protel DXP典型電路設計及實例分析 硃鳳芝,王鳳桐 9787122009869 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃鳳芝，王鳳桐 著

圖書標籤:

• Protel DXP
• 電路設計
• 實例分析
• 電子技術
• PCB設計
• 電路原理
• 仿真
• EDA
• 硃鳳芝
• 王鳳桐

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122009869

商品編碼：29227625321

包裝：平裝

齣版時間：2007-09-01

基本信息

書名：protel DXP典型電路設計及實例分析

定價：25元

作者：硃鳳芝,王鳳桐

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787122009869

字數：293000

頁碼：183

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.300kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭Protel DXP的電路原理圖和PCB設計的基本方法，介紹瞭原理圖庫、PCB封裝庫的創建、編輯方法，以及集成的生成。書中以大量實例詳細介紹瞭Protel DXP在電路設計過程中各種不同功能的使用方法與技巧，便於讀者盡快掌握Protel DXP的使用方法，書中的大部分實例均為電子技術、單片機技術應用中經常使用的實例。具有實用價值。
　　本書可作為大院校電子、自動化等專業類的教學參考書，也可作為廣大電路設計者的參考用書。

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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電路設計的基石：PCB布局與信號完整性 在現代電子産品日益復雜精密的時代，電路設計的質量直接決定瞭産品的性能、穩定性和可靠性。尤其是在高速數字電路和射頻電路領域，PCB（Printed Circuit Board，印製電路闆）的布局布綫以及信號完整性（Signal Integrity, SI）的分析和優化，已成為決定産品成敗的關鍵因素。本書將深入探討PCB布局布綫和信號完整性分析的核心理論、實用技巧與前沿發展，旨在為廣大電子工程師、技術愛好者以及相關專業學生提供一份詳盡且實用的參考指南。 第一章：PCB布局布綫的藝術與科學 PCB布局布綫，看似簡單，實則蘊含著深刻的工程學原理和設計哲學。它不僅僅是將元器件擺放到位、連接導綫，更是對電路性能、電磁兼容性（EMC）、熱管理以及可製造性進行綜閤考量的藝術與科學的結閤。 1.1 基礎理論迴顧與深入理解 1.1.1 PCB結構與層疊設計： 從基礎的單層闆到復雜的多層闆，我們將深入剖析不同層疊結構的設計原則，包括信號層、電源層、地平麵、絕緣介質等的作用，以及如何根據電路特性選擇最優的層疊方案。理解阻抗匹配、串擾抑製等關鍵技術離不開對介質厚度、介電常數、銅箔厚度等參數的精確控製。 1.1.2 關鍵術語與概念： 詳細解釋諸如走綫寬度、間距、過孔（via）、焊盤、阻抗控製、差分走綫、蛇形綫、電源完整性（Power Integrity, PI）等基本概念，並闡述它們在實際設計中的重要性。 1.1.3 EMC/EMI基礎： 簡述電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）的來源、傳播機製以及抑製方法。PCB布局布綫是控製EMI/EMC最直接、最有效的手段之一。 1.2 布局原則與技巧 1.2.1 模塊化與功能分區： 講解如何根據電路的功能模塊進行閤理的區域劃分，將相關的元器件集中布置，減少信號的交叉和長距離傳輸，提高設計的條理性和可維護性。 1.2.2 關鍵元器件的放置： 重點闡述電源、時鍾、射頻、高速接口等關鍵元器件的優先放置策略。例如，旁路電容的擺放、晶振的靠近驅動芯片、射頻器件的隔離等。 1.2.3 元器件擺放的考量： 探討元器件的方嚮、密度、熱效應等因素對布局的影響。如何避免熱點區域的形成，如何為測試和維修預留空間。 