接地与屏蔽技术——电路与干扰(原书第5版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 莫里森，李献，王艳玲 著

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• EMC
• 电路设计
• 干扰抑制
• 信号完整性
• 高频电路
• 电子工程
• 电源设计

店铺： 兰兴达图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302405771

商品编码：11294898348

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：接地与屏蔽技术——电路与干扰(原书第5版)

：49.00元

作者：(美)莫里森,李献,王艳玲

出版社：清华大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787302405771

字数：194000

页码：169

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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《接地与屏蔽技术——电路与干扰（原书第5版）》本书全新升级版，五星级畅销图书，全球累计发售十几万册。手把手教你解决数字时代的干扰和噪声问题！数字逻辑运算的速度越来越高，当面对数据处理、高速通信、海量数据储存和在诸多领域的高频应用的噪声和干扰时，设计者面临着前所未有的挑战。《接地与屏蔽技术——电路与干扰（原书第5版）》系统地论述了如何利用电磁场理论来处理各种类型的电子系统设计中的接地与屏蔽技术。全书涵盖了大多常见的电磁干扰问题，例如电源配送、模拟和数字电路混合、高速电路板布线、辐射和敏感性标准等。第5版修订内容如下：

（1）传输线、辐射和印刷电路板的新材料

（2）处理模拟和数字电路噪声的有效技术

（3）构建一个无噪声的仪器系统

（4）减小或消除大系统噪声的方法

（5）在电源安装中利用多重屏蔽变压器

（6）模拟和数字电路中的噪声耦合

（7）对于物理场的简单且实用的描述

内容提要

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数字逻辑运算的速度越来越高，当面对数据处理 、高速通信、海量数据储存和在诸多领域的高频应用 的噪声和干扰时，设计者面临着前所未有的挑战。
莫里森所*的《接地与屏蔽技术(电路与干扰原 书第5版)/清华开发者书库》系统地论述了如何利用 电磁场理论来处理各种类型的电子系统设计中的接地 与屏蔽技术。全书涵盖了大多常见的电磁干扰问题， 例如电源配送、模拟和数字电路混合、高速电路板布 线、辐射和敏感性标准等。

目录

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第1章 电压与电容
1.1 引言
1.2 电荷与电子
1.3 电力场
1.4 场的表述
1.5 电压定义
1.6 等势面
1.7 两平行板导体间的电力场
1.8 电场分布图
1.9 电场中的储能
1.10 电介质
1.11 D场
1.12 电容
1.13 互容
1.14 位移电流
1.15 电容器中储存的能量
1.16 电场中的力
1.17 电容器
第2章 磁学
2.1 磁场
……
第3章 公用电源及设备地
第4章 模拟电路
第5章 辐射
第6章 硬件
第7章 数字电子
第8章 硬件设施
参考文献

作者介绍

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作者

Ralph Morrison（拉尔夫·莫里森） 电子工程和干扰控制领域知名专家。拥有三十多年的设计实践和技术顾问经验。在John Wily & Sons公司出版了畅销图书《Noise and Other Interfering Signals》《Grounding andShielding in Facilities》和《Solving Interference Problems in Electronics》。

译者

李献 毕业于中国科学院电工研究所，获电工理论与新技术专业工学博士学位，目前在中科院电工所应用超导重点实验室工作。主要从事电子电路系统设计、脉冲强磁场以及脉冲功率电源的相关研究工作。作者在国内外发表学术论文十几篇，其中EI、SCI收录多篇，主持国家863计划课题2项，参与完成国家自然科学基金及科技部重大支撑项目多项。

王艳玲毕业于华中科技大学，获电力电子与电力传动专业工学硕士学位。目前在中国运载火箭技术研究院工作。主要从事电力电子系统设计、开关电源等相关技术的研究与产品研发工作；在电路设计、电力电子变换、电磁兼容、接地与屏蔽等领域有丰富的实战经验。

