基本信息
书名:Protel_DXP_2004电子CAD教程(修订版)
:28.00元
售价:19.0元,便宜9.0元,折扣67
作者:高立新
出版社:科学出版社
出版日期:2016-08-01
ISBN:9787030281425
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.341kg
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内容提要
目录
作者介绍
文摘
序言
精通PCB设计:从零开始的实战指南 在电子产品飞速发展的今天,电路板(PCB)设计的重要性不言而喻。一款优秀的产品,离不开稳定可靠的电路板。而想要掌握PCB设计,一款扎实的教程必不可少。本书正是为了满足这一需求而生,它将带领读者踏上一段从入门到精通的PCB设计之旅,让你不再仅仅是电路原理图的绘制者,而是能够独立完成高质量PCB设计的实战派。 本书并非对特定软件版本进行枯燥的逐字翻译或罗列功能,而是将重点放在PCB设计的核心理念、通用流程以及行业最佳实践上。通过本书的学习,你将建立起一套完整的PCB设计思维体系,无论未来面对的是何种设计软件,都能迅速上手并游刃有余。 第一部分:PCB设计入门与准备 在深入PCB设计之前,我们首先需要为这场技术冒险打下坚实的基础。这一部分将引导你理解PCB设计的本质,以及成功设计前所需的关键准备工作。 电子设计流程概览: 了解一个完整的电子产品从概念到成品的过程,PCB设计在其中扮演着怎样的关键角色。我们将简要介绍原理图设计、PCB布局布线、制作工艺等环节,让你对整个流程有一个宏观的认识。 PCB设计的基础知识: PCB的结构与组成: 深入了解多层板、单层板、双层板的构成,以及铜箔、绝缘层、阻焊层、丝印层等关键组成部分的功能。 电子元器件的封装: 理解贴片(SMD)和插件(DIP)封装的区别,以及各种常用封装的尺寸标准(如SOT、SOIC、QFP、BGA等)。熟悉封装是进行PCB布局和布线的前提。 信号完整性基础: 即使是入门阶段,我们也需要初步了解信号完整性的概念。为什么高速信号容易失真?什么是阻抗匹配?这些基础知识将为你后续的学习打下重要铺垫。 电源完整性初步: 理解电源的重要性,以及滤波、去耦电容的作用,确保电路稳定运行。 设计前的准备工作: 明确设计需求: 如何从产品需求文档(PRD)中提取出PCB设计相关的关键信息,例如功能模块、元器件选型、功耗要求、接口定义等。 元器件选型指南: 根据电路功能和性能要求,如何选择合适的电子元器件。重点讲解通用逻辑芯片、微控制器、电源管理芯片、连接器等常用器件的选型考量。 原理图设计软件的初探: 虽然本书不以特定软件为中心,但会引导你了解主流的原理图设计软件(如Altium Designer, Eagle, KiCad等)的典型界面和基本操作逻辑,帮助你建立对软件工具的初步认知。 元器件库的建立与管理: 理解元器件库的构建对于设计效率和准确性的重要性。介绍如何从零开始创建元器件符号和封装,以及如何有效管理和复用元器件库。 第二部分:PCB布局布线的艺术与技巧 这是PCB设计的核心环节,将理论知识转化为实际的电路板图。本部分将系统性地介绍布局和布线的关键原则、常用技巧以及需要避免的陷阱。 PCB布局(Placement)的策略: 布局的原则与目标: 简要信号与长信号的区分,高低频区域的划分,功率器件与信号器件的隔离,散热空间的考虑。 关键元器件的布局: 芯片、连接器、电源模块、晶振等关键元器件的优先布局策略。 模块化布局: 如何将电路按照功能模块进行分组布局,提高可读性和后期维护性。 避免布局不当导致的信号干扰: 模拟与数字区域的划分,高频信号线与敏感信号线的距离。 散热与机械结构的考虑: 针对发热元器件的布局,以及PCB板的尺寸、安装孔位等机械结构的配合。 PCB布线(Routing)的艺术: 布线的通用原则: 导线宽度与电流承载能力,最小线宽、线距的设定,电源线与信号线的区分。 差分信号布线: 掌握差分信号的走线技巧,包括等长、等距、走线方向等,确保信号的完整性。 高速信号布线: 探讨高速信号的阻抗匹配、过孔(Via)的使用、蛇形线(Meandering Line)的优化等。 电源与地平面(Ground Plane)的设计: 为什么需要完整的地平面?如何设计合理的电源分配网络(PDN)?去耦电容的放置策略。 多层板布线技巧: 利用多层板的优势,合理规划信号层、电源层、地层,提高布线密度和信号质量。 过孔(Via)的使用与优化: 理解不同类型过孔(如盲孔、埋孔)的应用场景,以及过孔对信号完整性的影响。 散热孔与测试点的设计: 考虑高功率元器件的散热需求,预留测试点方便生产和调试。 布线过程中的常见问题及解决方案: 短路与断路的检测: 如何通过规则检查(DRC)及时发现布线错误。 信号反射与串扰: 分析信号反射和串扰的产生原因,并给出相应的布线优化建议。 