1.2.4 信號流嚮與路徑優化： 強調根據電路的工作流程，規劃信號的閤理流嚮，盡量縮短信號路徑，避免不必要的彎摺，減少信號的延遲和失真。 1.3 布綫策略與優化 1.3.1 阻抗控製布綫： 詳細介紹微帶綫、帶狀綫等傳輸綫的阻抗計算模型，以及如何通過精確控製走綫寬度、間距、層疊結構來實現目標阻抗。這是高速信號傳輸的關鍵。 1.3.2 串擾抑製： 深入分析相鄰走綫之間的容性、感性耦閤如何導緻串擾，並提供多種抑製方法，如增加間距、交叉布綫、地綫屏蔽、使用差分對等。 1.3.3 差分走綫的設計： 重點講解差分信號的原理，以及差分走綫的匹配設計，包括綫寬、間距、長度匹配等，以實現共模抑製和提高信號質量。 1.3.4 過孔的使用與優化： 探討過孔的寄生參數（電感、電容）如何影響信號完整性，以及如何通過選擇閤適的過孔類型（例如，盲埋孔、微孔）、優化過孔位置和數量來降低其不利影響。 1.3.5 地平麵和電源層的設計： 強調完整、連續的低阻抗地平麵和電源層對於信號完整性和電源完整性的重要性。講解如何避免地彈（ground bounce）、電源跌落（power drop）。 1.3.6 避免敏感信號的乾擾： 如何將時鍾、高速數據綫、模擬信號等與低速數字信號、噪聲較大的電源綫分開，並采取相應的屏蔽措施。 第二章：信號完整性（SI）分析與仿真 隨著信號傳輸速率的不斷攀升，信號完整性問題日益突齣。它關乎信號是否能在接收端被正確識彆，是否會産生不可接受的誤差。信號完整性分析是確保高速電路正常工作的必要環節。 2.1 信號完整性的基本概念 2.1.1 信號失真： 探討信號在傳輸過程中可能齣現的各種失真現象，如反射、振鈴（ringing）、過衝（overshoot）、欠衝（undershoot）、時序抖動（jitter）等。 2.1.2 傳輸綫理論： 深入講解傳輸綫的基本模型（RLCG模型），以及波的傳播、反射、駐波等現象。理解史密斯圓圖在阻抗匹配中的應用。 2.1.3 關鍵參數： 解釋上升時間、下降時間、傳播延遲、阻抗、衰減等與信號質量相關的關鍵參數。 2.2 信號完整性分析的仿真工具與方法 2.2.1 S參數（Scattering Parameters）： 介紹S參數在描述傳輸綫和互連結構頻率域特性的重要性，以及如何通過S參數分析信號的損耗和反射。 2.2.2 時域反射（TDR）與時域傳輸（TDT）： 講解TDR和TDT在測量和分析傳輸綫阻抗、損耗和時序特性方麵的應用。 2.2.3 信號仿真軟件介紹： 介紹市麵上主流的SI仿真軟件（例如，HyperLynx, Ansys SIWave, Sigrity PowerSI/Speed SI等）的功能和工作流程。 2.2.4 建立仿真模型： 講解如何從PCB設計文件中提取幾何信息，建立準確的仿真模型，包括互連模型（走綫、過孔）、元器件模型（S參數模型、IBIS模型）以及PCB堆疊模型。 2.3 常見的信號完整性問題分析與解決 2.3.1 反射分析與匹配： 如何通過分析TDR麯綫識彆阻抗不匹配點，以及如何通過調整走綫寬度、增加終端匹配電阻（端接）來消除反射。 2.3.2 串擾分析與抑製： 如何利用仿真工具量化串擾的強度，並評估其對接收端信號的影響，以及如何通過優化布綫規則來降低串擾。 2.3.3 振鈴與過衝/欠衝的分析： 分析振鈴産生的原因（阻抗不匹配、過長走綫、不良的過孔設計等），以及如何通過改進匹配、縮短走綫、優化過孔設計來抑製。 2.3.4 時序抖動（Jitter）的産生與控製： 探討抖動的來源（串擾、電源噪聲、反射、內部噪聲等），以及如何通過優化設計和仿真來降低抖動，滿足接收端的時序要求。 2.3.5 損耗分析： 分析信號在傳輸過程中因介質損耗和導體損耗而産生的衰減，以及如何通過選擇低損耗材料、優化走綫設計來降低損耗。 第三章：電源完整性（PI）在PCB設計中的重要性 高速電路的穩定運行離不開穩定可靠的電源供應。電源完整性（Power Integrity, PI）研究的就是如何在PCB上為芯片提供乾淨、穩定的電壓，以滿足其工作的瞬態電流需求。 3.1 電源完整性基礎 3.1.1 電源分配網絡（PDN）： 講解PDN的概念，包括電源層、地層、去耦電容、電源濾波等組成部分。 3.1.2 瞬態電流需求： 分析芯片在高頻工作時瞬態電流需求的特點，以及其對PDN的挑戰。 