技術始終處於電子工程領域的前沿。本書旨在為廣大電子工程師、技術愛好者以及相關專業的學生提供一個全麵、深入且極具實踐指導意義的PCB設計與製造的學習平颱。我們不僅將涵蓋傳統PCB設計的核心原理與流程，更將聚焦於當前行業最前沿的技術趨勢，如高密度互連（HDI）、柔性PCB、剛撓結閤PCB以及先進封裝技術等。本書的目標是讓讀者在掌握基礎知識的同時，能夠熟練運用先進的設計工具，理解精密製造的關鍵要素，並最終能夠獨立完成高質量的PCB項目，將創意轉化為觸手可及的電子産品。 第一章：PCB設計基礎與發展曆程 1.1 PCB的定義、功能與重要性 深入解析PCB在電子係統中的關鍵作用，不僅僅是導電通路，更是承載、連接和散熱的集成平颱。 探討PCB設計優劣對電路性能、信號完整性、電磁兼容性（EMC）、熱管理以及産品可靠性的深遠影響。 通過具體案例，說明PCB設計是電子産品開發周期中不可或缺的關鍵環節。 1.2 PCB的曆史演進與關鍵技術節點 從早期的穿孔闆、單麵闆、雙麵闆，迴顧PCB技術的發展軌跡。 詳細介紹多層闆、HDI闆、柔性闆、剛撓結閤闆等技術革新如何推動電子設備的小型化、高性能化和多功能化。 分析不同曆史時期技術突破背後的驅動力，如微電子器件的發展、封裝技術的進步以及市場對電子産品性能和尺寸的需求。 1.3 PCB分類與應用領域 按層數分類： 單麵闆、雙麵闆、多層闆（2-4層、4-8層、8層以上）。 按結構分類： 硬闆、軟闆（柔性PCB）、剛撓結閤闆。 按製造工藝分類： 普通PCB、HDI PCB、背鑽PCB、阻抗控製PCB、埋/盲孔PCB。 按應用領域分類： 消費電子（手機、平闆、可穿戴設備）、通信設備（基站、交換機）、工業控製、汽車電子、醫療器械、航空航天等，並分析不同領域對PCB的特殊要求（如高可靠性、耐高溫、抗振動等）。 第二章：PCB設計流程與方法論 2.1 從原理圖到PCB的轉化： 原理圖設計的重要性： 強調原理圖是PCB設計的靈魂，是實現電路功能的基礎。 元器件選型與符號創建： 如何根據電路需求選擇閤適的元器件，以及如何創建標準或自定義的元器件庫（包括PCB封裝）。 原理圖繪製規範： 講解電氣連接、端口命名、分組、層次化設計等最佳實踐，確保原理圖的清晰性、準確性和可維護性。 ERC（Electrical Rules Check）的運用： 如何利用軟件進行電氣規則檢查，發現並糾正潛在的電氣連接錯誤。 2.2 PCB布局（Layout）的藝術與科學： PCB布局原則： 信號完整性（SI）優先： 高速信號綫、射頻信號綫的布綫要求，避免串擾、反射。 電源完整性（PI）保障： 閤理劃分電源、地平麵，降低壓降，減少噪聲。 EMC/EMI控製： 遵循EMC設計原則，如信號迴路最小化、屏蔽、濾波等。 熱管理： 關鍵器件散熱路徑的考慮，閤理布局大功率器件。 可製造性（DFM）： 考慮後續的加工、裝配需求，如鑽孔、走綫寬度、間距、過孔位置等。 可測試性（DFT）： 預留測試點，方便後續的生産測試。 關鍵元器件的布局策略： CPU/MCU、內存、接口、電源模塊、射頻器件等。 層次化布局與模塊化設計： 對於復雜PCB，如何進行模塊化劃分，提高設計效率和可讀性。 2.3 PCB布綫（Routing）的技巧與挑戰： 布綫規則設置： 綫寬、綫距、過孔尺寸、疊層設置等。 手動布綫與自動布綫： 優劣分析，何時選擇手動，何時依賴自動。 關鍵信號的布綫： 差分信號布綫： 長度匹配、平行布綫、包地等。 時鍾信號布綫： 避免抖動、串擾。 高速數據綫布綫： 阻抗匹配、端接。 電源與地綫的處理： 劃分電源域、地平麵、星型接地、地毯式走綫。 過孔策略： 普通過孔、盲孔、埋孔、微過孔、背鑽等。 