OrCAD ＆ PADS高速电路板设计与仿真（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周润景 著

图书标签:

• OrCAD
• PADS
• 高速电路板
• PCB设计
• 仿真
• 电子工程
• 信号完整性
• 电源完整性
• 电磁兼容性
• 第四版

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121329043

版次：4

商品编码：12235067

包装：平装

丛书名： EDA应用技术

开本：16开

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：364

字数：582400

正文语种：中文

内容简介

本书以Cadence SPB 17.2-2016和Mentor公司*新开发的Mentor PADS VX.2版本为基础，以具体的电路为范例，讲解电路板设计的全过程。原理图设计采用OrCAD Capture软件，介绍了元器件原理图符号的创建、原理图设计；PCB采用PADS软件，介绍了元器件封装建库，PCB布局、布线；输出采用CAM350软件，进行导出与校验等。此外，为了增加可操作性，本书提供了全部范例，使读者能尽快掌握这些工具的使用并设计出高质量的电路板。

作者简介

周润景教授，中国电子学会高级会员，IEEE/EMBS会员，国家自然科学基金项目"高速数字系统的信号与电源完整性联合设计与优化”等多项*家级、省部级科研项目负责人，主要从事模式识别与智能系统、控制工程的研究与教学工作，具有丰富的教学与科研经验。

目录

第1章 概述
1．1 本书的内容
1．2 PCB设计流程
1．3 OrCAD Capture新功能介绍
1．4 PADS Layout VX．2新功能介绍
第2章 Capture原理图设计工作平台
2．1 Design Entry CIS软件功能介绍
2．2 原理图工作环境
2．3 设置图纸参数
2．4 设置设计模板
2．5 设置打印属性
第3章 制作元件及创建元件库
3．1 创建单个元件
3．1．1 直接新建元件
3．1．2 用电子表格新建元件
3．2 创建复合封装元件
3．3 大元件的分割
3．4 创建其他元件
第4章 创建新设计
4．1 原理图设计规范
4．2 Capture基本名词术语
4．3 建立新项目
4．4 放置元件
4．4．1放置基本元件
4．4．2对元件的基本操作
4．4．3放置电源和接地符号
4．4．4完成元件放置
4．5 创建分级模块
4．6 修改元件序号与元件值
4．7 连接电路图
4．8 标题栏的处理
4．9 添加文本和图像
4．10 建立压缩文档
4．11 平坦式和层次式电路图设计
4．11．1 平坦式和层次式电路的特点
4．11．2 电路图的连接
第5章 PCB设计预处理
5．1 编辑元件的属性
5．2 Capture到Allegro PCB Editor的信号属性分配
5．3 建立差分对
5．4 Capture中总线（Bus）的应用
5．5 原理图绘制后续处理
5．5．1 设计规则检查
5．5．2 为元件自动编号
5．5．3 回注（Back Annotation）
5．5．4 自动更新元件或网络的属性
5．5．5 生成元件清单
5．5．6 属性参数的输出/输入
5．5．7 生成网络表
第6章 PADS Layout的属性设置
6．1 PADS Layout界面介绍
6．2 “设置启动文件”功能简介
6．3 PADS Layout的菜单
6．4 PADS Layout与其他软件的链接
第7章 定制PADS Layout环境
7．1 “选项”参数设置
7．2 “设置”参数设置
第8章 PADS Layout的基本操作
8．1 视图控制方法
8．2 PADS Layout 的4种视图模式
8．3 无模式命令和快捷键
8．4 循环选择
8．5 过滤器基本操作
8．6 元器件基本操作
8．7 绘图基本操作
第9章 元器件类型及库管理
9．1 PADS Layout的元器件类型
9．2 封装编辑器界面简介
9．3 封装向导
9．4 不常用元器件封装举例
9．5 建立元器件类型
9．6 库管理器
第10章 布局
10．1 布局前的准备
10．2 布局应遵守的原则
10．3 手工布局
第11章 布线
11．1 布线前的准备
11．2 布线的基本原则
11．3 布线操作
11．4 控制鼠线的显示和网络颜色的设置
11．5 自动布线器的使用
第12章 覆铜及平面层分割
v12．1 覆铜
12．2 平面层
第13章 自动标注尺寸
13．1 自动标注尺寸模式简介
13．2 尺寸标注操作
第14章 工程修改模式操作
14．1 工程修改模式简介
14．2 ECO工程修改模式操作
14．3 比较和更新
第15章 设计验证
15．1 设计验证简介
15．2 设计验证的使用
第16章 定义CAM文件
16．1 CAM文件简介
16．2 光绘输出文件的设置
16．3 打印输出
16．4 绘图输出
第17章 CAM输出和CAM Plus
17．1 CAM350用户界面介绍
17．2 CAM350的快捷键及D码
17．3 CAM350中Gerber文件的导入
17．4 CAM的排版输出
17．5 CAM Plus的使用

