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江思敏，陈明 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302134879

商品编码：29692235663

包装：平装

出版时间：2006-12-01

基本信息

书名:Protel电路设计教程(第2版)

：36.00元

售价：26.3元,便宜9.7元,折扣73

作者:江思敏,陈明

出版社：清华大学出版社

出版日期：2006-12-01

ISBN：9787302134879

字数：

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版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.558kg

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内容提要

本书是一本Protel电路设计的实例教程。本书详细讲述了如何使用Protel软件进行电路原理图的设计、PCB印制电路板的设计、 电路仿真和PCB信号分析，以及电路原理图和印制电路板的设计方法及操作步骤，在讲解过程中，以实例贯通全书，并将Protel 2004的各项功能结合起来，以便使学生能尽快掌握使用Protel进行电路设计的方法。
本书主要面向广大电路设计工作者以及大院校师生，并且可以作为初次使用Protel 2004进行电路设计的技术人员和具有一定经验的电路设计者的参考书。

目录

第0章 PCB设计预备知识
0.1 PCB设计流程
0.2 PCB制造材料
0.3 PCB板的结构
0.4 PCB的走线配置
0.5 PCB设计和电磁兼容
0.6 PCB设计常用术语
练习题
章 Protel 2004基础
1.1 Protel 2004设计环境
1.1.1 Protel 2004主界面
1.1.2 新建文件菜单介绍
1.1.3 文件工作区面板介绍
1.2 设置Protel 2004系统参数
1.3 Protel 2004的原理图编辑模块
1.4 Protel 2004的PCB模块
1.5 Protel 2004文件管理
1.6 设置和编译项目
1.6.1 检查原理图的电气参数
1.6.2 设置类
1.6.3 设置比较器
1.6.4 ECO设置
1.6.5 输出路径和网络表设置
1.6.6 多通道设置
1.6.7 搜索路径设置
1.6.8 设置项目打印输出
1.6.9 编译项目
练习题
第2章 Protel 2004原理图设计基础
2.1 原理图的设计步骤
2.1.1 电路设计的一般步骤
2.1.2 原理图设计的一般步骤
2.2 新建原理图文件
2.3 Protel 2004原理图设计工具
2.3.1 原理图设计工具栏
2.3.2 图纸的放大与缩小
2.4 设置图纸
2.4.1 设置图纸大小
2.4.2 设置图纸方向
2.4.3 设置图纸颜色
2.4.4 设置系统字体
2.5 网格和光标设置
2.5.1 设置网格的可见性
2.5.2 电气节点
2.5.3 设置光标
2.5.4 设置网格的形状
2.6 文档参数设置
2.7 设置原理图的环境参数
2.7.1 设置原理图环境
2.7.2 设置图形编辑环境
2.7.3 设置默认的基本单元
2.7.4 Orcad 选项
练习题
第3章 电路原理图设计
第4章 检验电气规则和生成报表
第5章 制作元件与建立元件库
第6章 设计层次原理图
第7章 印制电路板基础
第8章 制作印制电路板
第9章 制作元件封装
0章 生成PCB报表和打印电路板
1章 电路仿真
2章 PCB信号完整性分析
3章 习题和课程设计