布綫後的優化： 走綫優化、蛇形綫處理、地綫連接檢查。 2.4 DRC（Design Rule Check）與LVS（Layout vs Schematic）的校核： DRC的重要性： 確保PCB設計符閤製造工藝的約束，避免生産問題。 DRC檢查項詳解： 最小綫寬、最小綫距、過孔到綫距、元件到邊距等。 LVS的重要性： 驗證PCB布綫是否與原理圖的電氣連接一緻，確保電路功能正確。 如何高效解決DRC/LVS錯誤。 第三章：PCB設計軟件實戰 3.1 主流PCB設計軟件介紹： Altium Designer： 功能強大，行業廣泛應用，尤其擅長復雜和高速PCB設計。 Cadence Allegro/OrCAD： 在高性能計算、通信等領域占有重要地位。 PADS (Siemens EDA)： 易學易用，在中小型設計和教育領域受歡迎。 KiCad： 開源免費，功能不斷完善，社區活躍，適閤個人和小型團隊。 Eagle (Autodesk)： 曾經非常流行，尤其在創客和小批量生産領域。 根據讀者基礎和需求，選擇一款或多款軟件進行深入講解。 3.2 軟件核心功能模塊詳解（以Altium Designer為例）： 項目管理與庫管理： 創建項目、管理設計文件、創建和管理元器件庫（原理圖符號、PCB封裝）。 原理圖編輯器： 繪製原理圖、設置電氣規則、生成網錶。 PCB編輯器： 導入網錶、設置PCB規則、元器件布局、手動/自動布綫、過孔管理。 3D視圖與模型： 檢查PCB的物理結構、散熱、裝配乾涉。 設計規則檢查（DRC）與設計約束管理器（Design Constraints Manager）。 輸齣生成： Gerber文件、鑽孔文件、BOM錶、裝配圖、IPC-2581/ODB++等。 3.3 高級設計技巧演示： 差分對布綫技巧。 高速信號的阻抗控製布綫。 HDI設計（微過孔、盲孔、埋孔）的應用。 柔性PCB和剛撓結閤PCB的設計要點。 電源完整性分析（PI）工具的應用（如Altium Designer的PI Solver）。 EMC/EMI設計規則的設置與驗證。 多層闆的堆疊設計。 第四章：PCB製造工藝與可製造性設計（DFM） 4.1 PCB製造流程概述： 內層綫路製作： 曝光、顯影、蝕刻、去除阻焊層。 疊層工藝： 壓閤多層闆。 鑽孔： 普通鑽孔、高精度鑽孔、埋孔/盲孔鑽孔。 金屬化： 化銅、電鍍銅。 外層綫路製作： 曝光、顯影、蝕刻。 阻焊層製作： 曝光、顯影、固化。 錶麵處理：OSP、ENIG、沉金、噴锡等。 字符印刷與成型。 測試（Electrical Test）。 飛針/針床測試。 4.2 PCB製造的關鍵參數與公差： 綫寬、綫距的最小限製。 鑽孔尺寸與定位精度。 層間對位精度。 錶麵處理的厚度與均勻性。 焊盤的尺寸與形狀。 4.3 可製造性設計（DFM）原則： 綫寬與綫距： 避免過細或過密。 過孔設計： 避免過多的微過孔，閤理使用盲孔/埋孔，考慮過孔塞孔。 焊盤與阻焊層： 確保焊盤有足夠的露銅，阻焊層與焊盤之間留有閤適的間隙（Solder Mask Expansion）。 元件間距： 考慮貼片工藝和清洗需求。 闆邊設計： 避免齣現尖角和易碎邊緣。 V-Cut與郵票孔： 考慮PCB分割的便利性。 淚滴（Tear Drop）的應用： 增強焊盤與導綫連接的可靠性。 防焊橋（Anti-Pad）的應用： 防止大麵積銅箔意外連接。 4.4 PCB製造中的常見問題與對策： 短路、斷路。 虛焊、漏焊。 阻焊溢齣或缺失。 錶麵處理不良。 層間偏移。 第五章：PCB信號完整性（SI）與電源完整性（PI） 5.1 信號完整性基礎： 信號失真： 反射、振鈴、過衝、下衝、串擾。 阻抗的概念與匹配： 傳輸綫理論，特徵阻抗，為什麼需要阻抗匹配。 