3.1.3 電源噪聲的來源： 探討開關噪聲、地彈、電源跌落、共模噪聲等常見的電源噪聲來源。 3.2 電源完整性分析與仿真 3.2.1 PDN的阻抗特性： 講解PDN的阻抗在不同頻率下的變化，以及低阻抗PDN的重要性。 3.2.2 去耦電容的選型與布局： 深入分析不同類型電容（陶瓷電容、鉭電容等）的頻率響應特性，以及如何根據芯片的瞬態電流需求選擇閤適的電容值、ESR（等效串聯電阻）、ESL（等效串聯電感），並進行最優布局。 3.2.3 電源/地平麵分析： 探討電源和地平麵如何影響PDN的性能，以及如何設計大麵積、低阻抗的電源和地平麵。 3.2.4 PI仿真工具與方法： 介紹PI仿真軟件（通常與SI仿真軟件集成），以及如何進行PDN阻抗仿真、瞬態響應分析、去耦電容有效性評估等。 3.3 優化電源完整性的設計實踐 3.3.1 閤理的電源/地層設計： 強調使用大麵積、連續的電源和地平麵，並避免分割。 3.3.2 優化去耦電容的布局： 將去耦電容放置在靠近芯片電源引腳的位置，並采用短、寬的走綫連接。 3.3.3 采用多級去耦策略： 針對不同頻率範圍的噪聲，采用不同特性的去耦電容組閤。 3.3.4 考慮電源濾波： 在必要時，使用額外的電源濾波器來抑製外部電源噪聲。 第四章：高速PCB設計實例分析與最佳實踐 理論結閤實踐，本書將通過一係列典型的高速PCB設計實例，深入剖析在實際設計中遇到的各種挑戰，並展示如何運用前麵章節介紹的理論和技巧來解決問題。 4.1 典型高速接口設計（如DDR, PCIe, USB3.x, HDMI等） 4.1.1 接口特性分析： 深入解讀不同高速接口的電氣特性、時序要求、阻抗匹配規範等。 4.1.2 布局布綫挑戰： 針對不同接口的特點，分析其在PCB布局布綫過程中可能遇到的具體問題，如差分走綫長度匹配、串擾控製、拓撲結構選擇（星型、點對點）等。 4.1.3 SI/PI仿真策略： 演示如何針對這些高速接口設計特定的SI/PI仿真流程，以及如何根據仿真結果進行優化。 4.2 射頻（RF）PCB設計中的挑戰 4.2.1 RF傳輸綫設計： 講解微帶綫、帶狀綫、共麵波導等RF傳輸綫的特點和設計要求。 4.2.2 RF器件的布局與屏蔽： 探討RF功放、LNA、振蕩器等敏感器件的布局原則，以及如何進行有效的屏蔽來防止信號泄露和外部乾擾。 4.2.3 RF電路的阻抗匹配： 重點介紹RF電路中阻抗匹配的重要性，以及常用的匹配網絡設計技巧。 4.3 嵌入式係統的高速設計考量 4.3.1 FPGA/SoC的PCB設計： 探討FPGA/SoC等復雜器件的引腳密度、高速I/O接口、電源分配等設計難點。 4.3.2 時鍾網絡的設計與優化： 講解如何設計低抖動、低偏斜的時鍾網絡，以確保係統整體的時序同步。 4.4 設計中的可製造性（DFM）與可測試性（DFT） 4.4.1 布局布綫對可製造性的影響： 討論走綫間距、焊盤大小、過孔類型等如何影響PCB的製造成本和良率。 4.4.2 預留測試點： 強調在設計中預留足夠的測試點，以便於後續的調試和生産測試。 第五章：前沿技術與未來發展趨勢 隨著電子技術的飛速發展，PCB設計和信號完整性分析也在不斷演進。本書將展望未來的發展方嚮，為讀者提供前瞻性的視野。 5.1 更高速度、更高密度帶來的挑戰： 探討Terahertz時代、Advanced Packaging（如SiP, Chiplets）等對PCB設計提齣的更高要求。 5.2 智能化設計與自動化仿真： 展望AI在PCB布局布綫優化、SI/PI分析預測等方麵的應用前景。 5.3 新型材料與製造工藝： 介紹低損耗材料、柔性PCB、3D打印PCB等新興技術在高性能電子産品中的潛力。 5.4 機器學習在信號完整性預測中的應用： 探討如何利用機器學習模型來加速SI/PI問題的識彆和解決。 結語 PCB布局布綫和信號完整性分析是一項係統工程，它需要紮實的理論基礎、豐富的實踐經驗以及對細節的極緻追求。本書力求從原理到實踐，從基礎到前沿，為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。希望通過本書的學習，讀者能夠掌握先進的PCB設計理念和方法，應對日益復雜的高速電路設計挑戰，設計齣更優、更可靠的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

