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江思敏，陳明 著

圖書標籤:

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• 第2版
• 電路原理
• PCB設計
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店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302134879

商品編碼：29692235663

包裝：平裝

齣版時間：2006-12-01

基本信息

書名:Protel電路設計教程(第2版)

：36.00元

售價：26.3元,便宜9.7元,摺扣73

作者:江思敏,陳明

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2006-12-01

ISBN：9787302134879

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

本書是一本Protel電路設計的實例教程。本書詳細講述瞭如何使用Protel軟件進行電路原理圖的設計、PCB印製電路闆的設計、 電路仿真和PCB信號分析，以及電路原理圖和印製電路闆的設計方法及操作步驟，在講解過程中，以實例貫通全書，並將Protel 2004的各項功能結閤起來，以便使學生能盡快掌握使用Protel進行電路設計的方法。
本書主要麵嚮廣大電路設計工作者以及大院校師生，並且可以作為初次使用Protel 2004進行電路設計的技術人員和具有一定經驗的電路設計者的參考書。

目錄

第0章 PCB設計預備知識
0.1 PCB設計流程
0.2 PCB製造材料
0.3 PCB闆的結構
0.4 PCB的走綫配置
0.5 PCB設計和電磁兼容
0.6 PCB設計常用術語
練習題
章 Protel 2004基礎
1.1 Protel 2004設計環境
1.1.1 Protel 2004主界麵
1.1.2 新建文件菜單介紹
1.1.3 文件工作區麵闆介紹
1.2 設置Protel 2004係統參數
1.3 Protel 2004的原理圖編輯模塊
1.4 Protel 2004的PCB模塊
1.5 Protel 2004文件管理
1.6 設置和編譯項目
1.6.1 檢查原理圖的電氣參數
1.6.2 設置類
1.6.3 設置比較器
1.6.4 ECO設置
1.6.5 輸齣路徑和網絡錶設置
1.6.6 多通道設置
1.6.7 搜索路徑設置
1.6.8 設置項目打印輸齣
1.6.9 編譯項目
練習題
第2章 Protel 2004原理圖設計基礎
2.1 原理圖的設計步驟
2.1.1 電路設計的一般步驟
2.1.2 原理圖設計的一般步驟
2.2 新建原理圖文件
2.3 Protel 2004原理圖設計工具
2.3.1 原理圖設計工具欄
2.3.2 圖紙的放大與縮小
2.4 設置圖紙
2.4.1 設置圖紙大小
2.4.2 設置圖紙方嚮
2.4.3 設置圖紙顔色
2.4.4 設置係統字體
2.5 網格和光標設置
2.5.1 設置網格的可見性
2.5.2 電氣節點
2.5.3 設置光標
2.5.4 設置網格的形狀
2.6 文檔參數設置
2.7 設置原理圖的環境參數
2.7.1 設置原理圖環境
2.7.2 設置圖形編輯環境
2.7.3 設置默認的基本單元
2.7.4 Orcad 選項
練習題
第3章 電路原理圖設計
第4章 檢驗電氣規則和生成報錶
第5章 製作元件與建立元件庫
第6章 設計層次原理圖
第7章 印製電路闆基礎
第8章 製作印製電路闆
第9章 製作元件封裝
0章 生成PCB報錶和打印電路闆
1章 電路仿真
2章 PCB信號完整性分析
3章 習題和課程設計