反射的産生與抑製： 源端匹配、負載端匹配、串聯匹配、並聯匹配。 串擾的産生與控製： 間距、屏蔽、差分對。 時域與頻域分析。 5.2 阻抗控製PCB設計： 如何設計和控製傳輸綫阻抗： 綫寬、介質厚度、介電常數、參考平麵。 單端阻抗與差分阻抗的計算與控製。 疊層設計對阻抗控製的影響。 PCB設計軟件中的阻抗計算工具。 5.3 電源完整性基礎： 電源噪聲的産生： 器件開關效應、電源綫上的電感效應（ESL）。 電源下降（Voltage Drop）與壓降。 去耦電容的作用與選型： 降低電源阻抗，濾除高頻噪聲。 旁路電容和去耦電容的配閤。 電源平麵和地平麵設計的重要性。 5.4 SI/PI分析工具與應用： PCB設計軟件內置的SI/PI分析功能。 專業的SI/PI仿真軟件。 通過仿真預測和優化信號質量和電源性能。 第六章：先進PCB技術與未來趨勢 6.1 高密度互連（HDI）PCB： HDI的定義與特點： 微過孔、高密度綫/間距、多層堆疊。 HDI的製造工藝： COF、COB、COA等。 HDI的應用： 智能手機、平闆電腦、高端通信設備。 HDI設計的挑戰與考量。 6.2 柔性PCB（Flex PCB）與剛撓結閤PCB： 柔性PCB的材料與結構。 柔性PCB的設計要點： 彎摺半徑、應力緩和、覆銅比。 剛撓結閤PCB的優勢： 結閤硬闆的支撐性和柔性闆的連接性。 剛撓結閤PCB的設計與製造。 應用案例： 可穿戴設備、摺疊屏手機、汽車電子。 6.3 封裝技術與PCB的集成： BGA、CSP、QFN等先進封裝。 晶圓級封裝（WLP）、扇齣晶圓級封裝（FOWLP）。 2.5D/3D封裝技術。 PCB如何與這些先進封裝協同設計。 6.4 PCB製造的自動化與智能化： MES（製造執行係統）在PCB製造中的應用。 人工智能（AI）在PCB設計和製造過程中的潛在應用： 智能布局、智能布綫、缺陷檢測等。 數字孿生（Digital Twin）技術在PCB生産中的應用。 6.5 PCB材料的創新與可持續發展： 低介電常數（Low-k）材料。 高Tg（玻璃化轉變溫度）材料。 環保型PCB材料。 附錄 常用PCB設計術語錶 PCB製造參數參考 常見PCB設計軟件快捷鍵列錶 案例研究：從概念到成品的一個完整PCB設計項目 結語 印製電路闆的設計與製造是一個融閤瞭理論、實踐與創新的多學科領域。本書力求以係統化、深度化的內容，輔以詳實的案例分析和實操指導，幫助讀者建立起紮實的理論基礎，掌握先進的設計理念和工具，理解精密製造的要領。我們希望本書能成為您在PCB設計領域探索與進步的得力助手，陪伴您在不斷發展的電子技術浪潮中，創造齣更多令人矚目的産品。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當大的精力試圖從這本書中挖掘齣一些可以立即投入生産環境的知識點，但收獲甚微，更多的是一種挫敗感。它對數字電路部分的描述，停留在基本的邏輯門和組閤、時序電路的真值錶層麵，這對於一個連FPGA基礎設計流程都不涉及的“教程”來說，簡直是滑天下之大稽。現代電子設計，芯片級的IP核復用、VHDL/Verilog的高效編程範式、時序約束的設定與分析（SDC文件）纔是核心競爭力。但這本書裏，這些關鍵環節幾乎是空白。我感覺作者的知識體係可能更側重於早期的分立元件電路設計，對於如今基於SoC和微控製器平颱的嵌入式係統開發思維幾乎沒有涉獵。當我們現在的工程師在處理外設驅動、中斷管理、內存映射這些實際問題時，這本書提供的理論框架顯得過於單薄，如同用算盤去解微積分題，工具和目標完全錯位。如果隻是想學習基本開關理論，市麵上便宜且更深入的教材多如牛毛，實在無需厚著臉皮掛上“EDA實踐”的名頭。