前言/序言

前言

随着电路设计规模的不断扩大及高速电路越来越广泛的使用，普通的EDA设计工具已经不能满足日益缩短的产品设计周期和复杂的电路功能的要求。本书提供了一套物美价廉的中档PCB设计工具“组合套餐”，所选取的软件包括原理图设计软件Cadence SPB 17.2-2016的OrCAD Capture部分，PCB库元器件编辑、PCB设计布局、PCB设计布线工具Mentor PADS VX.2，报表生成工具CAM350。该组合将Cadence和Mentor两大全球顶级EDA厂商的优势相结合，形成一个完整的电路设计环境。

本书介绍的电路系统设计工具所包含的各个模块具有如下特点。

-原理图设计（Capture CIS）工具：具有丰富的库元器件、方便快捷的原理图输入工具与原理图元器件符号编辑工具，与PCB设计工具的接口友好，图形美观，能兼容其他PCB工具设计的原理图资料，也能导出多种其他PCB工具格式的文件。

-PCB库元器件编辑工具（PADS）：可简便、直观、快速、准确地编辑各种标准与非标准封装库文件。在PADS VX.2版本中PADS Decal Wizard（封装向导）工具增强，通过输入参数建立封装，自动建立焊盘栈、器件外形框及阻焊、钢网，产生的封装基于IPC-7351B标准。

-PCB设计布局、布线工具（PADS）：手工布线与自动布线具有推挤布线，支线、总线布线，差分对、等长、均匀间隔布线等功能。自动布线具有很高的布线速度、布通率和布线质量，可以保证信号完整性和电磁兼容性。新版本中PADS Layout和Router的同步功能更加方便与完善，并且两者环境可以自由切换，使操作更加简便；PADS Layout 过去忽略差分间距，现在差分网络将其作为线与线之间的间距来处理。设计验证将会报告任何违反线与线间距的问题，避免误报线与线的间距冲突；新版本增加了输出ODB++，是首选的制造输出文档；同时，Layout可输出为PDF，输出的PDF支持搜索元件参考位号、引脚号、属性标签，可建立书签，支持自定义输出方案，并可复用，支持装配变量；此外，新版本的DXF导出功能增强，Flat DXF可以让用户自己选择数据输出，这样Flat DXF可给出更小的、更易管理的文件，DXF更易集成到机械。同时增加了走线与焊盘上显示网络名的功能，使得工程师在布线过程中更容易掌握走线规则；ECO（工程变更）更新功能及差分对布线功能也都得到了很大的改进。

-报表生成工具（CAM350）：可以生成完善齐全的报表，输出加工PCB所需的文档。

本书的出版得到了Mentor Graphics公司的大力支持，在此表示感谢！

本书由周润景、邵绪晨编著。全书共17章，其中第6章由邵绪晨编写，其余各章由周润景编写，全书由周润景统稿。另外，参加本书编写的还有何茹、韩亦俍、宋志清、刘艳珍、刘白灵、王洪艳、姜攀、托亚、贾雯、张红敏、张丽敏、周敬和陈萌。