作者介绍

文摘

序言

PCB设计与制造的艺术：从概念到实物的数字孪生之旅 本书并非一本讲解特定软件操作技巧的“使用手册”，而是深入剖析印刷电路板（PCB）设计与制造过程中所蕴含的科学原理、工程实践与艺术美学。它旨在引导读者踏上一段从抽象概念转化为具象实体的“数字孪生”之旅，理解PCB设计不仅仅是软件层面的堆砌，更是一门涉及电子学、材料学、机械工程、电磁兼容性（EMC）以及生产制造工艺等多学科交叉的综合性学科。 第一章：电子设计的灵魂——PCB的角色与演变 在进入具体的设计流程之前，我们首先需要认识PCB在现代电子产品中的核心地位。PCB，即Printed Circuit Board，是电子元器件的载体，也是元器件之间电气连接的实现者。它如同人体内的神经网络，将大脑（处理器）的指令通过血管（导线）传递到各个器官（元器件），维持整个系统的正常运作。本章将回顾PCB从简单的单层板发展到如今复杂的多层、高密度互连（HDI）板的历史轨迹，揭示其在 miniaturization（小型化）、高性能化、低功耗化以及智能化趋势下扮演的关键角色。我们将探讨不同类型PCB（如刚性板、柔性板、刚挠结合板）的结构特点、应用场景及其对产品设计的影响。同时，本章也将触及PCB制造工艺的演变，例如从钻孔到激光钻孔，从干膜到湿膜工艺，以及表面处理技术的进步，这些都直接影响着设计的可行性和成本。理解这些基础背景，有助于读者在设计初期就建立全局观，避免“闭门造车”。 第二章：绘制电气的蓝图——原理图设计的深度解析 原理图是电子设计的“骨架”，它以图形化的方式清晰地展现了电路的逻辑功能和连接关系。本章将超越简单的符号连接，深入探讨高质量原理图设计的原则与方法。我们将详细阐述如何选择合适的元器件，并理解其电气参数（如电压、电流、功率、频率响应）对整个电路性能的影响。针对复杂的数字电路和模拟电路，我们将讨论信号流向的合理规划、电源和地线的系统性设计、以及如何利用总线和层次化设计来提高原理图的可读性和可维护性。此外，本章还会深入讲解信号完整性（SI）和电源完整性（PI）在原理图阶段就应考虑的关键因素，例如旁路电容的选型与布局、去耦策略的设计、以及对敏感信号的处理。理解这些概念，能够从源头上避免后期PCB布局布线中可能出现的信号失真、串扰、电源噪声等问题。我们还将探讨原理图中的各种注解和属性设置，以及它们如何与PCB设计工具进行协同工作，实现设计数据的无缝传递。 第三章：空间艺术的极致追求——PCB布局设计的艺术与科学 布局是将原理图转化为物理实体的第一步，也是决定PCB性能、可制造性和可靠性的关键环节。本章将带领读者进入PCB布局的“艺术画廊”，探索如何在有限的空间内，将众多元器件巧妙地排布，以实现最佳的电气性能和物理特性。我们将详细解析影响布局的各项因素，包括： 元器件的电气特性和功能划分： 高速数字区域、模拟区域、射频（RF）区域、电源区域、低速信号区域等，如何根据其特性进行隔离和划分，减少相互干扰。 热管理： 发热元器件的识别、散热能力的评估，以及如何通过合理的布局和散热片、风扇等辅助设备来保证其工作温度在安全范围内。 电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）： 关键信号路径的长度、弯曲度、与敏感信号的耦合距离，地线和电源平面设计，屏蔽区的设置等，这些都需要在布局阶段就进行前瞻性考虑。 可制造性和可测试性（DFT）： 元器件的间距、可达性，测试点的预留，以及考虑自动化贴装（SMT）和手工焊接的便利性。 机械结构限制： PCB的尺寸、形状、开孔位置，以及与外壳、接口的配合。 本章将通过大量的实例分析，讲解不同的布局策略，例如：先布关键器件，再布其他器件；按功能区域划分布局；采用“先易后难”的原则等。我们将深入讨论电源和地线的处理，包括使用实心地平面、划分不同类型的地（如模拟地、数字地、射电地），以及如何利用电源平面和地平面来提供低阻抗的电源和良好的信号回流路径。 第四章：纵横阡陌的智慧——PCB布线技术的精深探索 布线是将元器件之间的电气连接转化为实际导线的过程，它直接决定了信号的传输质量、电源的稳定性以及整体的EMC性能。本章将带领读者深入PCB布线的“智慧迷宫”，掌握从基础布线到高级信号处理的各种技术。我们将详细讲解： 基础布线规则： 导线宽度与电流的关系（焦耳定律），不同信号类型（数字、模拟、射频）的导线宽度建议，最小间距要求。 信号完整性（SI）优化： 关键信号的布线： 差分信号的等长、等阻抗布线；单端信号的短、直、少过孔原则；避免锐角弯曲；考虑串扰，合理设置信号间的距离。 