Protel 电路板设计入门与应用实例 张利国,高静著 9787512338371 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：Protel 电路板设计入门与应用实例

定价：39.00元

作者：张利国,高静著

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-04-01

ISBN：9787512338371

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《Protel电路板设计入门与应用实例》基于当前受电子线路设计者欢迎的软件Protel99SE，结合大量具体实例，详细阐述了原理图和PCB设计技术。从初学者角度出发，根据原理图和PCB设计流程介绍了原理图和PCB设计的基本操作，原理图元件制作和元件封装生成，自动生成电路板和手工生成电路板，以及各种报表的生成等，便于初学者快速入门。从设计提高角度出发，介绍了原理图设计、元件制作、PCB设计和元件封装封装制作中常用的封装技巧，便于设计者掌握电路板的工程设计技术。

目录

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作者介绍

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　　张利国，东北石油大学秦皇岛分校，2002年本科毕业于大庆石油学院应用电子技术专业并留校从教，期间在职攻读了控制理论与控制工程硕士学位，2011年9月考取西北工业大学电机与电气专业博士。2006年评为讲师，从教期间参加了多门课程的讲授，作为主要参与人，参加了两门课程的重点课程建设，发表了多篇学术论文；2008年主持黑龙江省高等教育学会“十一五”教育科学研究规划课题“电路板设计软件Protel的教学改革与实践”，并取得“三等奖”。

