基本信息
书名：PCB设计项目教程
定价：55.00元
作者：徐凯,王威
出版社：北京理工大学出版社
出版日期：2017-04-01
ISBN：9787568238489
字数：
页码：229
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
《PCB设计项目教程》的编写旨在帮助学生摆脱PCB课程“枯燥、难懂”的恐惧心理，为学生营造一种“易学、有趣、方便、实用”的轻松学习氛围。
《PCB设计项目教程》以Protel99SE软件为依托，介绍PCB设计的基本方法和使用技巧。采用“项目导向、任务驱动”教学模式编写，实现了“教、学、做”一体化教学，改变了以往“理论教学、实验、课程设计”三段式教学方式。
全书精心设计了三个教学项目，每个项目由多个任务组成。在项目的学习中体现了真实、完整的PCB设计过程，充分体现了“工学结合”的全新教学理念。
《PCB设计项目教程》适合作为高等院校的教材，也可以作为电路设计人员的参考用书。
目录
作者介绍
文摘
序言
《PCB设计实践指南：从原理到制板的全流程解析》 内容简介 本书旨在为广大电子工程师、在校学生以及PCB设计爱好者提供一套系统、实用的PCB设计方法论和实操经验。我们深知，在快速发展的电子产业中，精准高效的PCB设计能力是研发人员的核心竞争力之一。因此，本书聚焦于PCB设计的核心环节，从原理图的绘制、元器件的选择与库的建立、PCB布局布线策略，到设计规则的检查、 Gerber文件的生成以及最终的制板生产流程，力求为读者构建一个清晰、完整的认知框架。 本书最大的特点在于其“实践导向”的编写理念。我们摒弃了枯燥乏味的理论堆砌，而是通过大量来自实际项目的设计案例，引导读者逐步掌握设计技巧，解决在实际工作中可能遇到的各种问题。本书内容涵盖了从基础的单层板到复杂的双层、多层板设计，并结合了现代电子产品对PCB设计日益增长的要求，如高频信号处理、电源完整性、电磁兼容性（EMC）等。 第一章：PCB设计流程概览与软件选择 本章将首先为读者勾勒出整个PCB设计的标准流程，包括需求分析、原理图设计、PCB布局、PCB布线、设计规则检查（DRC）、 Gerber文件生成及输出、以及与PCB制造厂商的沟通协作等关键步骤。我们将详细解析每个环节的重要性及其之间的相互关联，帮助读者建立全局观。 随后，我们将重点介绍当前主流的PCB设计软件，如Altium Designer、Protel、Eagle、KiCad等。针对不同软件的特点、优势以及适用场景进行横向对比分析，并为读者提供选择适合自身需求和项目特点的软件的建议。我们不会强求读者掌握某一款特定软件的所有功能，而是强调理解不同软件设计理念的共性，以及掌握核心的设计工具和方法。 第二章：原理图设计基础与技巧 原理图是PCB设计的灵魂，其准确性直接关系到整个电路的性能。本章将深入探讨原理图设计的规范与技巧。我们将从元器件符号的绘制、库的创建与管理入手，讲解如何规范地组织原理图，包括导线连接、端口命名、总线的使用、层次化设计等。 重点内容包括： 元器件库的建立与管理：讲解如何从元器件数据手册中提取关键参数，绘制标准化的元器件符号，并进行库的分类和管理，提高设计效率和重用性。 电气连接规则：详细介绍网络命名、端口连接、差分信号、电源和地网络的连接规范，以及如何避免潜在的短路和开路问题。 层次化设计方法：演示如何通过创建层次化原理图来简化复杂电路的设计，提高可读性和可维护性。 原理图检查与验证：介绍软件自带的ERC（Electrical Rules Check）功能，以及手动检查原理图的常用方法，确保电路逻辑的正确性。 设计复用与模块化：讲解如何通过创建可复用的原理图模块，加速设计进程，并保证设计的稳定性。 第三章：PCB布局艺术与策略 布局是PCB设计的关键决策过程，它直接影响到电路的性能、信号的完整性、电源的稳定性以及电磁兼容性（EMC）。本章将深入剖析PCB布局的艺术与策略，引导读者掌握科学的布局方法。 核心内容包括： 元器件分类与优先布局：讲解如何根据元器件的电气特性（如电源、地、信号、高频、低频、模拟、数字等）进行分类，并确定其优先布局的原则。 关键元器件的定位：分析连接器、电源芯片、晶振、大功率器件、易受干扰的敏感器件等的最佳放置位置，以及如何考虑散热。 信号流向与最短路径：强调在布局阶段就应考虑信号的流向，尽量使信号路径最短，减少信号延迟和串扰。 电源与地网络的规划：讲解如何合理划分电源和地平面，保证电源的低阻抗和信号的返回路径，是影响信号完整性和EMC的关键。 热管理考虑：针对发热元器件，讲解如何通过合理布局和散热元件的配合来保证电路的稳定工作。 机械结构配合：讲解如何根据产品外壳、接口位置等机械结构要求，进行元器件的布局，避免干涉。 