高速数字电路设计与安装技巧

高速数字电路设计与安装技巧 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:久保寺忠
出品人:
页数:258
译者:冯杰
出版时间:2011-12
价格:37.00元
装帧:
isbn号码:9787030174994
丛书系列:图解实用电子技术丛书
图书标签:
  • 高速数字电路
  • 设计
  • 调试
  • 计算机技术
  • 图解实用电子技术丛书
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  • 数字电路
  • PCB设计
  • 信号完整性
  • EMC
  • 电路设计
  • 安装技巧
  • 电子工程
  • 高速设计
  • 电路分析
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具体描述

《高速数字电路设计与安装技巧》是“图解实用电子技术丛书”之一。《高速数字电路设计与安装技巧》从实用的角度出发,辅以大量图表,详细介绍印制电路板的高速化与频率特性,高速化多层印制电路板的灵活运用方法,时钟信号线的传输延迟主要原因,高速数字电路板的实际信号波形,传输延迟和歪斜失真的处理,高速缓冲器Ic的种类与传输特性,旁路电容器的作用及其最佳容量,布线电感的降低方法,传输线路的阻抗调整方法,印制电路板图形的阻抗设计,不产生噪声的高速电路及印制电路板的设计等。

图书简介:电磁兼容性与屏蔽技术实战指南 (此简介内容与《高速数字电路设计与安装技巧》无关,专注于电磁兼容性与屏蔽技术领域) --- 书名:电磁兼容性与屏蔽技术实战指南 作者:[此处可填写真实的作者名或留空] 页数:约650页(含大量图表与案例分析) 定价:[此处可填写真实的定价或留空] --- 内容概述:应对日益严峻的电磁环境挑战 在现代电子系统设计中,系统性能的提升往往伴随着更高速的信号、更密集的集成以及更复杂的电磁耦合问题。电磁兼容性(EMC)已不再是事后补救的环节,而是贯穿产品设计、制造和测试全生命周期的核心要素。本书《电磁兼容性与屏蔽技术实战指南》聚焦于如何从原理层面理解电磁干扰(EMI)的产生与传播机理,并提供一套系统化、可操作的屏蔽和滤波解决方案,确保电子设备在复杂的电磁环境中稳定、可靠地运行。 本书摒弃了过于冗长和晦涩的理论推导,转而采用工程实践导向的叙述方式,旨在为硬件工程师、结构设计师、EMC测试工程师以及产品开发人员提供一本实用性极强的工具书。 核心章节与技术深度解析 本书内容结构清晰,逻辑严谨,深入浅出地覆盖了从基础理论到高级应用的各个层面: 第一部分:电磁兼容性基础与干扰源识别(第1章 - 第4章) 本部分奠定EMC设计的基础认知,重点在于“找茬”——识别系统内部和外部的干扰源。 1. 信号完整性与EMC的耦合机制: 详细分析了高速信号的上升沿频谱特性,如何将方波信号转换为潜在的EMI源。深入探讨了串扰(Crosstalk)、电源完整性(PI)与地弹(Ground Bounce)如何直接转化为辐射或传导发射。 2. 干扰源的分类与特性分析: 区分了共模(CM)和差模(DM)电流的特性及其对天线效应的影响。通过大量示波器和频谱分析仪的实测波形案例,展示了时钟电路、开关电源(SMPS)和高速接口(如PCIe, USB 3.0)如何成为主要的EMI发射源。 3. 耦合路径的建模与评估: 基于传输线理论,分析了辐射、传导、感应和静电放电(ESD)这四种主要的耦合机制。特别介绍了“小回路面积等效天线”的概念,强调PCB布局中回路电流路径控制的重要性。 第二部分:屏蔽技术——物理屏障的构建(第5章 - 第9章) 本部分是全书的核心,详细阐述了各种屏蔽材料、结构设计及安装规范,旨在提供有效的物理隔离方案。 4. 屏蔽体的设计原则与性能计算: 引入屏蔽效能(SE)的概念,并提供了基于电场、磁场和平面波三种不同距离下的SE简化计算模型。重点解析了惠勒公式(Wheeler Formula)在设计屏蔽罩尺寸时的应用。 5. 结构屏蔽材料的选择与应用: 对比了铜、铝、镍、导电衬垫(如导电泡棉、铍铜指形垫片)的电导率、磁导率和成本效益。详细讨论了如何选择合适的材料来应对低频磁场干扰(需要高 $mu_r$ 材料)和高频电场干扰(需要高电导率材料)。 6. 缝隙、孔洞与非连续性的影响: 揭示了“木桶效应”在屏蔽设计中的体现。精确计算了不同尺寸缝隙的辐射泄漏量。提供了波导截止波导(Waveguide-Below-Cutoff)设计的工程准则,用于在需要开孔散热或观察的区域进行有效屏蔽。 7. 屏蔽接地与退耦的整合: 强调屏蔽层必须有低阻抗的回路返回路径。详细介绍了单点接地、多点接地(网格接地)的适用场景和潜在的共模抑制问题。展示了如何使用导电垫片和导电胶实现屏蔽壳体与PCB地平面之间的有效、低阻抗连接。 第三部分:滤波技术与系统级EMC优化(第10章 - 第13章) 本部分侧重于对传导和辐射噪声进行源头抑制,即滤波技术在实际电路中的布局与实现。 8. 传导发射(CE)抑制技术: 深入讲解了共模扼流圈(CM Choke)的设计,包括匝数、磁芯材料的选择(如铁氧体材料的频率特性)。针对开关电源输入端,提供了π型滤波器、T型滤波器的具体元件选型和布局指导。 9. 辐射发射(RE)的控制策略: 重点讲解了PCB布局中的层叠设计,如何通过增加地平面、优化电源分割层来控制信号阻抗和电流回路面积。引入了“包地”和“包地带”(Guard Traces)的实际应用技巧。 10. I/O端口保护与滤波集成: 详细分析了瞬态抑制二极管(TVS)、压敏电阻(MOV)在ESD和浪涌保护中的应用。讨论了在输入/输出端口处集成共模扼流圈与共模电容的必要性与最佳布局位置,以防止噪声通过电缆馈通。 11. 屏蔽罩的结构优化与装配工艺: 提供了标准金属机箱、压力接触式屏蔽罩、点焊或钎焊屏蔽罩的设计公差要求。强调了在自动化装配过程中,如何保证所有屏蔽接缝的导电连续性,避免因装配缺陷引入的泄漏点。 目标读者与本书价值 本书适用于具备基础电子电路知识,需要将产品设计推向市场并顺利通过EMC认证的工程师。无论您是从事航空电子、医疗设备、工业控制还是消费电子设计,本书都提供了从“为什么会失败”到“如何成功设计”的完整蓝图。它不仅是一本理论参考书,更是一套经过验证的、可直接应用于复杂电磁环境下的实战手册。通过学习本书,读者将能够显著减少产品迭代次数,缩短认证周期,并最终提升产品的电磁鲁棒性与市场竞争力。