为便于读者阅读、学习，特提供本书范例的下载资源，请访问http://yydz.phei.com.cn网站，到“资源下载”栏目下载。

由于作者水平有限，加上时间仓促，书中错误和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

编著者

《OrCAD & PADS 高速电路板设计与仿真（第4版）》图书简介 在当今电子产品飞速发展的时代，高性能、高集成度的电路板设计已成为电子工程师的核心竞争力。信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等高速设计挑战，以及复杂的元器件布局、精密的布线规则，都对设计者的技术水平和工具掌握能力提出了极高的要求。本书正是为应对这些挑战而生，旨在为广大电子工程技术人员、高校师生以及相关领域的研究者提供一套系统、实用、前沿的高速电路板设计与仿真解决方案。 《OrCAD & PADS 高速电路板设计与仿真（第4版）》在延续前几版经典内容的基础上，紧跟行业最新发展趋势，全面更新和深化了OrCAD和PADS这两款业界主流EDA工具在高速电路板设计与仿真中的应用。本书不仅仅是一本工具书，更是一部融合了理论知识、实践技巧和前沿理念的综合性教程。它以培养读者独立解决高速电路板设计难题的能力为目标，从基础概念到高级应用，层层递进，力求让读者在掌握软件操作的同时，深刻理解其背后所蕴含的物理原理和设计方法。 本书内容亮点概览： 一、 理论基础与设计方法论的深度融合： 本书并非简单罗列软件功能，而是将高速电路设计领域的核心理论知识融入到实际操作的讲解中。读者将系统学习到： 信号完整性（SI）的本质与实践： 深入剖析信号传播过程中的反射、振铃、串扰、损耗等现象的成因，并详细阐述如何在OrCAD/PADS中进行SI仿真，包括传输线模型、阻抗匹配、端接策略、拓扑结构选择等。我们将通过具体案例，展示如何利用仿真结果指导PCB布局布线，有效解决信号失真问题。 电源完整性（PI）的挑战与对策： 讲解DC-DC转换器、LDO等电源模块的设计原理，以及PCB上的电源分配网络（PDN）设计的重要性。重点在于如何通过仿真工具评估PDN的阻抗、压降，以及如何通过去耦电容的选择和放置来优化电源稳定性，确保芯片正常工作。 电磁兼容性（EMC）的设计原则： 介绍EMI（电磁干扰）和EMS（电磁敏感性）的基本概念，以及PCB设计在EMC中的关键作用。本书将指导读者如何通过合理的布局、布线、屏蔽、接地等技术，在设计阶段就最大程度地降低EMC风险，满足相关标准要求。 高速接口设计规范： 涵盖DDR、USB、PCIe等主流高速接口的设计要求和注意事项，包括差分信号的布线、时序要求、阻抗控制等，并演示如何在OrCAD/PADS中实现这些约束。 二、 OrCAD与PADS工具的精细化应用： 本书将OrCAD和PADS的优势发挥到极致，提供了详尽的软件操作指南和高级技巧： OrCAD Capture / CIS： 从原理图的创建、符号库的管理、元器件的查找与导入（尤其强调CIS的强大功能），到原理图的逻辑检查与设计复用，再到层次化设计方法的应用，全面掌握原理图设计流程。 OrCAD PCB Designer / Allegro： 深入讲解PCB布局布线的核心环节。包括： PCB Editor： 细致介绍PCB的设置，如设计规则（DRC）的精细化配置（宽度、间距、过孔、蛇行线延迟等），层叠结构的定义，以及如何根据高速设计需求进行优化。 布局（Placement）： 重点阐述元器件的逻辑布局、信号流向规划、电源和地网络的连接考虑、热管理设计等。 布线（Routing）： 详细介绍单端信号、差分信号的布线规则，包括等长约束、差分对匹配、过孔选择、蛇行线设计技巧，以及如何处理关键信号线。 