文摘

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序言

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PCB设计新世界：从零基础到精通的实践指南 在当今电子科技飞速发展的时代，印刷电路板（PCB）作为电子产品的“骨架”，其设计水平直接关系到产品的性能、稳定性和成本。无论是初涉电子领域的学生，还是寻求技能提升的业余爱好者，亦或是希望在职业生涯中更进一步的工程师，掌握PCB设计都已成为一项核心竞争力。本书旨在为您开启一个全新的PCB设计世界，从最基础的概念入手，逐步深入，并通过丰富的实践案例，让您不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”。 第一章：PCB设计的基石——基础概念与流程解析 本章将为您构建坚实的PCB设计理论基础。我们将从最根本的问题出发：什么是PCB？它为何如此重要？通过清晰的图示和通俗易懂的语言，您将了解到PCB的构成、分类以及在电子产品中所扮演的关键角色。 PCB的定义与演变： 深入浅出地讲解PCB的起源，从简单的单层板到如今复杂的HDI（高密度互连）和柔性板，理解其技术演进对电子产品小型化、高性能化的推动作用。 PCB设计流程概览： 完整的PCB设计并非一蹴而就，它包含一系列严谨的步骤。本章将为您梳理从原理图绘制、元器件选型、PCB布局、布线，到DRC（设计规则检查）、CAM输出及生产制造的全过程。每一步都将进行简要介绍，让您对整个流程有一个宏观的认识，为后续的深入学习打下基础。 常用PCB设计术语解读： 在PCB设计的海洋中，各种术语层出不穷。我们将为您详细解释诸如“走线”、“过孔”、“阻抗控制”、“差分对”、“电源层”、“地平面”等核心术语，确保您在学习过程中不会被专业术语所困扰。 PCB设计软件概览： 市面上有许多优秀的PCB设计软件，如Altium Designer、PADS、KiCad等。本章将对这些主流软件进行简要介绍，帮助您了解它们的特点和适用范围，但重点将集中于实践操作，引导您掌握通用设计理念，而非局限于特定软件。 第二章：原理图设计——电子大脑的蓝图构建 原理图是PCB设计的“大脑”，它精确地描绘了电路的功能和元器件之间的逻辑关系。本章将带您走进原理图设计的世界，学习如何准确、高效地绘制原理图。 原理图绘制基础： 学习如何使用符号库创建元器件，以及如何连接这些元器件以形成完整的电路。我们将介绍标准的电气符号使用规范，确保您的原理图清晰易懂。 元器件的选型与库管理： 元器件的合理选型是电路设计的关键。本章将指导您如何根据电路功能、性能参数、封装尺寸和成本等因素选择合适的元器件，并学习如何建立和管理元器件库，提高设计效率。 层次化设计理念： 随着电路的复杂化，单一的原理图会变得难以管理。本章将引入层次化设计的概念，教您如何将复杂的电路分解为若干个功能模块，通过多层原理图来构建清晰、可维护的设计。 信号类型与电气连接： 深入理解不同类型的信号（如数字信号、模拟信号、电源信号）及其在原理图中的表示方法。学习如何正确连接这些信号，确保数据和能量的顺畅传输。 设计规则检查（ERC）： 在原理图绘制完成后，进行电气规则检查（ERC）是必不可少的步骤。本章将介绍ERC的主要检查项，如未连接的引脚、多重驱动等，帮助您在早期发现并纠正原理图中的错误。 第三章：PCB布局——空间艺术与信号完整性的平衡 布局是将原理图转化为物理实体的第一步，它涉及到如何在PCB板上合理地放置元器件，为后续的布线打下良好基础。一个优秀的布局能够显著提升电路的性能和稳定性。 元器件放置原则： 深入探讨影响布局的各种因素，如信号流向、高频元器件的靠近、散热考虑、电源与地线的连接、物理尺寸限制等。学习如何根据这些原则进行元器件的初步摆放。 关键元器件的优先布局： 针对CPU、存储器、时钟源、电源模块等关键元器件，我们将讲解其特殊的布局要求，如时钟走线要短而直，电源模块要靠近其供电的元器件。 散热与屏蔽： 对于发热量大的元器件，合理的布局能够有效散热，延长其使用寿命。本章还将探讨如何利用PCB板的铜皮进行电磁屏蔽，减少噪声干扰。 连接器与安装孔的位置： 外部连接器和安装孔的位置直接影响产品的可用性和组装。本章将指导您如何根据产品结构和使用需求，确定这些关键位置。 提高布局效率的技巧： 介绍一些实用的布局技巧，如利用放置板、分组放置等，帮助您在有限的空间内完成高效、合理的布局。 第四章：PCB布线——导电的艺术与信号保真的挑战 布线是将元器件之间的电气连接转化为PCB上的导线。这一环节直接关系到信号的完整性、电源的稳定性以及整体的电磁兼容性（EMC）。 