PowerPCB 2007常用功能与应用实例精讲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:何勇

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:2008-3

价格:48.00元

装帧:平装

isbn号码:9787121057663

丛书系列:

图书标签:

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• PowerPCB 2007
• 电路图
• PCB布局

《PCB设计从入门到精通：电路板布局、布线与制造实战指南》 内容概要： 本书是一本面向初学者和有一定基础的PCB设计人员的实战指南，旨在全面讲解PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的设计流程、关键技术和实际应用。全书内容涵盖了从电路原理图导入到最终 Gerber 文件输出的整个PCB设计生命周期，并结合大量实例，帮助读者深入理解理论知识，掌握实际操作技巧。 核心内容板块： 第一部分：PCB设计基础理论与流程 第一章：PCB设计概览与基础概念 PCB的定义、重要性及在电子产品中的作用。 PCB的种类：单层板、双层板、多层板、柔性板、刚挠结合板等。 PCB的基本结构：基材、导体层、阻焊层、丝印层等。 PCB设计流程概览：原理图设计、PCB布局、PCB布线、DRC检查、Gerber文件生成。 PCB设计软件的选择与安装：简要介绍主流PCB设计软件（如Altium Designer, Eagle, KiCad等）的特点与选择考量。 第二章：电子元器件封装与库的建立 理解元器件封装的重要性：物理尺寸、引脚定义与电气连接。 常见的封装类型：直插式（DIP）、表面贴装式（SMT）及其细分（SOP, SOJ, QFP, QFN, BGA等）。 PCB封装库的组成：元器件的几何形状、焊盘、丝印信息、3D模型等。 如何查找、导入和管理元器件封装库：从官方网站、第三方库下载，以及手动创建封装。 封装库的规范化与维护：命名规则、精度要求，以及版本管理。 第三章：电路原理图设计与导入 原理图作为PCB设计的基础：信号连接、逻辑关系。 原理图编辑器常用功能：放置元器件、绘制导线、添加网络标号、总线、电源/地符号等。 元器件属性的设置：值、封装、位号等。 电气规则检查（ERC）：发现原理图中的潜在连接错误。 原理图与PCB的关联：如何将原理图中的网络信息导入PCB设计软件，建立原理图与PCB之间的联系。 设计变更管理：原理图更新后如何同步到PCB设计。 第二部分：PCB布局设计精要 第四章：PCB布局的原则与策略 布局的重要性：直接影响信号完整性、电源完整性、散热和可制造性。 布局目标：优化布线路径，减少信号干扰，简化电源分配，提高散热效率。 布局的基本原则： 功能分区： 将相似功能的电路模块集中放置。 信号流向： 遵循信号的自然流动方向，避免交叉和迂回。 高频信号处理： 将高频器件靠近，缩短其连接线。 电源与地： 合理放置电源和地器件，确保稳定供电。 散热考虑： 大功率器件、发热器件的放置与散热风道。 接口与连接器： 方便外部连接，避免影响内部信号。 可测试性： 预留测试点，方便后续测试。 机械结构： 考虑PCB的安装、固定和外壳配合。 布局的常用方法： 手动布局： 精细控制元器件位置。 自动布局： 软件辅助快速布局，但需人工优化。 关键元器件优先布局： 如CPU、FPGA、时钟源、电源管理IC等。 堆叠布局与分散布局： 根据实际需求进行选择。 第五章：关键元器件的布局技巧 电源管理IC（PMIC）与电源滤波： 放置在靠近供电入口处，合理布局去耦电容。 时钟源与高频振荡器： 远离敏感信号，缩短时钟线，做好地线屏蔽。 CPU/MCU/FPGA等核心处理器： 考虑散热，为其提供充足的电源和地连接，优化高密度引脚的连接。 存储器（DRAM, Flash）： 靠近处理器，优化数据和地址线的走线。 接口电路（USB, Ethernet, HDMI等）： 遵循协议要求，注意信号完整性。 连接器与开关： 靠近PCB边缘，方便安装和使用。 第六章：PCB布局实例分析 实例一：简单数字电路板布局： 讲解如何按照功能区进行划分，放置常用数字芯片和分立元件。 实例二：电源模块PCB布局： 重点讲解功率器件的散热、滤波电容的布置以及高低压区域的隔离。 实例三：数模混合信号PCB布局： 强调模拟信号与数字信号的隔离、地线的划分与连接。 第三部分：PCB布线设计实践 第七章：PCB布线基础与规则 布线的基本目标：正确连接所有网络，满足信号完整性、电源完整性、EMC要求。 