文摘

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序言

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《电路与干扰：深入理解接地与屏蔽的奥秘》 在瞬息万变的电子世界里，信号的纯净与系统的稳定是设计的基石。然而，无处不在的电磁干扰（EMI）如同潜伏的幽灵，时刻威胁着电路的正常运行，导致性能下降、数据错误甚至系统瘫痪。理解并掌握有效的接地与屏蔽技术，是每一个电子工程师、技术人员以及任何致力于构建可靠电子系统的从业者必须跨越的门槛。 本书并非仅仅是理论的堆砌，而是一次深入实践的探索之旅，旨在为你揭示电路中接地与屏蔽的关键原理，并提供一套切实可行的技术指南，帮助你从源头上理解并解决各种由干扰引发的难题。我们将从最基础的电磁学原理出发，循序渐进地剖析电磁干扰的产生机制、传播途径以及对电路产生的各种影响，为后续深入的技术讨论奠定坚实的基础。 第一部分：干扰的根源与影响——认识敌人 首先，我们将聚焦于理解干扰的本质。通过对电磁兼容性（EMC）基本概念的梳理，我们会清晰地认识到，电磁干扰并非凭空产生，而是源于电路内部的电流变化、外部环境的电磁波辐射，以及不同设备间的相互耦合。我们将详细探讨各种常见的干扰源，包括但不限于： 开关器件的瞬态电流： IGBT、MOSFET等功率器件在开关瞬间产生的快速电流变化，会激发出高频谐波，成为潜在的干扰源。 高频信号的传播： 数字电路中的时钟信号、数据总线，以及射频电路中的高频载波，它们本身就是电磁辐射的源头，在传输过程中可能向外泄漏或被外界干扰。 电源线和信号线的耦合： 平行的电源线和信号线之间存在电容耦合和电感耦合，使得一个回路中的电流变化会影响到另一个回路，造成串扰。 外部电磁场的侵扰： 工业环境中的电机、变压器、雷电、甚至邻近的无线通信设备，都会产生强烈的电磁场，干扰敏感电路的工作。 理解了干扰源，我们更需要知道干扰会带来什么后果。本书将详细阐述电磁干扰对电路性能的具体影响，例如： 信号失真与错误： 干扰会叠加在原始信号上，导致波形变形，进而引起逻辑错误、数据丢失或误判。 性能下降： 敏感的模拟电路，如传感器信号采集、音频放大等，会受到干扰影响，导致信噪比降低，精度下降。 系统不稳定： 严重的干扰可能导致微处理器复位、通信中断、甚至整个系统崩溃。 辐射超标： 不当的设计可能导致产品本身产生的电磁辐射超标，无法通过电磁兼容性测试，影响产品的上市。 第二部分：接地技术的艺术——构建稳定的参考 接地，作为电路设计中最基础也是最关键的环节之一，其重要性常常被低估。本书将深入剖析接地的真正含义，以及如何通过精心设计的接地方案来抑制干扰，确保信号的完整性。我们将从以下几个关键点展开： 接地类型解析： 单点接地： 适用于低频电路，通过一个唯一的接地点连接所有接地线，避免产生接地环路。我们将分析其优点、适用场景以及潜在的缺点。 多点接地： 适用于高频电路，将所有接地线连接到一个大的接地平面，减小接地阻抗，有效抑制高频干扰。我们将深入探讨其设计原则和实现方式。 星型接地： 结合了单点接地和多点接地的优点，在特定情况下能够获得更好的性能。 混合接地： 在复杂的系统中，往往需要根据不同电路的特点采用混合接地策略，本书将提供一些实际应用的案例分析。 接地回路的危害： 接地回路是电磁干扰最常见的滋生温床之一。我们将详细分析接地回路是如何形成的，以及它对电路产生的恶劣影响，并提供识别和消除接地回路的有效方法。 接地电阻的重要性： 接地电阻直接影响到信号参考电位的稳定性和抗干扰能力。我们将探讨如何降低接地电阻，以及在不同应用场景下，对接地电阻的实际要求。 模拟地与数字地的隔离： 在混合信号电路设计中，模拟电路对干扰尤为敏感，而数字电路的开关特性容易产生干扰。本书将详细讲解如何有效隔离模拟地和数字地，防止它们之间的相互干扰。 电源地的处理： 电源地承载着大量的电流，对整个系统的稳定性至关重要。我们将讨论如何处理电源地，以确保低阻抗和良好的滤波效果。 接地线的敷设技巧： 接地线的长度、宽度、走向，以及与其他信号线的相对位置，都会影响其性能。我们将提供详细的敷设指南，帮助你优化接地效果。 第三部分：屏蔽技术的实践——构筑坚实的防线 当接地技术难以完全抑制干扰时，屏蔽就成为了必不可少的手段。本书将带你领略屏蔽技术的精髓，让你能够根据不同的干扰类型和应用场景，选择最合适的屏蔽方案。 屏蔽的基本原理： 屏蔽的本质是通过导电材料构建一个封闭的空间，利用法拉第笼效应来阻挡外部电磁波的进入，或将内部产生的电磁辐射限制在屏蔽体内。我们将深入解析其背后的电磁场理论。 屏蔽材料的选择： 不同的屏蔽材料具有不同的导电性和导磁性，适用于不同频段的电磁干扰。本书将介绍各种常用屏蔽材料的特性，以及如何根据实际需求进行选择。 屏蔽的类型与结构： 整体屏蔽： 如屏蔽罩、屏蔽机箱等，适用于保护整个设备或敏感电路。 局部屏蔽： 如屏蔽电缆、屏蔽盒等，用于保护特定的信号线或组件。 连续性与完整性： 屏蔽体的有效性与其连续性和完整性密切相关。