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我是一名从事多年PCB Layout工作的资深工程师,见证了电子行业从低速到高速的演变。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,我更关注其在“安装技巧”方面的具体内容。在我看来,再精妙的设计,如果安装不到位,也无法发挥其应有的性能。书中是否会详细讲解不同类型高速连接器(如SFP+, QSFP+)的焊接和安装注意事项,以及如何避免静电损伤?对于高密度连接器,如何保证其接触良好,避免虚焊?在PCB组装过程中,回流焊的温度曲线,波峰焊的参数设置,这些对高速信号的质量有多大影响?我希望书中能提供一些实用的检测方法和工具,帮助我们在生产过程中及时发现和纠正安装问题,确保产品达到设计指标。

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我是一名软件工程师,但由于工作需要,需要对硬件层面有更深入的理解,尤其是在涉及嵌入式Linux系统与高速硬件接口的交互方面。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,虽然听起来更偏向硬件设计,但对我来说,了解高速电路的物理实现原理,有助于我更好地理解和调试驱动程序,以及优化系统性能。我希望书中能够解释一些高速数字接口,例如MIPI CSI/DSI,在实际硬件实现中会遇到哪些挑战,以及这些挑战如何影响软件的配置和使用。例如,如果信号完整性不好,可能会导致数据传输错误,而这在软件层面就表现为各种难以排查的异常。我希望书中能提供一些简明扼要的原理介绍,让我能够建立起硬件与软件之间的联系。

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我是一名对通信技术有浓厚兴趣的学习者,正试图深入理解5G通信基站等复杂系统中高速数字电路的工作原理。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,我将其视为通往更深层次技术理解的桥梁。我特别期待书中能够涉及一些与通信领域相关的高速接口,比如SerDes(串行器/解串器)的设计与优化,以及如何处理高速ADC/DAC接口。我希望书中能够解释在高频应用中,PCB材料的选择如何影响信号损耗和介电常数,以及不同PCB叠层结构的设计原则。此外,对于高速电路的测试和调试,书中是否会提供一些实用的方法,比如如何使用示波器、网络分析仪等仪器来验证信号完整性和阻抗匹配,以及如何对高速信号进行眼图测试。

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我一直致力于音频和视频处理相关的嵌入式系统开发,而高速数字接口,如HDMI、USB 3.0等,是这些系统不可或缺的部分。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书名让我眼前一亮,我迫切希望书中能够提供关于这些高速接口在PCB设计中的具体实现方法。例如,HDMI信号传输对阻抗控制的要求极为严格,书中是否会详细介绍如何根据HDMI规范来设计PCB的阻抗,以及如何处理连接器的选择和焊盘的设计。对于USB 3.0这样高速差分信号,如何确保信号质量,避免误码率过高,书中是否会有具体的实践建议,比如如何进行差分对的布线,以及如何处理回流路径。我还希望书中能够涉及到一些高速连接器和线缆的选择与安装技巧,因为这些物理层面的因素往往也是影响信号完整性的关键。