阻抗匹配： 特征阻抗的计算与控制，终端匹配电阻的作用，如何在高频电路中实现精确的阻抗控制。 过孔的影响： 过孔的寄生电感和电容，对信号完整性的影响，以及如何通过优化过孔设计（如盲埋孔）来减小其负面效应。 电源完整性（PI）优化： 电源和地线的连接： 尽量使用平面进行连接，保证低阻抗路径；避免电源线和地线之间产生“环路”；合理使用去耦电容和旁路电容。 电源网络的划分： 根据不同电压和电流需求，合理规划电源网络的结构。 电磁兼容性（EMC）布线： 信号回流路径： 确保信号有完整的、低阻抗的回流路径，避免回流路径过长或跨越不连续的地平面。 屏蔽： 利用地平面、屏蔽罩等手段来减少辐射和传导干扰。 其他EMC考虑： 避免天线效应，合理处理电源和地线的滤波，减少高频信号的振铃和过冲。 高速信号的布线策略： DDR内存、PCIe、USB等高速接口的布线要求，时钟信号的处理，并行总线的时序控制。 特殊结构的布线： 射频（RF）电路的阻抗控制和屏蔽，电源模块的功率线处理，敏感模拟信号的布线。 本章还将深入讨论多层板布线的技巧，例如如何有效地利用内层平面，如何进行盲埋孔的规划，以及如何在复杂的布线环境中进行合理的层分配。同时，我们也将探讨设计规则检查（DRC）在布线过程中的重要作用，以及如何根据实际制造能力来设定和优化DRC规则。 第五章：设计生命的守护者——PCB制造工艺与可制造性设计（DFM） 一个优秀的设计，不仅需要在仿真环境中表现出色，更需要在实际生产中能够顺利实现。本章将聚焦PCB制造的“幕后英雄”——各类制造工艺，并强调可制造性设计（DFM）的重要性。我们将详细介绍： PCB制造流程概述： 从图形转移、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印到表面处理，各个环节的关键技术和质量控制点。 不同工艺的优缺点： 例如，光绘与激光直接成像（LDI）的区别，干膜与湿膜阻焊的应用，化学沉金、沉镍金、喷锡等表面处理工艺的特性和适用性。 可制造性设计（DFM）原则： 设计参数与制造能力的匹配： 导线宽度、间距、过孔尺寸、焊盘大小等，需要严格遵守PCB制造商的最小制造能力。 避免“制造陷阱”： 例如，过小的焊盘导致虚焊，过密的导线导致短路，不合理的开孔位置导致钻孔困难等。 优化焊盘设计： 考虑焊膏的填充和清洗，避免锡球残留。 丝印的清晰度与位置： 确保元器件标号、极性标记清晰可见，便于焊接和后期维修。 阻焊层的优化： 确保阻焊层能够有效覆盖铜箔，但又不影响焊盘的焊接。 PCB材料的选择： FR-4、高频材料（如Rogers）等的性能特点，以及它们对设计和成本的影响。 质量控制与可靠性： 了解X-ray检测、AOI（自动光学检测）、ICT（在线测试）等检测手段，以及如何在设计中考虑可测试性。 通过本章的学习，读者将能够理解设计与制造之间的紧密联系，学会如何根据制造商的能力和成本要求来优化自己的设计，从而在保证产品性能的同时，提高生产效率，降低制造成本，并最终提升产品的可靠性。 第六章：智能化的未来——PCB设计的新趋势与前沿技术 随着电子技术的飞速发展，PCB设计也在不断地突破边界。本章将展望PCB设计的未来，介绍一些新兴技术和设计理念，帮助读者保持学习的动力和前瞻性。我们将探讨： 3D PCB设计： 如何在三维空间中进行设计，实现更紧凑的封装和更优化的信号路径。 柔性与可穿戴电子： 柔性PCB（FPC）和刚挠结合板的设计挑战与机遇。 异形PCB与先进封装： 如何设计非标准的PCB形状，以及与先进封装技术的融合。 AI在PCB设计中的应用： 机器学习在DRC检查、布局优化、布线路径寻找等方面的潜力。 可持续性设计： 环保材料的选择、能源效率的优化，以及可回收性的考量。 与系统级设计的融合： PCB设计如何更好地融入芯片设计、软件开发和系统集成。 通过对这些前沿技术的介绍，本书旨在激发读者对PCB设计领域持续学习和探索的兴趣，鼓励读者在不断变化的技术环境中，不断提升自己的设计能力和创新水平。 结语： 本书力求以一种深入浅出、理论与实践相结合的方式，全面展现PCB设计与制造的魅力。它不仅仅是工具的使用指南，更是对电子工程思维方式的培养，对工程严谨性的训练，以及对创新实践的引导。希望通过本书的学习，读者能够真正理解PCB设计的核心价值，掌握其精髓，并能够将理论知识转化为解决实际工程问题的能力，在电子设计的道路上不断前行。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的难度曲线对于绝对的门外汉来说可能有点陡峭，但对于那些渴望从“会用工具”迈向“精通设计”的人来说，它的价值是无可替代的。