布线层数的选择：单层、双层、多层板的布线策略。 导线宽度（Trace Width）的计算与设置：考虑电流大小、阻抗匹配、信号频率。 过孔（Via）的选择与应用：不同类型过孔（通孔、盲孔、埋孔）的特点与使用场景。 网络间距（Clearance）与线间距（Spacing）的设置：避免短路和串扰。 电源与地网络的布线：宽导线、覆铜（Copper Pour/Fill）。 差分信号的布线：等长、等宽、紧密平行。 射频（RF）信号的布线：阻抗匹配、屏蔽。 第八章：布线策略与技巧 手动布线： 精确控制走线，实现最佳效果。 自动布线： 快速完成大部分布线，但需人工优化。 布线顺序： 关键信号优先，时钟信号、高速信号、差分信号、电源/地信号。 避免直角转弯： 减小信号反射。 合理使用过孔： 减少信号路径长度，避免信号完整性问题。 覆铜（Copper Pour/Fill）： 改善EMC性能，提供低阻抗的电源/地回流路径。 去耦电容的放置与连接： 靠近IC引脚，使用短而宽的走线。 泪滴（Tear-drop）的应用： 增强焊盘与导线连接的机械强度。 单点接地与多点接地： 针对不同场景选择合适的接地方式。 第九章：信号完整性与电源完整性在布线中的体现 信号完整性（Signal Integrity, SI）： 反射、串扰（Crosstalk）、振铃（Ringing）、过冲（Overshoot）/下冲（Undershoot）等信号失真现象。 如何通过布线技巧（如阻抗匹配、长度匹配、减少过孔、合理间距）来改善。 电源完整性（Power Integrity, PI）： 电源噪声、电压跌落（Voltage Drop）、电源耦合。 如何通过宽电源/地线、覆铜、合理放置去耦电容来保证。 第十章：PCB布线实例分析 实例一：数字电路PCB布线： 讲解如何处理总线、时钟信号的布线，以及常用逻辑芯片的连接。 实例二：高速接口PCB布线： 重点讲解差分信号（如USB, HDMI）的等长、等宽布线，以及连接器的接口布线。 实例三：电源与模拟信号混合PCB布线： 演示如何进行地线隔离、模拟信号的抗干扰布线。 第四部分：PCB设计验证与输出 第十一章：设计规则检查（DRC） DRC的重要性：发现设计中的错误，确保PCB的可制造性。 DRC规则的设置：间距、线宽、过孔尺寸、焊盘尺寸、丝印层规则等。 如何运行DRC检查并理解检查报告。 常见的DRC错误类型及解决方法。 第十二章：Gerber文件生成与输出 Gerber文件格式介绍：标准PCB生产文件。 PCB生产层（Drill, Copper, Solder Mask, Silkscreen等）的Gerber文件生成。 光绘文件的设置与生成。 钻孔文件的生成（Excellon）。 Gerber文件的检查与确认：使用Gerber查看器进行校验。 BOM（Bill of Materials，物料清单）的生成。 坐标文件（Centroid File）的生成。 第十三章：PCB制造工艺基础 PCB制造的基本流程：感光成像、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印、表面处理、测试。 不同PCB工艺的特点：标准PCB、HDI（高密度互连）PCB、柔性PCB等。 PCB可制造性设计（DFM）：在设计阶段考虑制造的难易程度和成本。 PCB可测试性设计（DFT）：预留测试点，方便生产后的测试。 第五部分：高级PCB设计主题（选讲） 第十四章：EMC/EMI设计要点 电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）的基本概念。 PCB设计中EMI/EMC的常见来源。 PCB设计中的EMI/EMC防护措施：地线设计、屏蔽、滤波、串扰抑制、电源完整性。 第十五章：3D模型在PCB设计中的应用 导入3D模型以检查机械干涉。 3D模型的创建与导入。 3D模型的应用场景。 本书特点： 循序渐进： 从基础概念到高级应用，层层递进，适合不同水平的学习者。 理论与实践结合： 详细讲解理论知识，并通过大量的实例演示，帮助读者掌握实际操作。 注重细节： 深入剖析PCB设计的每一个环节，包括布局、布线、规则检查等关键点。 强调实际应用： 结合常见的电子产品设计场景，让学习更具针对性。 图文并茂： 大量图示和截图，直观展现设计过程和效果。 适用读者： 电子工程专业的学生。 初学者PCB设计爱好者。 有一定硬件基础，希望系统学习PCB设计的工程师。 需要提升PCB设计技能的嵌入式开发人员。 对电子产品设计流程感兴趣的软硬件开发人员。 通过本书的学习，读者将能够独立完成高质量的PCB设计，理解PCB设计中的各种挑战，并掌握有效的设计方法和技巧，从而在实际的电子产品开发中游刃有余。