作者介紹

文摘

序言

PCB設計與製造的藝術：從概念到實物的數字孿生之旅 本書並非一本講解特定軟件操作技巧的“使用手冊”，而是深入剖析印刷電路闆（PCB）設計與製造過程中所蘊含的科學原理、工程實踐與藝術美學。它旨在引導讀者踏上一段從抽象概念轉化為具象實體的“數字孿生”之旅，理解PCB設計不僅僅是軟件層麵的堆砌，更是一門涉及電子學、材料學、機械工程、電磁兼容性（EMC）以及生産製造工藝等多學科交叉的綜閤性學科。 第一章：電子設計的靈魂——PCB的角色與演變 在進入具體的設計流程之前，我們首先需要認識PCB在現代電子産品中的核心地位。PCB，即Printed Circuit Board，是電子元器件的載體，也是元器件之間電氣連接的實現者。它如同人體內的神經網絡，將大腦（處理器）的指令通過血管（導綫）傳遞到各個器官（元器件），維持整個係統的正常運作。本章將迴顧PCB從簡單的單層闆發展到如今復雜的多層、高密度互連（HDI）闆的曆史軌跡，揭示其在 miniaturization（小型化）、高性能化、低功耗化以及智能化趨勢下扮演的關鍵角色。我們將探討不同類型PCB（如剛性闆、柔性闆、剛撓結閤闆）的結構特點、應用場景及其對産品設計的影響。同時，本章也將觸及PCB製造工藝的演變，例如從鑽孔到激光鑽孔，從乾膜到濕膜工藝，以及錶麵處理技術的進步，這些都直接影響著設計的可行性和成本。理解這些基礎背景，有助於讀者在設計初期就建立全局觀，避免“閉門造車”。 第二章：繪製電氣的藍圖——原理圖設計的深度解析 原理圖是電子設計的“骨架”，它以圖形化的方式清晰地展現瞭電路的邏輯功能和連接關係。本章將超越簡單的符號連接，深入探討高質量原理圖設計的原則與方法。我們將詳細闡述如何選擇閤適的元器件，並理解其電氣參數（如電壓、電流、功率、頻率響應）對整個電路性能的影響。針對復雜的數字電路和模擬電路，我們將討論信號流嚮的閤理規劃、電源和地綫的係統性設計、以及如何利用總綫和層次化設計來提高原理圖的可讀性和可維護性。此外，本章還會深入講解信號完整性（SI）和電源完整性（PI）在原理圖階段就應考慮的關鍵因素，例如旁路電容的選型與布局、去耦策略的設計、以及對敏感信號的處理。理解這些概念，能夠從源頭上避免後期PCB布局布綫中可能齣現的信號失真、串擾、電源噪聲等問題。我們還將探討原理圖中的各種注解和屬性設置，以及它們如何與PCB設計工具進行協同工作，實現設計數據的無縫傳遞。 第三章：空間藝術的極緻追求——PCB布局設計的藝術與科學 布局是將原理圖轉化為物理實體的第一步，也是決定PCB性能、可製造性和可靠性的關鍵環節。本章將帶領讀者進入PCB布局的“藝術畫廊”，探索如何在有限的空間內，將眾多元器件巧妙地排布，以實現最佳的電氣性能和物理特性。我們將詳細解析影響布局的各項因素，包括： 元器件的電氣特性和功能劃分： 高速數字區域、模擬區域、射頻（RF）區域、電源區域、低速信號區域等，如何根據其特性進行隔離和劃分，減少相互乾擾。 熱管理： 發熱元器件的識彆、散熱能力的評估，以及如何通過閤理的布局和散熱片、風扇等輔助設備來保證其工作溫度在安全範圍內。 電磁兼容性（EMC）和信號完整性（SI）： 關鍵信號路徑的長度、彎麯度、與敏感信號的耦閤距離，地綫和電源平麵設計，屏蔽區的設置等，這些都需要在布局階段就進行前瞻性考慮。 可製造性和可測試性（DFT）： 元器件的間距、可達性，測試點的預留，以及考慮自動化貼裝（SMT）和手工焊接的便利性。 機械結構限製： PCB的尺寸、形狀、開孔位置，以及與外殼、接口的配閤。 本章將通過大量的實例分析，講解不同的布局策略，例如：先布關鍵器件，再布其他器件；按功能區域劃分布局；采用“先易後難”的原則等。我們將深入討論電源和地綫的處理，包括使用實心地平麵、劃分不同類型的地（如模擬地、數字地、射電地），以及如何利用電源平麵和地平麵來提供低阻抗的電源和良好的信號迴流路徑。 第四章：縱橫阡陌的智慧——PCB布綫技術的精深探索 布綫是將元器件之間的電氣連接轉化為實際導綫的過程，它直接決定瞭信號的傳輸質量、電源的穩定性以及整體的EMC性能。本章將帶領讀者深入PCB布綫的“智慧迷宮”，掌握從基礎布綫到高級信號處理的各種技術。我們將詳細講解： 基礎布綫規則： 導綫寬度與電流的關係（焦耳定律），不同信號類型（數字、模擬、射頻）的導綫寬度建議，最小間距要求。 信號完整性（SI）優化： 關鍵信號的布綫： 差分信號的等長、等阻抗布綫；單端信號的短、直、少過孔原則；避免銳角彎麯；考慮串擾，閤理設置信號間的距離。 阻抗匹配： 特徵阻抗的計算與控製，終端匹配電阻的作用，如何在高頻電路中實現精確的阻抗控製。 過孔的影響： 過孔的寄生電感和電容，對信號完整性的影響，以及如何通過優化過孔設計（如盲埋孔）來減小其負麵效應。 電源完整性（PI）優化： 電源和地綫的連接： 盡量使用平麵進行連接，保證低阻抗路徑；避免電源綫和地綫之間産生“環路”；閤理使用去耦電容和旁路電容。 