内容涵盖了从基础理论到高级应用的广阔领域，但其叙述的清晰度保证了学习路径的顺畅。我个人认为，它在处理模拟电路与数字电路交叉区域的设计问题时，展现出了高超的驾驭能力。很多教材会把两者割裂开来，但在实际产品中，这两者往往是耦合在一起的。这本书巧妙地通过多个混合信号设计的案例，演示了如何处理地线噪声耦合、电平转换以及共模抑制等复杂问题。这种跨学科的综合讲解，极大地拓宽了我的视野，让我明白了现代电子系统设计的复杂性和系统性。它不是一本速成的秘籍，而是一部需要反复研读、时常翻阅的案头宝典，每一次重读都会有新的领悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我这个初学者受益匪浅，尤其是对于初次接触电路设计的小白来说，简直是一盏明灯。作者在讲解基础概念时，并没有急于求成，而是花了大量的篇幅来夯实理论基础，比如对各种电子元器件的工作原理剖析得极其透彻，让我不再满足于“知道它能用”，而是真正理解了“它为什么能用”。书中涉及的案例都是非常贴近实际应用的，从简单的分压电路到复杂的电源管理模块，每一步操作都配有清晰的图示和详尽的文字说明。我尤其欣赏它对设计流程的梳理，从需求分析到原理图绘制，再到PCB布局布线，形成了一个完整且逻辑严谨的闭环。书中对设计规范和EMC/EMI的初步介绍，也为我日后进行专业项目打下了坚实的基础，避免了许多新手常犯的低级错误。即便是那些我自认为已经掌握的知识点，通过作者的重新组织和阐述，也能发现自己理解上的盲区，这种“温故而知新”的感觉非常棒。它不仅仅是一本工具书，更像是一位耐心的导师，在你迷茫时及时点拨，在你深入时提供更深层次的思考方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织方式，简直是教科书级别的典范，但阅读体验却完全没有传统教材的枯燥感。它成功地将晦涩难懂的电子学理论，转化成了易于消化和吸收的知识块。我特别喜欢作者在章节末尾设置的“设计要点回顾”和“常见陷阱”板块，这对于我这种需要快速提炼核心信息的读者来说，效率极高。在讲解软件操作时，它没有流于表面的“点这里、点那里”的操作指南，而是深入探讨了背后背板如何协同工作，如何利用软件的高级功能来优化设计。例如，在处理多层板的电源和地平面分割时，书中给出的建议不仅是视觉上的优化，更是从信号完整性角度给出的专业指导。我尝试着跟着书中的步骤，复现了书中一个中等复杂度的项目，发现即便是对参数进行微调，书中的理论模型也能很好地预测结果变化，这极大地增强了我对设计信心的建立。这种理论与实践紧密结合的叙事方式，让我感觉自己不是在“学书”，而是在“做项目”。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其对“设计思维”的培养。它教会我的不仅仅是如何操作工具，更是如何像一个合格的电路工程师那样去思考问题。书中在引入新概念时，往往会先从“为什么需要这个功能”开始，引导读者去理解背后的工程约束和权衡取舍。例如，在讨论阻抗匹配时，作者花了不少篇幅来解释为什么在某些低速场合可以忽略它，而在高速信号下则必须严格控制，这种因地制宜的分析方法，让我的设计思路更加灵活，不再拘泥于教条。此外，书中对设计验证和测试环节的重视程度，也让我印象深刻。它详细介绍了如何编写测试计划，以及如何利用示波器等常用仪器来验证设计，这使得设计工作不再是“画完图就完事”，而是贯穿了整个生命周期。这种注重全流程把控的理念，无疑是提升我专业素养的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

对于一个有一定实践经验，但缺乏系统化理论支撑的工程师来说，这本书简直是及时雨。它的价值在于构建了一套完整的知识体系框架，填补了我以往工作中“哪里会用到哪里补”带来的知识碎片化问题。书中对于特定元器件选型和参数计算部分的论述，显得尤为老道和务实。它不会罗列所有可能的计算公式，而是聚焦于最常用、最关键的几个模型，并辅以大量实际工程中的经验数据作为参考，这比纯理论的书籍要实用得多。我尤其欣赏它对不同工艺制程下的设计考量进行了区分说明，这在如今快速迭代的电子产品领域至关重要。比如，在谈到散热设计时，它不仅仅提到了热阻的概念，还结合了不同封装的热耗散特性给出了具体的布局建议。这些细节的积累，使得整本书读下来，感觉作者的知识储备深不可测，其经验的沉淀远超一般教材的水平，更像是一本资深工程师的“工作手册”。