经验法则与案例分析：通过分析大量实际案例，总结出一些行之有效的布局经验，帮助读者规避常见的布局陷阱。 第四章：PCB布线技巧与信号完整性 布线是原理图转化为实际电路的最终实现过程，其布线质量直接决定了电路的性能和可靠性。本章将深入探讨PCB布线的技巧，重点关注信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）的设计要求。 本章将涵盖： 布线规则与约束设置：讲解线宽、线距、过孔大小、网络优先级等基本布线规则的设置，以及如何根据不同信号的特性进行差异化设置。 差分信号布线：详细介绍差分信号的完整性要求，如等长、等距、屏蔽层等，并提供实际布线技巧。 高频信号布线：讲解阻抗匹配、传输线理论在PCB布线中的应用，如何减小信号反射和衰减。 电源与地平面填充：演示如何进行有效的电源和地平面填充，以降低阻抗，改善信号返回路径，抑制EMI。 串扰的防护：分析串扰产生的原因，并提供有效的布线策略来减小串扰，如增加线间距、利用地线隔离等。 多层板布线策略：介绍多层板的布线结构，如内层信号层、电源层、地层等，以及不同信号层之间的隔离。 过孔的设计与优化：讲解过孔的阻抗效应、串扰以及散热等问题，并提供优化过孔的设计方法。 实际布线案例与问题分析：通过具体案例，展示各种复杂布线场景下的解决方案，并分析可能遇到的问题及应对策略。 第五章：设计规则检查（DRC）与 Gerber 文件生成 在完成原理图和PCB布局布线后，进行全面的设计规则检查（DRC）是必不可少的一步，它能有效发现潜在的设计错误，避免制板返工。本章将详细介绍DRC的设置、执行和结果分析，并讲解如何生成符合行业标准的Gerber文件，用于PCB制造。 本章内容包括： DRC规则的详细解读：深入讲解各种DRC规则的含义，如间距规则、宽度规则、连接规则、DRC报告的选项设置等。 DRC的执行与分析：演示如何运行DRC，以及如何准确解读DRC报告，找到并修复设计中的错误。 手动检查与经验技巧：除了软件自动检查，还将介绍一些手动检查PCB设计中常见错误的技巧，弥补软件DRC的不足。 Gerber 文件格式与结构：介绍Gerber文件的基本格式、内容以及在PCB制造中的作用。 Gerber 文件生成步骤：详细讲解如何根据制造要求，设置输出的Gerber文件图层、钻孔文件（Excellon）等。 CAM 文件与后处理：介绍CAM（Computer-Aided Manufacturing）文件在PCB制造过程中的作用，以及如何进行基本的CAM文件检查。 与 PCB 制造厂的沟通：讲解在 Gerber 文件输出后，如何与 PCB 制造厂商进行有效的沟通，确保设计意图被准确理解和实现。 第六章：PCB制造与装配流程解析 虽然本书的核心是PCB设计，但了解PCB的制造与装配流程，有助于设计者在设计阶段就考虑制造的可行性和成本，从而做出更优化的设计。本章将简要介绍PCB制造的基本流程，包括覆铜板的选用、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊层、丝印层、表面处理等关键工艺，以及SMT（Surface Mount Technology）和DIP（Dual In-line Package）等元器件的装配流程。 通过对制造过程的了解，设计者能更好地理解设计规则的意义，例如线宽线距的限制、过孔的设计、阻焊层的覆盖范围等，从而设计出更易于制造、成本更低的PCB。 附录 常用元器件封装库：提供一些常用元器件的封装库，方便读者直接调用。 PCB设计常用术语解释：整理PCB设计领域的常用术语，帮助读者理解专业内容。 推荐的 PCB 设计资源：列举一些有用的在线资源、论坛、技术文档等，供读者进一步学习和交流。 本书力求内容详实，逻辑清晰，图文并茂。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，读者将能显著提升PCB设计能力，自信地应对各种复杂的设计挑战，并最终成功地将创意转化为高质量的电子产品。
这本《PCB设计项目教程》听说是徐凯和王威两位老师结合北京理工大学出版社的资源编写的，我拿到书后确实花了不少时间仔细研读。首先，从内容深度上看，这本书并没有停留在基础理论的讲解上，而是实打实地围绕“项目”展开。书中对于项目流程的梳理非常细致，从需求分析到最终打样，每一步的关键技术点都讲解到位。特别是对于信号完整性和电源完整性这两个在实际工作中极其容易出问题的环节，作者们结合具体的工程案例，提供了许多实用的处理技巧和设计规范，这些内容在很多入门级书籍中都是一带而过的。我个人印象最深的是关于高速串行总线设计的那几个章节，它不仅介绍了基本的阻抗匹配，还深入探讨了差分对的布线约束和层叠设计对性能的影响，对于想从初级工程师向高级工程师迈进的读者来说，这部分内容简直是宝典。