EMI/EMC(电磁干扰/电磁兼容性)初步: 了解PCB设计如何影响产品的电磁兼容性,以及一些基本的优化措施,如地线回流、屏蔽等。 覆铜(Copper Pour/Polygon)的应用: 覆铜的益处: 降低EMI,提供良好的接地,辅助散热。 覆铜的设置与规则: 如何合理划分覆铜区域,避免与信号线短路,以及设置焊盘与覆铜的间距。 第三部分:PCB设计的高级主题与实战进阶 在掌握了基本布局布线技巧后,本部分将引导你深入更高级的设计层面,提升PCB设计的专业度和效率。 PCB的制版工艺与可制造性设计(DFM): PCB制造流程概述: 了解PCB从设计文件到成品板的基本制造流程,如曝光、显影、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印、金手指等。 DFM原则: 为什么PCB设计需要考虑制造?如何根据不同的制造工艺(如CNC钻孔、激光钻孔)进行优化。 最小线宽、线距、过孔尺寸的限制: 不同PCB厂家的工艺能力差异,以及如何根据厂家规格进行设计。 元器件间距与可测试性: 确保元器件之间有足够的空间便于焊接和后期测试。 阻焊层与丝印层的注意事项: 避免阻焊开窗过大或过小,丝印信息清晰易读。 PCB的信号完整性(SI)与电源完整性(PI)深入: SI分析工具的应用: 了解仿真工具如何帮助你预测和分析高速信号的性能。 阻抗控制布线: 如何精确控制传输线的阻抗,以及多层板的阻抗计算。 PI分析的要点: 深入理解PDN的阻抗、滤波设计,以及如何通过仿真验证电源的稳定性。 PCB设计的验证与调试: 设计规则检查(DRC)的深入理解: 不仅仅是运行DRC,而是理解DRC的每一个规则项,并根据实际情况进行配置。 网络列表检查(ERC): 确保原理图与PCB文件之间的连接一致性。 3D视图的应用: 如何利用3D视图检查PCB板的机械干涉,以及与外壳的配合。 PCB板的目视检查: 仔细检查铜箔、导线、焊盘、过孔等是否存在异常。 调试技巧: 如何利用万用表、示波器等工具对PCB板进行初步的故障排查。 PCB设计项目管理与团队协作: 项目文件管理: 如何组织和管理项目中的原理图、PCB文件、元器件库、 Gerber文件等。 版本控制: 使用版本控制工具(如Git)管理设计文件,方便回溯和协作。 与硬件工程师、嵌入式工程师的沟通: 了解不同角色之间的协作方式,高效沟通设计需求和反馈。 PCB设计趋势与未来展望: HDI(高密度互连)技术: 了解HDI技术如何实现更小的PCB尺寸和更高的集成度。 软硬结合板(Rigid-Flex PCB): 探讨软硬结合板的设计挑战与应用。 三维(3D)PCB设计: 展望未来PCB设计的发展方向。 本书的特色: 理念先行,工具辅助: 本书的核心在于传授PCB设计的核心理念和通用方法论,而非拘泥于某一特定软件的界面和操作。通过学习本书,你将能够灵活适应各种主流的PCB设计软件。 强调实战,循序渐进: 从基础概念到高级技巧,内容组织清晰,循序渐进,确保读者能够逐步掌握。每个阶段的学习都围绕着实际应用场景展开。 案例丰富(隐含): 在讲解过程中,会通过大量的示意图、对比图以及对实际设计问题的分析,来加深读者的理解。虽然不直接展示具体的软件操作截图,但通过对问题的描述和解决方案的讲解,读者能够自行在软件中复现。 行业最佳实践: 总结了电子行业在PCB设计领域的通用规则和成功经验,帮助读者避免常见的误区,设计出高质量、高可靠性的电路板。 面向未来: 关注PCB设计的前沿技术和发展趋势,为读者未来的技术提升和职业发展打下基础。 谁适合阅读本书? 初学者: 对电子设计充满热情,想要系统学习PCB设计,从零开始构建技能体系。 在校学生: 电子信息类、自动化类等专业的学生,需要掌握PCB设计这一核心技能。 业余爱好者: 喜欢DIY电子项目,希望将自己的创意变成实际的电路板。 在职工程师: 希望拓宽技能广度,或者需要系统梳理和提升PCB设计能力的工程师。 本书将是你PCB设计之路上一位值得信赖的向导。通过潜心学习和反复实践,你将能够 confidently 地完成从电路原理到功能实现的全过程,为你的电子产品梦想注入坚实的物理基础。
这本书的装帧设计挺有意思的,封面采用了一种比较经典的理工科书籍的风格,色调沉稳,没有过多花哨的装饰,一眼就能看出它的专业性。纸张质量感觉不错,拿在手里有分量,印刷清晰度很高,图表和电路图的部分尤其清晰锐利,对于需要反复对照细节的学习者来说,这一点非常重要。装订上也看得出是用心了,厚厚的一本书,翻阅起来很顺畅,不用担心页脚松动的问题。整体来看,从物理层面讲,这是一本值得收藏和长期使用的工具书。初次翻阅时,目录结构的设计也给我留下了深刻印象,逻辑性很强,章节划分过渡自然,能清晰地预见到作者在知识体系搭建上的深厚功力。这种扎实的基础准备,对于后续的深入学习是至关重要的铺垫,让人对内容本身抱有极大的期待。