我们将详细讨论如何确保屏蔽体的密封性，避免缝隙和开孔成为电磁波的“入侵窗口”。 接地的重要性： 屏蔽体的有效性与其接地密切相关。本书将强调如何正确接地屏蔽体，以将入侵的电磁波或内部辐射导向大地，从而实现有效的屏蔽。 屏蔽的衰减计算与评估： 我们将介绍如何估算屏蔽体的衰减能力，以及如何通过实验手段来评估屏蔽效果，确保设计满足要求。 特殊屏蔽的应用： 电缆屏蔽： 如何选择和使用屏蔽电缆，以及屏蔽层的接地方式，对于传输敏感信号至关重要。 PCB的屏蔽： 如何在PCB布局中实现局部或整体屏蔽，以保护敏感区域。 设备机箱的屏蔽： 设计和制造具有良好屏蔽性能的设备机箱，是构建EMC友好产品的关键。 第四部分：案例分析与进阶探讨——实战出真知 理论的学习离不开实践的检验。本书将穿插丰富的实际案例分析，涵盖从简单的PCB布局到复杂的工业设备设计，展示接地与屏蔽技术在不同场景下的应用。我们将通过这些案例，帮助你： 识别实际问题： 学习如何通过现象分析，定位电路中的干扰源和传播路径。 选择合适方案： 根据具体问题，选择最经济有效的接地与屏蔽解决方案。 规避设计误区： 从别人的经验中学习，避免重复犯错。 优化整体性能： 将接地与屏蔽技术融入整体设计流程，提升产品的可靠性和稳定性。 此外，本书还将对一些进阶话题进行探讨，例如： 电磁干扰的建模与仿真： 介绍一些常用的EMC仿真工具和方法，帮助你提前预测和优化设计。 电磁兼容性测试的准备： 讲解电磁兼容性测试的基本要求和流程，帮助你顺利通过认证。 高速数字电路的接地与屏蔽： 针对信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的要求，提供更高级的接地与屏蔽设计策略。 射频电路的接地与屏蔽： 深入探讨射频电路中接地与屏蔽的特殊要求和技巧。 《电路与干扰：深入理解接地与屏蔽的奥秘》不仅仅是一本书，更是一位经验丰富的导师，它将引导你穿透纷繁复杂的电磁世界，掌握构建稳定、可靠电子系统的核心技术。无论你是初涉此道的学生，还是经验丰富的工程师，这本书都将成为你不可或缺的参考指南，助你在电子设计的道路上行稳致远，打造出性能卓越、抗干扰能力强大的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的封面设计和纸张质量感到非常惊喜。作为一名长年在家中书房阅读的爱好者，一本纸质书籍的触感和视觉感受对我的阅读体验有着不可忽视的影响。这款《接地与屏蔽技术——电路与干扰(原书第5版)》的封面采用了厚实且带有纹理的硬壳材质，拿在手里有沉甸甸的分量感，触感温润，即使长时间持有也不会感到疲劳。封面的设计也颇具匠心，色彩搭配沉稳而不失活力，图案的处理简洁而富有科技感，能够立刻吸引住我的目光，并让我对其内在的知识充满好奇。 打开书页，我被其印刷的纸张深深吸引。它采用了高质量的哑光纸，这种纸张的光泽度恰到好处，既能保证文字的清晰度，又能有效减少反光，让我在强光环境下阅读时眼睛不易疲劳。纸张的厚度适中，手感光滑但不滑腻，翻页时有一种顺畅的阻力，每一次翻动都能感受到纸张本身的质感，这是数字阅读无法比拟的。 更让我赞赏的是，这本书的排版也十分考究。字体大小适中，行间距留白合理，使得每一页的内容都显得疏朗有致，不会因为文字密集而产生压迫感。段落之间的分隔清晰，标题和副标题的字体风格也与正文有所区分，这有助于读者快速地把握文章的结构和重点。图表的位置安排得当，与相关的文字内容紧密结合，使得信息的传递更加直观。 此外，书本的装订也十分牢固，每一页都缝合得非常紧密，即便是经常翻阅，也不担心会出现散页的情况。书脊的弧度设计也考虑到了人体工学，使得书本能够平铺在桌面上，方便读者书写笔记。总而言之，这本书在物理呈现上，无疑是一件令人赏心悦目的艺术品，它在细节之处体现出的对品质的追求，着实让我爱不释手，也为我即将开始的深度阅读之旅打下了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，是一种对“科学严谨性”的全新认识，也让我对工程师这个职业的严谨和细致有了更深的体会。从拿到书的最初翻阅，到后来深入阅读其中某个特定章节，我都被其中所展现出的逻辑严谨性和科学分析的深度所折服。 书中对于各种理论的阐述，并非是空泛的理论堆砌，而是建立在扎实的物理学原理之上。例如，在解释电磁场传播和散射时，作者会引用相关的麦克斯韦方程组，并详细推导其在特定条件下的简化形式，然后用这些数学模型来解释实际的屏蔽效能。这种层层递进、步步为营的讲解方式，让原本可能抽象难懂的物理概念，变得清晰可见。 我特别欣赏书中对于“干扰”的分类和分析。它不仅仅是简单地将干扰分为“传导干扰”和“辐射干扰”，而是进一步细分了各种干扰的产生机制，例如共模干扰、差模干扰、静电放电（ESD）、电磁脉冲（EMP）等，并且对每一种干扰的传播路径和影响进行了深入的探讨。这种细致的分类和分析，使得读者能够更准确地定位问题的根源，从而有针对性地采取解决措施。 在讲解接地和屏蔽技术时，书中也充分考虑了实际工程中的各种复杂因素。