PCB设计标准教程

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页数:207
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出版时间:2008-3
价格:28.00元
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isbn号码:9787563516261
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图书标签:
  • 电路设计
  • PCB设计
  • 电路板设计
  • 电子工程
  • SMT
  • DIP
  • 电路原理
  • 电子技术
  • PCB布局布线
  • 高频电路
  • 信号完整性
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具体描述

《全国信息技术人才培养工程指定培训教材·硬件工程师职业教育系列教程·PCB设计标准教程》针对设计人员和在校学生学习PCB设计技术的特点和要求,系统全面地介绍了PCB基础知识、PCB的电磁兼容设计、高速电路设计、Protel软件的使用以及设计案例。全书共分3篇,主要内容包括:PCB设计知识介绍,包括PCB的电磁兼容设计和高速电路的设计;PCB设计工具的使用,主要是Protel99SE软件的使用,包括原理图设计系统和PCB设计系统;PCB设计案例的分析,通过两个实际设计案例的分析和介绍,巩固前述章节理论内容。

好的,以下是一本关于“PCB设计基础与实践”的详细图书简介,此书内容与您提到的《PCB设计标准教程》的侧重点不同,主要聚焦于入门级的基础知识、工具应用和实战项目,而非深入的“标准”规范或高级设计方法。 --- 图书简介:PCB设计基础与实践——从原理图到原型制作 书籍定位: 本书旨在为电子工程初学者、硬件爱好者以及希望系统学习PCB设计流程的工程师提供一份全面而实用的入门指南。它侧重于基础概念的建立、常用EDA工具(如Altium Designer, KiCad)的操作演示,以及将设计转化为实际可制造原型的一系列关键步骤。 核心内容概览: 本书将读者引导进入一个结构化的学习路径,涵盖了从电路设计构思到最终PCB制造的完整周期。我们摒弃了冗长复杂的理论推导,转而采用大量实际案例和操作截图,确保读者能够快速上手,并将理论知识转化为实际操作能力。 第一部分:基础概念与准备工作 1. 电子设计流程概览: 本部分首先描绘了现代电子产品开发的全貌。我们将讨论从需求定义、系统架构设计到原理图绘制、PCB布局布线,再到样板制作与测试的整个链条。重点解析不同阶段之间的衔接点和关键输出物。 2. 元器件基础与封装知识: 理解元器件的物理形态是PCB设计的第一步。本章详细介绍了常见的通孔(Through-Hole, TH)和表面贴装(Surface Mount Device, SMD)元器件类型,如电阻、电容、电感、集成电路等。深入讲解封装(Package)的概念,区分SOIC, QFP, BGA等不同封装的尺寸规格、引脚定义及其在PCB上的表示方法。强调了Footprint(焊盘)准确性的重要性,及其与元器件数据手册(Datasheet)的关联。 3. EDA工具的选择与初步设置: 针对当前主流的EDA软件,如Altium Designer和KiCad,我们将进行简要介绍和环境配置指导。重点讲解如何设置工作空间、管理项目文件结构,并介绍库文件的创建与管理基础,包括原理图符号和PCB封装库的构建原则。 第二部分:原理图设计与电气连接 4. 原理图的规范绘制: 本章是设计的逻辑核心。我们将探讨如何清晰、无歧义地绘制原理图。内容包括:合理的区域划分、信号流向的标识、总线和层次化设计的运用。重点讲解电源、地、参考标号(Reference Designators)的正确标注,以及如何利用层次化原理图管理复杂系统。 5. ERC(电气规则检查)的实战应用: 解释ERC在原理图阶段发现潜在错误的关键作用。演示如何设置和运行ERC,并重点分析常见错误类型,如电源冲突、未连接引脚、信号短路等,并指导读者如何高效地修改和验证。 6. BOM(物料清单)的生成与核对: 详细介绍如何从完成的原理图中准确生成BOM文件。讲解BOM的关键字段(如元件值、封装、制造商零件号等)及其在后续采购和装配环节中的作用。 第三部分:PCB布局与布线实践 7. PCB堆叠结构与层定义: 深入浅出地解释多层板的结构,如信号层、内层电源层、地平面。讨论常见四层板和六层板的典型堆叠方式,以及它们对信号完整性和电源分配的影响。讲解阻抗控制的初步概念。 8. 