Allegro的强大功能： 深入挖掘Allegro在大型复杂PCB设计中的应用，例如版图规划、引脚交换、手工布线优化、差分对布线工具等。 PADS Designer / Router： 同样提供PADS环境下完整的高速电路板设计流程。 PADS Designer： 从原理图绘制到PCB版图的建立，重点介绍PADS的规则设置、元器件库管理、设计约束的定义。 PADS Layout： 讲解PCB的布局、布线、 DRC检查等，侧重于PADS在用户友好性和效率方面的特点。 PADS Router： 介绍其自动布线和手工布线的功能，以及如何结合高速设计需求进行优化。 三、 高速仿真的实战演练： 仿真在高速电路板设计中扮演着至关重要的角色。《OrCAD & PADS 高速电路板设计与仿真（第4版）》将重点放在仿真工具的实操应用上： Sigrity SI/PI仿真： 详细演示如何利用OrCAD Sigrity中的工具（如PowerSI, SystemSI, PowerDC等）进行信号完整性和电源完整性仿真。从模型建立、激励源设置、仿真结果分析，到优化建议的提出，全面覆盖仿真流程。 EMC仿真（可选集成）： 根据实际情况，介绍如何结合第三方EMC仿真工具或利用OrCAD/PADS内置的EMC分析功能，对PCB进行预评估，找出潜在的EMC问题。 仿真驱动设计（SDD）的理念： 强调仿真应贯穿于设计过程的始终，而不是事后检验。本书将引导读者如何在设计早期通过仿真验证设计方案，并在设计过程中不断优化。 四、 案例分析与工程实践： 理论与实践相结合是本书最大的特色。书中包含一系列经过精心设计的实际案例，覆盖了不同领域的高速电路板设计场景： 服务器/工作站主板设计： 重点关注CPU、内存、PCIe等关键高速信号的设计与仿真。 嵌入式系统/高性能计算板卡： 针对FPGA、GPU等高性能芯片的I/O设计，以及高速互联接口的处理。 消费电子产品PCB设计： 如智能手机、平板电脑等，虽然尺寸受限，但信号完整性要求同样严苛。 通信设备PCB设计： 涉及射频信号、高速数字信号的混合设计。 每个案例都将从需求分析、原理图设计、PCB布局布线、高速仿真验证，到最终的生产注意事项，进行详细的讲解和演示。读者可以通过跟随案例的步骤，亲身体验解决实际工程问题的过程，积累宝贵的工程经验。 五、 前沿技术与发展趋势： 除了对现有工具的深入应用，本书还将触及一些前沿的技术和未来的发展方向，例如： AI在PCB设计中的应用展望： 探讨人工智能技术如何辅助PCB设计，提高效率和优化性能。 新材料与新工艺对高速设计的影响： 介绍低损耗介质、高频板材等在高速设计中的应用。 多板协同设计与系统级仿真： 探讨更宏观的设计视角。 目标读者： 电子工程技术人员： 正在从事或即将从事PCB设计、硬件开发、嵌入式系统设计等工作的工程师。 高校学生： 电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科生、硕士生和博士生，以及相关课程的教师。 研发部门管理者： 希望了解最新高速电路板设计技术和工具，以指导团队工作的管理者。 对高速电路板设计感兴趣的自学者。 本书的独特价值： 实操性强： 大量图文并茂的软件操作演示，让读者“看得懂，学得会，用得上”。 理论扎实： 深入浅出的理论讲解，帮助读者理解“为什么这样做”，而非停留在“怎么做”。 案例丰富： 贴近实际工程的案例分析，有效提升读者的工程实践能力。 体系完整： 从原理图到PCB，从仿真到生产，覆盖高速电路板设计的全流程。 与时俱进： 全面更新了OrCAD和PADS的最新版本功能，并融入了最新的行业技术和发展趋势。 《OrCAD & PADS 高速电路板设计与仿真（第4版）》将成为您在高速电路板设计领域披荆斩棘、成就卓越的得力助手。无论您是初学者还是有一定经验的工程师，本书都将为您带来前所未有的启发和提升，助您在新一轮技术浪潮中乘风破浪！