例如，在讨论接地系统时，作者会详细分析不同土壤电阻率、接地体形状和布置方式对接地电阻的影响；在讨论屏蔽时，也会考虑材料的导电率、厚度、开孔率以及结构的完整性等多种因素。这些细节的考虑，使得书中提供的技术建议具有很高的实用性和可操作性。 更让我感到振奋的是，书中还引用了大量的实验数据和案例分析。通过对真实世界的工程问题进行剖析，并展示如何运用书中介绍的接地和屏蔽技术来解决这些问题，这不仅增强了理论的可信度，也为读者提供了宝贵的实践经验。这种理论与实践相结合的讲解模式，让我深切地感受到，这本书不仅仅是一本教科书，更是一本能够指导工程师解决实际问题的“实战手册”。我对书中展现出的科学精神和工程智慧，由衷地感到敬佩。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排和知识循序渐进的逻辑性，让我这个非本专业背景的读者也能在理解上获得极大的便利。我目前的工作主要涉及工业自动化设备的选型和集成，虽然不直接设计电路，但设备的稳定运行离不开良好的电磁兼容性（EMC）。在工作中，我经常遇到设备之间相互干扰，或者设备对外界敏感信号产生误触发的问题，这让我意识到，对接地和屏蔽的理解是多么重要。 我一直以为，接地就是把设备接到大地，屏蔽就是用金属壳子包起来，但这本书彻底颠覆了我的认知。它从最基础的电学原理讲起，比如电压、电流、阻抗的概念，然后逐步引入电磁场的概念。对于我这样没有深厚物理学功底的人来说，书中通过大量形象的比喻和图示，将这些抽象的物理现象解释得浅显易懂。比如，书中用“水流”来比喻电流，用“管道阻力”来比喻阻抗，这样的类比让我能够迅速抓住核心概念。 接着，书本开始讲解具体的接地技术。它详细区分了“保护接地”、“工作接地”、“系统接地”等不同类型的接地，并阐述了它们各自的功能和设计原则。让我印象深刻的是，书中不仅讲解了“如何做”，更强调了“为什么这样做”，比如为什么需要考虑接地回路的长度，为什么错误的接地方式会导致信号完整性问题。 然后，是关于屏蔽的部分。书中不仅介绍了不同屏蔽材料的特点，如铜、铝、镀锡层等，还深入讲解了不同屏蔽结构的设计，如接地屏蔽、电场屏蔽、磁场屏蔽以及对电磁波的吸收。让我感到惊奇的是，书中还涉及了屏蔽的缝隙和连接处对屏蔽效能的影响，以及如何通过设计来最小化这些潜在的泄露点。 最让我觉得这本书“值”的地方在于，它将接地和屏蔽的技术放在了“电路与干扰”的宏大背景下进行解读。它会详细分析各种干扰源（如电源线、数据线、射频信号等）是如何产生的，以及它们又是如何通过各种耦合机制（如传导耦合、辐射耦合、电感耦合、电容耦合）在电路中传播和影响的。然后，再阐述接地和屏蔽技术是如何针对这些干扰源和耦合机制进行有效的抑制。这种“追根溯源”的分析方法，让我能够真正理解这些技术在解决实际问题中的核心价值。 通过阅读这本书，我感觉自己对设备的EMC问题有了更清晰的认识，也更能理解为什么某些看似简单的设计调整，能够带来如此显著的性能提升。这本书为我打开了一扇了解电子世界深层运作规律的大门，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量实在是令人不敢恭维。我是一名电气工程师，长期以来一直关注接地与屏蔽领域的技术发展，也阅读过不少相关的英文原著。这次看到《接地与屏蔽技术——电路与干扰(原书第5版)》有中文译本，本来非常期待，想着能够快速地回顾和学习其中的知识。然而，拿到书后，我几乎是立刻就感受到了译者水平的不足。 首先，术语的翻译非常混乱。同一个英文概念，在不同的章节、甚至同一章节的不同段落里，出现了好几种截然不同的中文翻译。这不仅让人感到困惑，更严重的是，它阻碍了对技术细节的准确理解。例如，书中对“common impedance coupling”的处理就尤为糟糕，有时译为“公共阻抗耦合”，有时又变成了“共模阻抗耦合”，甚至还有“共享阻抗耦合”这样的说法。这对于理解电流路径和干扰的传播方式造成了极大的障碍。 其次，语句的翻译生硬且不通顺。很多句子都是生搬硬套英文的句式结构，读起来非常拗口，甚至有些地方意思完全被扭曲了。比如，在解释电磁兼容性（EMC）基本原理时，一些描述干扰源、耦合路径和接收器的句子，翻译得像是机器翻译的直译，缺乏逻辑性和连贯性。这让原本应该清晰易懂的技术概念，变得晦涩难懂。 再者，图表的标注和说明也存在不少错误。书中大量的示意图和实验结果图，其标注的中文翻译要么是错误的，要么是与图意完全不符的。这不仅让读者无法通过图表来辅助理解文本内容，反而会产生误导。例如，某个关于接地网格效应的图，其坐标轴的标注翻译错误，导致读者完全无法理解曲线代表的物理意义。 最后，整体的排版和校对也显得非常粗糙。书页边缘有明显的错位，字体大小和行间距在不同章节之间也存在不一致的情况。更令人沮丧的是，书中出现了大量的错别字和语法错误，这使得阅读体验大打折扣。一本技术类书籍，其严谨性和准确性是至关重要的，而这本书在这些方面都表现得非常欠缺。总而言之，我强烈建议有条件的读者，尽量阅读原版英文书籍，以免被这个糟糕的中文译本误导。