評分☆☆☆☆☆

最大的槽點在於它對“新一代”電子技術趨勢的把握完全滯後。在當今這個萬物互聯、智能化驅動的時代，任何一本閤格的電子工程參考書都應該至少觸及麵嚮物聯網（IoT）的低功耗設計（如休眠模式管理、喚醒機製），或者至少包含一些關於如何對接雲端服務或邊緣計算的基本架構概念。然而，這本書仿佛活在“單片機取代一切”的黃金時代，對現代傳感器接口（如I2C/SPI/CAN的總綫仲裁機製深入分析）、現代嵌入式操作係統（RTOS）在資源受限環境下的應用，以及對現代半導體工藝節點的考慮（如ESD保護和寄生參數對高頻電路的影響）等關鍵議題避而不談。這樣的“實踐教程”，對於期望進入前沿行業的人而言，非但沒有助益，反而可能誤導他們將時間和精力投入到那些市場需求已經飽和甚至萎縮的技術棧上。它提供的，是一種過時的、缺乏前瞻性的知識儲備。

評分☆☆☆☆☆

令人不解的是，這本書的“實踐”似乎隻停留在非常錶層的仿真層麵。所謂的“實驗指導”，更多是要求讀者在軟件中畫齣某個基礎電路圖，然後觀察其理想化的波形輸齣，這和在麵包闆上搭個電阻分壓器有什麼本質區彆？真正的EDA實踐，核心在於設計驗證（Verification）和調試（Debugging）。例如，如何構建一個健壯的測試平颱（Testbench），如何使用諸如斷言（Assertions）這樣的高級驗證技術來確保設計意圖的正確性；在PCB布局層麵，如何利用軟件的交叉探查功能，快速定位設計規則檢查（DRC）中報錯的源頭，並進行有效的迭代修改。這本書對這些至關重要的、能區分業餘愛好者和專業工程師的技能點語焉不詳。我購買它的初衷是希望學習如何用工具鏈來管理復雜項目，而不是僅僅學習如何操作幾個菜單選項，這種缺乏深度和廣度的“實踐”，最終隻會培養齣隻會照貓畫虎的“操作員”。

評分☆☆☆☆☆

這本號稱“實踐”的教材，讀下來真是讓人捏瞭一把汗。我原本是想找一本能夠結閤現代工業標準，係統梳理從基礎電路理論到高級係統集成的工具書，畢竟這個領域日新月異，需要緊跟前沿。然而，這本書給我的感覺更像是一本停留在上個世紀末期的技術手冊，內容陳舊得讓人心寒。比如，在講解PCB設計流程時，對於多層闆的疊層結構、阻抗匹配的實際計算模型，描述得極其籠統和理論化，完全沒有結閤當前主流的EDA軟件（如Altium Designer或Cadence Allegro）中那些實際的嚮導和自動化工具進行深入剖析。它似乎假設讀者已經對所有的設計規範瞭然於心，隻需要一個“官方”的流程敘述，但對於初學者來說，這種缺失實例支撐的敘述簡直就是空中樓閣。更彆提在高速信號完整性（SI）和電源完整性（PI）這兩塊如今工程師必須掌握的硬骨頭，書中僅僅是浮光掠影地提瞭一下概念，連個基本的環路麵積優化和去耦電容選型的心得都沒有分享，這對於一本“實踐教程”而言，是緻命的疏忽。我期待的是那種能手把手教你如何避開量産陷阱的經驗之談，而不是這種高高掛起的理論概述。

評分☆☆☆☆☆

從排版和語言風格來看，這本書的整體專業度和可讀性也存在嚴重問題。文本充斥著大量的生硬直譯和拗口的學術腔調，讀起來非常費力，仿佛在啃一本翻譯質量極差的俄國教材。圖錶的質量也令人擔憂，許多示意圖分辨率低劣，綫條模糊不清，有些電路原理圖甚至存在明顯的符號規範錯誤，這在強調規範性的電子設計領域是不可容忍的細節失誤。更糟糕的是，全書缺乏一個統一的項目案例貫穿始終，導緻知識點之間顯得零散且缺乏內在邏輯聯係。一本好的教程應該像搭積木一樣，從一個簡單模塊開始，逐步引入更復雜的概念，最終形成一個完整的係統。而這本書更像是一堆散落的樂高零件說明書被鬍亂地裝訂在一起，讀者需要自己去拼湊齣一條學習路徑，這極大地增加瞭學習的認知負荷和時間成本。