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作为一名技术文档撰写者,我一直在寻找能够帮助我更准确、更深入地理解技术细节的资料。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,我希望它能为我提供丰富的素材和专业术语,让我能够更好地为读者梳理和呈现复杂的技术内容。例如,书中在讲解信号完整性时,是否会提供清晰的术语解释,如眼高、眼宽、抖动、串扰等,并能将其与实际设计中的表现联系起来。在安装部分,我希望书中能提供详细的操作步骤和注意事项,以便我能准确地描述出每一个环节。我尤其关注书中是否会提供一些图表、流程图或案例分析,这些都能极大地帮助我理解和组织信息,最终为读者呈现出一份高质量的技术文档。

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我是一名热爱DIY的电子爱好者,最近想尝试设计和制作一些具有挑战性的项目,比如简单的FPGA开发板或高性能的USB设备。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,对我来说,是一个难得的学习机会。我希望书中能够提供一些基础性的概念讲解,比如什么是阻抗,为什么需要阻抗匹配,以及常见的阻抗匹配方法。在安装方面,我希望书中能够给出一些适合DIY玩家的技巧,比如如何进行手工焊接高速连接器,以及如何使用一些经济实惠的工具来检测信号质量。我更希望书中能够提供一些小型的、可实现的参考设计,让我能够边学边做,逐步提升自己的实践能力。

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我是一名对FPGA应用情有独钟的爱好者,经常需要将高性能的FPGA芯片集成到各种系统中。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,正是我一直在寻找的能让我更上一层楼的宝典。FPGA内部的高速信号,如DDR内存接口、PCIe接口等,其PCB设计确实是重中之重。我期望书中能够提供关于这些复杂接口的PCB布局和布线指导,包括时钟分发、数据线分组、长度匹配等关键技术。此外,FPGA的电源需求通常很高且变化很快,书中关于电源完整性(PI)的设计,特别是如何为FPGA设计一个低阻抗的PDN,如何选择和布局去耦电容,以及如何考虑FPGA的功耗分布,这些内容对我至关重要。我还希望书中能够提及一些FPGA厂商提供的设计参考和最佳实践。

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对于我这样一名初入高速数字电路设计领域的新手来说,《高速数字电路设计与安装技巧》这本书简直像是一盏指路明灯。我最头疼的就是那些看似简单的布线,一旦涉及到高速信号,就变得异常棘手。书中能否深入浅出地讲解PCB布线的优先级,比如哪些信号必须走短、走直,哪些信号需要严格的时序控制,以及如何处理差分信号的匹配和布线。另外,关于电源分配网络(PDN)的设计,我一直觉得是个玄学。书中是否会给出清晰的图示和计算公式,来帮助我们理解去耦电容的选择和布局,以及如何有效抑制电源噪声,保证各个芯片都能获得稳定可靠的电源供应。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,更能提供实际案例和操作指南,让我能够照猫画虎,尽快上手。

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作为一名产品经理,我对技术的理解不仅仅停留在理论层面,更关注其在实际产品开发中的可行性和成本效益。《高速数字电路设计与安装技巧》这本书,从我的角度来看,如果能在设计与安装之间找到一个良好的平衡点,那将是极具价值的。我希望书中能够提供一些关于如何在保证信号完整性的前提下,优化BOM成本的建议。例如,在选择元件时,是否会有针对不同成本和性能的推荐。在安装方面,书中是否会强调一些自动化生产过程中需要特别注意的细节,以减少人工操作带来的误差,从而提高生产效率和产品良率。我更希望书中能有一些关于生产线调试的经验分享,能够帮助我们的工程团队快速定位和解决高速电路在批量生产中遇到的问题。

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作为一名长期在电子行业摸爬滚打的工程师,我一直对高速数字电路的设计和安装技巧充满兴趣。最近有幸接触到一本名为《高速数字电路设计与安装技巧》的书籍,虽然还未深入研读,但仅仅从其书名和目录便足以勾起我内心深处对技术细节的渴望。我尤其关注书中在信号完整性(Signal Integrity)和电源完整性(Power Integrity)方面的内容。这些是高速电路设计中最具挑战性的部分,常常决定了设计的成败。我希望书中能够详细阐述各种寄生参数(如电感、电容)如何影响信号的传播,以及如何通过布线策略、阻抗匹配、端接等技术来最小化信号反射和串扰。此外,对于PCB布局和走线顺序的考量,如何在有限的空间内优化信号路径,避免交叉干扰,减少电磁兼容性(EMC)问题,这些都是我非常期待在书中找到答案的。

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