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这本书的封面设计确实很有年代感，那种熟悉的蓝白色调，一下就把我拉回了那个时候。初翻的时候，我主要关注的是它在基础理论介绍上的深度。说实话，对于一个已经有些年头的设计软件，我原本预期它会在深入探讨一些底层原理，比如电磁兼容（EMC）设计的高级技巧，或者是在叠层设计中如何精确控制阻抗匹配的微小差异。但是，我发现这本书的重点似乎更侧重于软件操作层面的梳理，更多的是“如何做”的步骤展示，而不是“为什么这么做”的原理剖析。比如，在处理复杂的差分信号布线时，我希望能看到对线宽、线间距、延时补偿这些参数背后物理意义的详细论述，以及不同封装下如何调整设计规则以适应实际制造的限制。这本书在这个层面上，给出的更多是软件内置功能的调用指南，对于读者自主优化设计裕量，建立更深层次的工程判断力，似乎有些力不从近。我期待的，是能有一章专门深入讲解PowerPCB在处理高密度互连（HDI）技术时的独特优化思路，特别是涉及到微过孔（Microvia）的使用策略和层间连接的优化流程。

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这本书对于项目管理和设计流程自动化的介绍，可以说是一个巨大的空白。在实际的工程环境中，PCB设计往往不是单兵作战，而是需要与结构、硬件和固件团队紧密协作。我原本期望书中能涵盖如何利用PowerPCB来有效地管理设计版本、如何生成符合团队规范的BOM（物料清单）和装配图，以及如何与后续的CAM（计算机辅助制造）工具进行无缝对接。比如，如何确保Gerber文件和钻孔文件生成时，所有的设计意图（如阻抗控制层、特殊要求标识）都被准确无误地传递给PCB制造商。这本书似乎完全将设计工作视作一个封闭的系统，只关注设计界面内部的动作，而忽略了设计成果如何高效、准确地流转到生产线的整个供应链环节，这使得它在指导实际工作流方面显得力不从心。

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我特别关注了其中关于高速信号完整性（SI）处理的部分，这是任何现代PCB设计软件应用指南的重中之重。我翻阅了相关章节，希望能找到一些关于串扰分析（Crosstalk）的模拟设置和结果解读的详细步骤。例如，如何利用软件内置的场解算器来预测特定走线耦合的程度，以及针对不同容性负载下的过冲和下冲的校正方法。然而，书中的描述更多地停留在“设置端接电阻”这样的基础层面，对于更精细的时域和频域分析工具的应用介绍非常简略。对于那些正在接触到GHz级别设计的设计师来说，这些基础知识点可能已经不够用了。我期待看到软件中那些高级分析模块（如果2007版本有的话）是如何与实际的S参数模型结合使用的教程，以及如何根据仿真结果反向指导布局布线的具体调整策略，而不是仅仅停留在告诉我们“打开这个菜单，选择那个选项”的层面。

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阅读体验上，这本书的排版和图文结合的方式，坦白讲，在如今这个高清显示时代来看，略显粗糙。那些截图，虽然能说明问题，但清晰度上总差那么一点意思，尤其是一些涉及到细节标注的局部放大图，看久了眼睛会比较累。我本想看看它对一些前沿的生产工艺要求是如何回应的，比如柔性电路板（FPC）的设计规范，或者在使用更先进的基板材料时，软件参数应该如何调整以匹配材料的介电常数变化。这本书似乎完全没有触及这方面的内容，停留在比较传统的刚性板设计范畴内。而且，作为一本“精讲”书籍，我期望它能提供一些“反面教材”或者“常见陷阱”的案例分析。例如，哪些操作是新手最容易犯的错误，以及这些错误在后续的制造和测试中会导致什么样的后果，并给出规避方法。这本书的案例多以“成功展示”为主，缺乏那种让人醍醐灌顶的、通过失败教训总结出来的经验分享，使得学习的深度停留在表面。

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最后，从软件本身的局限性与时代发展角度来看，我希望能看到作者对于PowerPCB 2007在面对未来技术趋势时，哪些方面是它的“阿喀琉斯之踵”。比如，对于大规模FPGA的BGA封装散热管理，以及对新兴的材料和工艺的支持情况。一个优秀的教程或指南，除了教授使用现有功能外，还应该引导读者预见到软件的不足，并提前做好功能迁移的准备。这本书似乎完全沉浸在2007年的技术背景下，没有提供任何关于版本升级路径的建议，也没有讨论当设计需求超出该软件能力范围时，应该如何权衡和选择其他更现代的工具。这种缺乏前瞻性的叙事，让这本书的参考价值更多地停留在了“历史资料”层面，而非“生产力工具”层面，对于渴望跟上行业步伐的读者来说，帮助有限。

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