電源網絡的劃分： 根據不同電壓和電流需求，閤理規劃電源網絡的結構。 電磁兼容性（EMC）布綫： 信號迴流路徑： 確保信號有完整的、低阻抗的迴流路徑，避免迴流路徑過長或跨越不連續的地平麵。 屏蔽： 利用地平麵、屏蔽罩等手段來減少輻射和傳導乾擾。 其他EMC考慮： 避免天綫效應，閤理處理電源和地綫的濾波，減少高頻信號的振鈴和過衝。 高速信號的布綫策略： DDR內存、PCIe、USB等高速接口的布綫要求，時鍾信號的處理，並行總綫的時序控製。 特殊結構的布綫： 射頻（RF）電路的阻抗控製和屏蔽，電源模塊的功率綫處理，敏感模擬信號的布綫。 本章還將深入討論多層闆布綫的技巧，例如如何有效地利用內層平麵，如何進行盲埋孔的規劃，以及如何在復雜的布綫環境中進行閤理的層分配。同時，我們也將探討設計規則檢查（DRC）在布綫過程中的重要作用，以及如何根據實際製造能力來設定和優化DRC規則。 第五章：設計生命的守護者——PCB製造工藝與可製造性設計（DFM） 一個優秀的設計，不僅需要在仿真環境中錶現齣色，更需要在實際生産中能夠順利實現。本章將聚焦PCB製造的“幕後英雄”——各類製造工藝，並強調可製造性設計（DFM）的重要性。我們將詳細介紹： PCB製造流程概述： 從圖形轉移、蝕刻、鑽孔、電鍍、阻焊、絲印到錶麵處理，各個環節的關鍵技術和質量控製點。 不同工藝的優缺點： 例如，光繪與激光直接成像（LDI）的區彆，乾膜與濕膜阻焊的應用，化學沉金、沉鎳金、噴锡等錶麵處理工藝的特性和適用性。 可製造性設計（DFM）原則： 設計參數與製造能力的匹配： 導綫寬度、間距、過孔尺寸、焊盤大小等，需要嚴格遵守PCB製造商的最小製造能力。 避免“製造陷阱”： 例如，過小的焊盤導緻虛焊，過密的導綫導緻短路，不閤理的開孔位置導緻鑽孔睏難等。 優化焊盤設計： 考慮焊膏的填充和清洗，避免锡球殘留。 絲印的清晰度與位置： 確保元器件標號、極性標記清晰可見，便於焊接和後期維修。 阻焊層的優化： 確保阻焊層能夠有效覆蓋銅箔，但又不影響焊盤的焊接。 PCB材料的選擇： FR-4、高頻材料（如Rogers）等的性能特點，以及它們對設計和成本的影響。 質量控製與可靠性： 瞭解X-ray檢測、AOI（自動光學檢測）、ICT（在綫測試）等檢測手段，以及如何在設計中考慮可測試性。 通過本章的學習，讀者將能夠理解設計與製造之間的緊密聯係，學會如何根據製造商的能力和成本要求來優化自己的設計，從而在保證産品性能的同時，提高生産效率，降低製造成本，並最終提升産品的可靠性。 第六章：智能化的未來——PCB設計的新趨勢與前沿技術 隨著電子技術的飛速發展，PCB設計也在不斷地突破邊界。本章將展望PCB設計的未來，介紹一些新興技術和設計理念，幫助讀者保持學習的動力和前瞻性。我們將探討： 3D PCB設計： 如何在三維空間中進行設計，實現更緊湊的封裝和更優化的信號路徑。 柔性與可穿戴電子： 柔性PCB（FPC）和剛撓結閤闆的設計挑戰與機遇。 異形PCB與先進封裝： 如何設計非標準的PCB形狀，以及與先進封裝技術的融閤。 AI在PCB設計中的應用： 機器學習在DRC檢查、布局優化、布綫路徑尋找等方麵的潛力。 可持續性設計： 環保材料的選擇、能源效率的優化，以及可迴收性的考量。 與係統級設計的融閤： PCB設計如何更好地融入芯片設計、軟件開發和係統集成。 通過對這些前沿技術的介紹，本書旨在激發讀者對PCB設計領域持續學習和探索的興趣，鼓勵讀者在不斷變化的技術環境中，不斷提升自己的設計能力和創新水平。 結語： 本書力求以一種深入淺齣、理論與實踐相結閤的方式，全麵展現PCB設計與製造的魅力。它不僅僅是工具的使用指南，更是對電子工程思維方式的培養，對工程嚴謹性的訓練，以及對創新實踐的引導。希望通過本書的學習，讀者能夠真正理解PCB設計的核心價值，掌握其精髓，並能夠將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力，在電子設計的道路上不斷前行。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和內容組織方式，簡直是教科書級彆的典範，但閱讀體驗卻完全沒有傳統教材的枯燥感。它成功地將晦澀難懂的電子學理論，轉化成瞭易於消化和吸收的知識塊。我特彆喜歡作者在章節末尾設置的“設計要點迴顧”和“常見陷阱”闆塊，這對於我這種需要快速提煉核心信息的讀者來說，效率極高。在講解軟件操作時，它沒有流於錶麵的“點這裏、點那裏”的操作指南，而是深入探討瞭背後背闆如何協同工作，如何利用軟件的高級功能來優化設計。例如，在處理多層闆的電源和地平麵分割時，書中給齣的建議不僅是視覺上的優化，更是從信號完整性角度給齣的專業指導。我嘗試著跟著書中的步驟，復現瞭書中一個中等復雜度的項目，發現即便是對參數進行微調，書中的理論模型也能很好地預測結果變化，這極大地增強瞭我對設計信心的建立。這種理論與實踐緊密結閤的敘事方式，讓我感覺自己不是在“學書”，而是在“做項目”。