布线基础与规则： 学习PCB布线的基本规则，包括走线宽度、间距、过孔的使用、多层板的走线策略等。理解不同类型信号（如高频信号、大电流信号）对走线宽度的要求。 信号完整性（SI）考虑： 随着信号频率的提高，信号完整性变得尤为重要。本章将深入讲解反射、串扰、振铃等信号完整性问题，并介绍如何通过合理的布线策略来避免这些问题，如阻抗匹配、差分走线、地线隔离等。 电源完整性（PI）考虑： 稳定的电源供应是电路正常工作的保证。本章将讨论如何通过合理的电源层、地平面设计、去耦电容的放置等手段，提高电源的稳定性，减少电源噪声。 高密度互连（HDI）与特殊走线： 随着电子产品的小型化，HDI技术得到了广泛应用。本章将介绍HDI的特点，如微过孔、埋盲过孔的使用，以及一些特殊走线的技巧，如蛇形线、长线处理等。 差分信号的布线： 差分信号在高速数字通信中扮演着重要角色。本章将详细讲解差分走线的原则，如等长、等距，以及如何处理差分对的过孔。 EMC（电磁兼容性）的布线考量： 讲解如何通过合理的布线减少电磁辐射和外部干扰，确保产品符合EMC标准。 第五章：PCB制造与可制造性设计（DFM） 再好的设计也需要能够顺利地生产出来。本章将带您了解PCB的生产流程，并重点讲解可制造性设计（DFM）的重要性，让您的设计更容易实现，降低制造成本。 PCB制造流程详解： 从感光成像、蚀刻、钻孔、电镀到阻焊、丝印、表面处理，详细介绍PCB生产的各个环节，让您理解设计决策对生产过程的影响。 可制造性设计（DFM）原则： DFM是PCB设计中至关重要的一环。本章将为您详细介绍DFM的各项原则，如最小线宽、最小间距、最小过孔尺寸、焊盘尺寸、阻焊层设置等，以及这些原则如何影响生产良率和成本。 DRC（设计规则检查）的应用： 在PCB设计软件中，DRC是一个强大的工具，用于检查设计是否符合预设的制造规则。本章将指导您如何设置和使用DRC，并如何根据DRC报告来优化您的设计。 CAM输出与 Gerber 文件： 了解CAM（计算机辅助制造）的作用，并学习如何生成符合生产要求的Gerber文件、钻孔文件、BOM表等。这些文件是PCB制造商进行生产的基础。 PCB表面处理工艺： 介绍不同的PCB表面处理工艺，如HASL（热风整平）、ENIG（化学沉金）、OSP（有机防氧化膜）等，以及它们各自的优缺点和适用范围。 第六章：进阶应用与实例分析 理论结合实践是学习PCB设计的最佳途径。本章将通过多个不同类型的应用实例，将前面章节所学的知识融会贯通，让您在解决实际问题的过程中不断提升设计能力。 实例一：小型消费电子产品PCB设计： 针对一款常见的消费电子产品（如蓝牙耳机、智能手环等），从原理图设计到PCB布局布线，进行详细的案例分析，重点讲解如何在有限的空间内实现功能。 实例二：高频信号PCB设计： 以一个包含RF（射频）电路的设计为例，重点演示如何进行阻抗匹配、差分走线、屏蔽设计等，以保证高频信号的传输质量。 实例三：电源模块PCB设计： 针对一款开关电源或LDO稳压器设计，讲解如何处理大电流走线、电源去耦、散热等问题，以确保电源的稳定性和效率。 实例四：复杂数字电路PCB设计： 以一款包含FPGA或高性能微处理器的设计为例，重点介绍如何处理高速数字信号、时钟信号的分配，以及如何进行信号完整性分析。 实例五：多层板设计技巧： 针对一款需要使用多层板的设计，讲解如何在不同层之间进行信号的切换，以及如何利用电源层和地平面来优化信号传输。 第七章：PCB设计的优化与问题排查 即使是经验丰富的设计师，也难免会遇到各种设计问题。本章将为您提供一套系统性的问题排查和设计优化方法。 常见PCB设计错误与解决方案： 总结PCB设计过程中最常见的错误，如短路、断路、信号干扰、散热不良等，并提供详细的诊断和修复建议。 PCB布局布线优化技巧： 针对已完成的设计，提供进一步优化布局和布线的思路，例如如何改进走线、调整过孔、优化电源分配等，以提升产品性能和稳定性。 EMC/EMI问题的诊断与整改： 讲解如何使用简单的仪器（如示波器、频谱分析仪）来诊断电磁兼容性问题，并提供具体的整改措施。 PCB可测试性设计（DFT）： 讲解如何通过在PCB上添加测试点、设计易于探测的结构等方式，提高产品在生产和售后阶段的可测试性。 设计评审与协作： 强调同行评审在PCB设计中的重要性，以及如何有效地与团队成员进行沟通协作，共同完成高质量的设计。 结语： PCB设计是一门技术与艺术的结合。本书从零基础出发，通过详细的概念讲解和丰富的实践案例，力求让每一位读者都能掌握PCB设计的精髓。掌握PCB设计，您将能够将自己的创意转化为看得见摸得着的电子产品，在电子科技的浪潮中，开启属于您自己的精彩篇章。愿本书成为您PCB设计之路上的得力助手，助您在探索电子世界的道路上不断前进。