关键元器件的布局策略: 布局决定了后续布线的难易程度和电路的性能。本章聚焦于布局的艺术:如何根据电路功能块(如数字、模拟、电源区域)划分区域;高频元件和连接器的合理放置;散热元件的考虑。讲解如何利用机械层来定义板框和安装孔。 9. 基础布线技术与设计规则的建立: 介绍差分对、蛇形线等基础布线技巧。重点讲解如何设置和运用DRC(设计规则检查)以满足制造要求。讲解走线宽度、间距、过孔(Via)的尺寸选择原则,并针对不同信号类型(如低速、高速、模拟)设定差异化的布线约束。 10. 电源与地平面处理: 电源完整性是电路稳定运行的基石。本部分详细讲解如何处理电源和地平面,包括地平面的分割策略、电源扇出(Power Pours)的技巧,以及如何使用大面积覆铜来降低噪声和改善散热。 第四部分:设计验证与输出制造文件 11. 后期设计检查与优化: 在完成所有布线后,进行全面的设计验证至关重要。本章指导读者如何进行全面的DRC复查、设计回顾(Design Review)以及3D模型验证,以确保设计符合物理和电气要求。 12. Gerber文件与制造输出: 这是将设计转化为实物产品的关键步骤。详细介绍Gerber(RS-274X)文件的生成过程,讲解光绘文件(外层、内层、阻焊、丝印)的含义。同时,讲解钻孔文件(Excellon)、物料清单(Pick and Place File)的输出规范,确保与PCB制造商的对接顺畅。 13. 样板制作与装配基础: 简要介绍PCB的常见制造工艺(如PTH,盲埋孔),并指导读者如何解读制造商的反馈信息。最后,提供SMT贴片和波峰焊接的基础知识,帮助理解设计对最终装配的影响。 本书特色: 实战导向: 所有讲解均围绕一个完整的、可操作的案例项目展开,确保学习过程的连贯性。 工具集成: 同时覆盖主流商业软件与开源软件的操作界面和核心功能对比,拓宽读者的工具适应性。 注重“为什么”: 不仅告诉读者“如何做”,更解释了“为什么要这样做”,帮助读者建立深层的设计思维,而非仅仅是软件操作技巧。 清晰的流程图示: 大量的流程图和高分辨率的软件操作截图,简化复杂步骤的理解难度。 本书价值: 通过本书的学习,读者将能够独立完成一个中等复杂度的双面板或四层板的设计任务,并能与PCB制造商进行专业的技术沟通,为后续学习更高级的信号完整性、电源完整性或射频设计打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的内容编排非常合理,层次分明。我一直对PCB的电源分配网络(PDN)和接地设计特别感兴趣,而这本书在这方面的内容无疑是我的“宝藏”。但让我意想不到的是,它在PCB的散热设计方面也给予了我很多启示,这对我而言是一个全新的领域。书中详细阐述了PCB的散热原理,以及影响散热效率的各种因素,例如元器件的功率密度、PCB的板材特性、以及空气流通等。它详细讲解了如何通过优化PCB布局、增加散热铜箔面积、使用热传导过孔等方式来有效降低PCB的温度。我特别欣赏书中关于电源滤波和去耦电容设计的章节,它详细解释了不同类型去耦电容(如陶瓷电容、钽电容)的特性和选型原则,以及如何根据元器件的频率响应和供电需求来合理放置和计算去耦电容的容量。这对于确保电源的稳定性和降低噪声至关重要。书中还深入探讨了PCB的接地设计,包括单点接地、多点接地和混合接地等几种常见方案,并分析了它们各自的优缺点和适用场景。它还指导如何通过合理的接地层设计来减小地线阻抗,提高信号的抗干扰能力。我原本以为这本书会更侧重于理论模型,但它在实际工程问题上的解决方案,让我觉得非常受用,解决了我在实际设计中遇到的不少挑战。

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这本书的知识深度非常可观,让我大开眼界。我一直对PCB的电磁兼容性(EMC)和信号完整性(SI)非常关注,而这本书在这些领域的内容无疑是其亮点。但让我意想不到的是,这本书在PCB的布线规则和设计约束(Design Rules)方面也下了很大的功夫,这为我的实际工作提供了许多指导。书中详细解释了各种布线约束的重要性,例如线宽、线距、过孔大小和类型,以及它们如何影响信号的衰减、串扰和阻抗。它还列举了不同信号类型(如时钟信号、数据信号、模拟信号)在布线时需要遵循的特殊规则,并给出了具体的建议。我尤其欣赏书中关于差分信号布线的部分,它清晰地解释了为何要采用差分对布线,以及如何进行等长绕线、保持线间距,以最大程度地抑制共模噪声。此外,书中还包含了关于PCB过孔设计的详细指导,包括过孔的类型(盲孔、埋孔、通孔)、尺寸选择以及其对信号完整性的影响,这对于我设计的任何高速电路都至关重要。我原本以为这本书会更侧重于理论分析,但它在布线技巧和工程实践方面的指导,让我觉得非常实用,解决了我在实际设计中遇到的不少难题。