評分☆☆☆☆☆

對於一個有一定實踐經驗，但缺乏係統化理論支撐的工程師來說，這本書簡直是及時雨。它的價值在於構建瞭一套完整的知識體係框架，填補瞭我以往工作中“哪裏會用到哪裏補”帶來的知識碎片化問題。書中對於特定元器件選型和參數計算部分的論述，顯得尤為老道和務實。它不會羅列所有可能的計算公式，而是聚焦於最常用、最關鍵的幾個模型，並輔以大量實際工程中的經驗數據作為參考，這比純理論的書籍要實用得多。我尤其欣賞它對不同工藝製程下的設計考量進行瞭區分說明，這在如今快速迭代的電子産品領域至關重要。比如，在談到散熱設計時，它不僅僅提到瞭熱阻的概念，還結閤瞭不同封裝的熱耗散特性給齣瞭具體的布局建議。這些細節的積纍，使得整本書讀下來，感覺作者的知識儲備深不可測，其經驗的沉澱遠超一般教材的水平，更像是一本資深工程師的“工作手冊”。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點在於其對“設計思維”的培養。它教會我的不僅僅是如何操作工具，更是如何像一個閤格的電路工程師那樣去思考問題。書中在引入新概念時，往往會先從“為什麼需要這個功能”開始，引導讀者去理解背後的工程約束和權衡取捨。例如，在討論阻抗匹配時，作者花瞭不少篇幅來解釋為什麼在某些低速場閤可以忽略它，而在高速信號下則必須嚴格控製，這種因地製宜的分析方法，讓我的設計思路更加靈活，不再拘泥於教條。此外，書中對設計驗證和測試環節的重視程度，也讓我印象深刻。它詳細介紹瞭如何編寫測試計劃，以及如何利用示波器等常用儀器來驗證設計，這使得設計工作不再是“畫完圖就完事”，而是貫穿瞭整個生命周期。這種注重全流程把控的理念，無疑是提升我專業素養的關鍵一步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓我這個初學者受益匪淺，尤其是對於初次接觸電路設計的小白來說，簡直是一盞明燈。作者在講解基礎概念時，並沒有急於求成，而是花瞭大量的篇幅來夯實理論基礎，比如對各種電子元器件的工作原理剖析得極其透徹，讓我不再滿足於“知道它能用”，而是真正理解瞭“它為什麼能用”。書中涉及的案例都是非常貼近實際應用的，從簡單的分壓電路到復雜的電源管理模塊，每一步操作都配有清晰的圖示和詳盡的文字說明。我尤其欣賞它對設計流程的梳理，從需求分析到原理圖繪製，再到PCB布局布綫，形成瞭一個完整且邏輯嚴謹的閉環。書中對設計規範和EMC/EMI的初步介紹，也為我日後進行專業項目打下瞭堅實的基礎，避免瞭許多新手常犯的低級錯誤。即便是那些我自認為已經掌握的知識點，通過作者的重新組織和闡述，也能發現自己理解上的盲區，這種“溫故而知新”的感覺非常棒。它不僅僅是一本工具書，更像是一位耐心的導師，在你迷茫時及時點撥，在你深入時提供更深層次的思考方嚮。

評分☆☆☆☆☆

老實說，這本書的難度麯綫對於絕對的門外漢來說可能有點陡峭，但對於那些渴望從“會用工具”邁嚮“精通設計”的人來說，它的價值是無可替代的。內容涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的廣闊領域，但其敘述的清晰度保證瞭學習路徑的順暢。我個人認為，它在處理模擬電路與數字電路交叉區域的設計問題時，展現齣瞭高超的駕馭能力。很多教材會把兩者割裂開來，但在實際産品中，這兩者往往是耦閤在一起的。這本書巧妙地通過多個混閤信號設計的案例，演示瞭如何處理地綫噪聲耦閤、電平轉換以及共模抑製等復雜問題。這種跨學科的綜閤講解，極大地拓寬瞭我的視野，讓我明白瞭現代電子係統設計的復雜性和係統性。它不是一本速成的秘籍，而是一部需要反復研讀、時常翻閱的案頭寶典，每一次重讀都會有新的領悟。