评分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的时代，能够找到一本真正具有深度和广度的技术参考书，实属不易。这本《接地与屏蔽技术——电路与干扰(原书第5版)》给我带来的，正是这样一种“宝藏”般的体验。虽然我并非直接涉及电路设计的专业人士，但我在一个与电子产品开发相关的行业工作，时常需要理解和评估电子设备在电磁兼容性（EMC）方面的表现。这本书的内容，恰好能填补我在这一领域的知识空白，并提供一套系统性的理解框架。 书中对于“接地”的阐述，远超我最初的想象。它不仅仅是简单地将设备与大地连接，而是深入剖析了不同接地方式（如单点接地、多点接地、混合接地）的原理、优缺点以及适用场景。通过对接地电阻、接地电流、接地回路的详细讲解，我才了解到，看似简单的接地，实则蕴含着丰富的物理学和工程学原理。书中关于“地线”作为信号参考平面的重要性，以及如何避免地线上的噪声耦合，都让我受益匪浅。 “屏蔽”的部分更是让我大开眼界。我原本以为屏蔽就是用金属外壳将设备包裹起来，但书中详细介绍了不同类型的屏蔽（如导电涂层、金属网、吸波材料等）的工作机理，以及如何根据干扰源的频率和强度来选择合适的屏蔽技术。特别是关于屏蔽效能的计算和评估方法，以及如何设计和构建有效的屏蔽结构，都提供了非常实用且具有操作性的指导。 更让我印象深刻的是，书中将接地和屏蔽技术置于“电路与干扰”的大背景下进行阐述。它没有孤立地讲解技术本身，而是着重于分析干扰产生的根源（如传导、辐射、感应等），以及接地和屏蔽在抑制这些干扰方面所起到的关键作用。这种“问题导向”的讲解方式，使得学习过程更加有针对性，也让我能够更清晰地理解这些技术为何如此重要，以及它们在实际工程中是如何应用的。尽管我对书中的数学推导和电路分析的细节理解可能还有一定局限，但整体而言，这本书为我建立起了一个坚实的EMC基础知识体系。