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的硬件工程师，我在高速PCB设计领域摸爬滚打了好几年，遇到过无数棘手的技术难题。一直以来，我对OrCAD和PADS这两款EDA工具都颇有研究，但总觉得在高速设计方面，尤其是在信号完整性和电源完整性方面，还缺乏一本能够系统性、深入讲解的书籍。当我在书店看到这本《OrCAD＆ PADS高速电路板设计与仿真（第4版）》时，眼前一亮。从书名就可以看出，它针对的是我工作中经常需要面对的痛点。我尤其关注书中对于“高速”这个概念的定义以及相关的设计方法论。是不是能够涵盖到当前主流的高速接口，比如USB 3.x、SATA、甚至是一些SerDes技术的设计考虑？我希望书中能提供一些具体的、可操作的设计指南，而不是停留在理论层面。比如，在PCB叠层设计方面，如何根据不同信号的特性来选择合适的介质材料和铜箔厚度？在布线方面，有没有关于差分对、同轴线等特殊走线的详细约束和最佳实践？还有，仿真部分的具体应用，比如如何设置仿真模型，如何解读仿真结果，以及如何基于仿真结果进行PCB修改，这些都是我非常期待在书中找到答案的。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《OrCAD＆ PADS高速电路板设计与仿真（第4版）》之前，我其实对高速PCB设计一直有点摸不着头脑，总觉得理论和实践之间隔着一道看不见的鸿沟。书的封面设计简洁大气，信息量却不小，立刻就勾起了我深入了解的兴趣。翻开目录，首先吸引我的是那几个核心章节，它们似乎直击了高速信号完整性、电源完整性这些我最头疼的问题。我特别期待书中能够用通俗易懂的语言，辅以清晰的图示，来讲解那些复杂的电磁兼容性（EMC）原理，比如阻抗匹配、串扰抑制、去耦电容的选择等等。因为我之前的经验中，常常是在仿真软件里调来调去，却不知道为什么这么调，或者调完之后效果不尽如人意。我希望这本书能告诉我“为什么”，而不仅仅是“怎么做”。再者，对于仿真部分，我希望能看到更多针对实际案例的讲解，比如针对某个具体高速接口（像DDR、PCIe）的信号完整性仿真流程，以及如何根据仿真结果来优化PCB布局布线。以往我接触的资料，往往是泛泛而谈，缺乏落地性，这本新版书在这方面会不会有突破，是我非常关注的。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期在通信设备行业工作的工程师，高速PCB的设计和验证是我日常工作中的重要组成部分。我手中已经有一些关于PCB设计的书籍，但对于最新一代高速接口的设计和仿真，尤其是如何在OrCAD和PADS这样的专业工具中进行更精细化的处理，我感到知识有些滞后。这本书的出现，让我看到了更新知识体系的机会。我特别想了解它在“第4版”这个更新中，是否加入了对近期高速通信标准（例如DDR5、PCIe Gen5、USB4等）的设计考量。在信号完整性（SI）和电源完整性（PI）仿真方面，我希望书中能够提供更深入的解析，比如如何更精确地建模传输线、如何处理连接器和PCB焊盘的寄生效应，以及如何进行更复杂的电源网络噪声分析。此外，对于EMC/EMI的仿真和优化，我希望能看到一些更先进的技巧和方法，以及如何有效地利用OrCAD和PADS的功能来解决实际的EMC问题。能够有一本集理论、工具操作和实际案例于一体的书，将对我非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚毕业的电子工程专业硕士，对于PCB设计，特别是高速PCB设计，虽然在学校学过一些基础理论，但感觉与实际工程应用还有很大的差距。我选择购买这本《OrCAD＆ PADS高速电路板设计与仿真（第4版）》，主要是希望能系统地学习如何在OrCAD和PADS这两个强大的软件平台上进行高速电路板的设计和仿真。我特别看重书中对于“仿真”这一环节的详尽介绍。我希望它能清晰地解释不同类型仿真的目的和适用场景，例如信号完整性仿真、电源完整性仿真、EMC仿真等等，并且能够详细演示如何在软件中设置仿真环境、导入模型、运行仿真以及最重要的——如何分析和解读仿真结果。我期待书中能有大量的图例和实际操作截图，让我能够一步一步地跟着学习。同时，我也希望书中能够提供一些真实案例的分析，比如针对某个实际产品，如何从原理图到PCB设计，再到最终的仿真和优化，有一个完整的流程展示。这样，我才能更好地将书本知识转化为实际技能，为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我是一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的技术爱好者，对于硬件设计，尤其是高速PCB设计，一直存在着一种“知其然，不知其所以然”的困惑。市面上关于PCB设计的书籍不少，但要么过于理论化，要么过于碎片化，很难找到一本能够系统性地讲解高速PCB设计原理以及如何结合主流EDA工具进行实操的书籍。当我看到《OrCAD＆ PADS高速电路板设计与仿真（第4版）》这本书时，我看到了希望。我最期待的是它能够以一种更加直观、易懂的方式，将高速PCB设计中的一些核心概念，例如阻抗控制、信号衰减、串扰、时序等，通过实际案例和软件仿真演示来阐释清楚。我希望能看到书中是如何利用OrCAD和PADS这两个工具来解决这些实际问题的，比如如何在软件中设置严格的布线规则，如何在仿真中检测和优化这些潜在的问题，以及如何通过调整PCB布局、层叠结构、元件布局等来提升信号质量。如果书中能够包含一些关于EMC/EMI设计的指导，那就更好了，因为这在高速设计中是不可忽视的一个重要环节。