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这本书的封面设计非常专业,简洁大气,给人一种严谨、权威的感觉。当我翻开第一页,立刻被其清晰的排版和高质量的纸张所吸引。虽然我主要关注的是电子元器件的选型和布局,但我发现这本书在介绍PCB设计流程的初期阶段就花费了大量的笔墨,这让我有些意外,但随之而来的是一种深入的了解。作者从最基础的原理图绘制开始,详细讲解了如何准确无误地建立原理图符号,以及如何利用原理图编辑器进行逻辑验证,这对于我这种初学者来说,无疑是一份宝贵的起点。书中对不同类型元器件的封装概念也做了细致的阐述,包括SOP、QFP、BGA等,并列举了在实际设计中选择合适封装时的考量因素,例如散热、成本、以及可制造性。我尤其欣赏的是,作者并没有简单地罗列知识点,而是通过一些实际案例,将理论与实践紧密结合。比如,在讲解电源滤波电路时,书中会分析不同滤波电容的选型和放置位置对电路性能的影响,并给出了相应的计算公式和仿真验证方法。这种循序渐进、由浅入深的方式,让我能够逐步建立起对PCB设计整体流程的认知,为后续更深入的学习打下了坚实的基础。我原本以为这本书会更侧重于高级的信号完整性或电源完整性分析,但没想到它在基础部分的讲解如此详尽,让我对PCB设计的“前世今生”有了全新的认识。

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这本书的论述逻辑非常清晰,观点也相当独到。我一直对PCB的布局和布线优化很感兴趣,而这本书在这方面的内容无疑是我的“救星”。虽然我原本期望能从中获得更多关于人体工程学或美观度方面的PCB设计技巧,但这本书却给我带来了意想不到的收获,它在PCB的可靠性和可测试性设计方面给予了我全新的视角。书中详细阐述了如何进行合理的元器件布局,不仅要考虑电气连接的便捷性,还要兼顾散热、机械强度以及后续的可维护性。例如,在处理大功率器件时,作者会指导如何预留散热空间,甚至是如何利用PCB板材本身的导热性能。更让我惊喜的是,书中关于可测试性设计(DFT)的部分。它详细介绍了如何在PCB设计初期就考虑测试的便利性,例如添加测试点、选择合适的测试接口、以及如何避免信号路径中的盲区。这对于我这样需要大量进行产品测试和调试的人来说,简直是福音。作者通过图例展示了常见的测试布局方案,并解释了不同的测试方法,如在线测试(ICT)、功能测试(FT)等。书中还提到了SMT(表面贴装技术)和DIP(双列直插式封装)工艺在PCB组装中的区别和注意事项,这对于理解PCB设计的可制造性非常有帮助。我原本以为这本书会侧重于软件工具的使用,但它在工程实践层面的指导,让我觉得非常受用。

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这本书的内容安排非常紧凑,涵盖了PCB设计理念的方方面面,令我印象深刻。虽然我对高速信号设计有着浓厚的兴趣,并且这本书确实对此有所涉及,但让我意外的是,它在PCB制造工艺方面的介绍也相当详实。我之前一直以为PCB生产只是一个简单的“打板”过程,但通过这本书,我才了解到其背后涉及的诸多复杂环节,比如蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印等,每一步都对最终产品的质量有着至关重要的影响。书中详细解释了不同类型的PCB板材,如FR-4、高频板材等,以及它们各自的优缺点和适用场景,并分析了板材选择对阻抗控制、信号传输衰减等关键性能的影响。此外,对于PCB的层叠设计,这本书也给出了非常实用的建议。它不只是简单地列出多层板的层数,而是深入探讨了如何合理分配信号层、电源层、地层,以及它们之间的耦合关系,这对于避免EMI干扰、提高信号完整性至关重要。我尤其关注书中关于阻抗匹配的章节,作者通过大量图示和公式推导,清晰地解释了微带线、带状线的阻抗计算方法,以及如何通过调整走线宽度、介质层厚度和介电常数来实现精确的阻抗控制。这对于我设计高速数字电路至关重要,让我能够更自信地处理高速信号的传播问题。

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