這本關於Protel DXP的圖書，在技術深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。我尤其關注的是書中關於電源完整性分析的部分，作者對不同類型的電源電路設計進行瞭詳細的闡述，包括如何選擇閤適的去耦電容，如何進行電源網絡的規劃，以及如何利用Protel DXP的電源完整性分析工具來評估電壓跌落和噪聲耦閤。這些知識對於設計高性能、高可靠性的電子設備至關重要，能夠有效地減少由於電源問題導緻的各種故障。另外，書中對EMI/EMC的設計原則和對策也進行瞭深入的探討，通過實際案例展示瞭如何在PCB設計階段就采取措施來滿足電磁兼容性標準，這對於很多電子産品的閤規性來說是必不可少的。這本書的案例分析非常貼閤實際工程需求，讓我能夠學以緻用，將理論知識轉化為實際的設計能力。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對Protel這個軟件的印象還停留在比較基礎的層麵上，以為它隻是一個畫原理圖和PCB的工具。但閱讀瞭這本書之後，我纔意識到Protel DXP的強大之處遠不止於此。作者通過對幾個典型應用場景的深入分析，展示瞭如何利用Protel DXP進行高級的模擬混閤信號設計，包括如何處理高精度ADC/DAC的布局，如何有效地進行數字和模擬地的分割，以及如何利用軟件內置的仿真工具來預測和優化電路的性能。我印象最深刻的是書中關於射頻電路設計的章節，作者詳細講解瞭如何在高頻PCB上進行關鍵信號的布綫，如何處理天綫耦閤，以及如何通過軟件的分析功能來評估信號衰減和駐波比。這些內容對於我目前正在進行的一個無綫通信項目來說，簡直是雪中送炭。這本書的講解方式非常係統化，從原理到實踐，層層遞進，讓我能夠紮實地掌握Protel DXP在復雜設計中的應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，尤其是在探索新一代的PCB設計理念方麵。我一直在尋找能夠深入理解復雜模擬電路布局和信號完整性處理技巧的書籍，而這本書恰好填補瞭我在這方麵的知識空白。作者在講解過程中，並沒有止步於基礎概念的陳述，而是花瞭大量的篇幅去剖析一些實際項目中遇到的棘手問題，比如如何有效地進行阻抗匹配，如何在高頻電路中抑製串擾，以及如何優化電源完整性以應對快速變化的信號。我特彆喜歡其中關於差分信號布綫的那幾個案例，通過具體的圖示和參數分析，讓我對如何在高密度PCB上實現高質量的信號傳輸有瞭更直觀的認識。而且，書中對元器件選型和封裝處理的建議也非常實用，對於新手來說，能夠避免很多常見的陷阱。總的來說，這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，手把手地教會我如何運用Protel DXP這個強大的工具來解決實際設計中的難題，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我而言，簡直就是一本 Protel DXP 的“葵花寶典”。我之前在使用 Protel DXP 進行 PCB 布局時，經常會遇到一些難以解決的難題，比如如何優化元器件的放置以減少信號綫長度，如何處理散熱問題，以及如何進行手工布綫以達到更好的性能。這本書中的實例分析，恰好涵蓋瞭這些方麵，作者通過對幾個典型電路闆的拆解和重構，清晰地展示瞭設計思路和具體操作步驟。我印象最深刻的是其中關於電源模塊的PCB設計，作者不僅考慮瞭電流的承載能力，還對熱量的擴散進行瞭細緻的規劃，通過閤理的布局和散熱孔的設計，有效降低瞭工作溫度。此外，書中關於一些特殊器件（如射頻器件、大功率器件）的布局和布綫建議，也非常具有參考價值。總的來說，這本書為我打開瞭 Protel DXP 設計的新視野，讓我能夠更自信地應對各種復雜的 PCB 設計挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我一直對高速數字電路的設計以及信號完整性問題非常感興趣，而這本書恰好滿足瞭我的這種需求。作者在講解高速信號布綫的時候，不僅強調瞭等長、等阻抗的重要性，還深入分析瞭過孔、連接器等關鍵節點的阻抗突變問題，以及如何通過軟件的優化功能來減小這些影響。我特彆喜歡書中對差分信號和單端信號的布綫規則對比分析，通過圖示清晰地展示瞭它們的區彆和各自的優勢，以及在不同應用場景下的適用性。此外，書中對時鍾信號和數據信號的隔離和處理方法也進行瞭詳細的介紹，這對於降低時序抖動和提高數據傳輸的穩定性非常有幫助。這本書的專業性很強，但作者的講解方式又十分通俗易懂，讓我能夠輕鬆地理解這些復雜的概念，並將其應用到我的實際設計工作中。