电磁兼容的电路板设计 基于Altium Designer平台PDF电子书下载

第1章 电磁兼容理论基础 1

1.1电磁兼容性定义 1

1.2电磁兼容性环境 1

1.3电磁兼容性标准 3

1.3.1美国FCC标准 3

1.3.2欧洲EMC标准 5

1.3.3中国EMC标准 8

1.4电磁干扰（EMI）特性 14

1.4.1电磁干扰源分类 14

1.4.2电磁干扰的频谱 15

1.4.3电磁干扰的幅度 16

1.4.4电磁干扰的波形 16

1.4.5电磁干扰的出现率 17

1.5电磁干扰的传播特性 17

1.5.1传导耦合 17

1.5.2辐射耦合 19

1.6电磁兼容设计 21

1.6.1电磁兼容设计方法 21

1.6.2电磁兼容设计要求 22

1.6.3元器件选择的一般原则 22

1.6.4元器件选型 23

第2章PCB设计基础知识 29

2.1 PCB设计流程 29

2.1.1数据输入 29

2.1.2规则设置 31

2.1.3布局 50

2.1.4布线 51

2.1.5检查 52

2.1.6报表输出 52

2.2 PCB布局 52

2.2.1特殊元件布局原则 53

2.2.2电路的功能单元布局原则 53

2.2.3布局的检查 54

2.3 PCB走线 54

2.3.1一般规则 54

2.3.2电源、地线的处理 55

2.4高速电路设计 56

2.4.1高速信号的确定 56

2.4.2边沿速率问题 56

2.4.3传输线效应 57

2.4.4传输线效应解决方法 59

第3章 电路设计 62

3.1电源电路设计 62

3.1.1设计方法 62

3.1.2设计原则 65

3.2模拟电路设计 65

3.2.1设计方法 66

3.2.2设计原则 67

3.3数字电路设计 72

3.3.1设计方法 73

3.3.2设计原则 73

3.4微处理器电路设计 74

3.4.1设计方法 75

3.4.2设计原则 75

第4章PCB布局 79

4.1电路板层的规划 79

4.1.1层数 79

4.1.2电源层、地层、信号层设置 79

4.1.3双面板设计 80

4.1.4四层板设计 82

4.1.5六层板设计 84

4.1.6八层板设计 85

4.1.7十层板设计 86

4.1.8十二层板设计 87

4.2功能模块电路 88

4.2.1功能模块分类 88

4.2.2功能模块布局 89

4.3滤波 91

4.3.1滤波器的分类 91

4.3.2滤波器件 92

4.3.3滤波电路 95

4.3.4滤波器的布局与布线 96

4.4接地 97

4.4.1基本接地方法 97

4.4.2混合接地方式的种类 100

4.4.3接地点的选择 102

4.4.4搭接 103

4.4.5接地和搭接的原则 104

第5章PCB布线 106

5.1传输线 106

5.1.1传输线的种类 106

5.1.2传输线的反射 108

5.1.3串扰 109

5.1.4串扰最小化 111

5.2布线层 112

5.2.1布线技术 112

5.2.2布线策略 114

5.2.3表层走线与内层走线比较 119

5.2.4布线层的优先级别 119

5.3阻抗 120

5.3.1特征阻抗 120

5.3.2阻抗控制 121

5.3.3生产工艺对阻抗的影响 121

5.3.4屏蔽线对阻抗的影响 122

5.4开槽 124

5.4.1开槽的影响 125

5.4.2开槽的处理 126

5.4.3开槽接插件的处理 126

5.5分地的处理 127

5.5.1分割方式1 128

5.5.2分割方式2 128

5.5.3 A/D分区 129

5.5.4分地的设计 130

5.6过孔 130

5.6.1过孔数量对信号质量的影响 131

5.6.2过孔对阻抗控制的影响 131

第6章 滤波与屏蔽 133

6.1滤波器件 133

6.1.1滤波器的分类 133

6.1.2滤波器的主要参数 134

6.1.3滤波器的特点与应用 135

6.2旁路、滤波电容 135

6.2.1电容的种类 135

6.2.2额定电压 136

6.2.3绝缘电阻及漏电流 136

6.2.4谐振频率 137

6.2.5电容选择的要点 138

6.3 PCB板上电容的应用 139

6.3.1旁路电容 139

6.3.2去耦电容 139

6.3.3储能电容 140

6.4滤波电路的设计 141

6.5屏蔽 142

6.5.1屏蔽的原理 142

6.5.2屏蔽的规则 145

6.5.3设备孔的屏蔽 147

第7章 背板的设计 150

7.1背板的结构 150

7.1.1背板连接器 150

7.1.2驱动电平、驱动器件的选择 151

7.1.3高速背板设计 152

7.2背板的EMC设计 153

7.2.1接插件 154

7.2.2电源、地分配 154

7.2.3屏蔽层 156

7.2.4差分信号设计 156

7.2.5背板上差分布线的设计 157

7.2.6终端负载的问题 159

7.2.7空闲引脚的处理 159

7.2.8背板所用电缆的选择 159

7.2.9接插件的选择 160

第8章 电源完整性设计 161

8.1电源噪声分析 161

8.1.1噪声问题与分析 161

8.1.2同步开关噪声 163

8.2电路去耦 166

8.2.1去耦电容的配置原则 166

8.2.2电容选择 167

8.3电容组合的选择 170

8.4电容在设计中的注意事项 171

8.5电容的摆放 172

8.6回路设计 173

8.6.1最小环路设计 173

8.6.2最小化SSN 174

第9章 信号完整性分析 176

9.1信号完整性问题 176

9.1.1典型问题 176

9.1.2 SI产生的因素 179

9.1.3电气封装中的 179

9.2 SI分析 181

9.2.1设计流程中的分析 182

9.2.2 SI分析原则 183

9.3电路设计中的问题 184

9.3.1上升时间与的关系 184

9.3.2传输线效应、反射及串扰 185

9.3.3电源/地噪声 186

9.4 SI解决措施 187

9.4.1隔离 188

9.4.2阻抗匹配 188

9.4.3内电层与分割 191

9.4.4信号布线 192

9.4.5串扰 196

9.4.6电源退耦 196

9.5信号完整性最小化原则 199

9.5.1串扰最小化 199

9.5.2减小轨道塌陷 199

9.5.3网络中信号质量问题的最小化 199

9.5.4减小电磁干扰 200

第10章 静电放电与防护设计 201

10.1静电特性 201

10.1.1静电产生的根源与特点 201

10.1.2静电的危害 203

10.2静电消除与避免 203

10.2.1静电泄漏和耗散 203

10.2.2静电屏蔽 206

10.2.3离子中和 207

10.2.4防静电设备 207

10.3静电作用对SMD的击穿电压 209

10.4静电防护的设计方法 210

10.4.1金属屏蔽与接地 210

10.4.2电缆的处理 211

10.4.3 PCB的防护 214

10.5静电防护电路设计 214

10.5.1 PCB设计 215

10.5.2零件的选用 217

10.5.3装配 219

第11章 无线通信PCB设计与电磁兼容 220

11.1板材 220

11.1.1普通板材 220

11.1.2射频专用板材 221

11.2隔离与屏蔽 223

11.2.1器件布局 223

11.2.2隔离 226

11.2.3屏蔽 227

11.3滤波 229

11.3.1电源的滤波 229

11.3.2线路的滤波 230

11.4接地 230

11.4.1就近接地 231

11.4.2大面积接地 231

11.4.3地平面的分布 231

11.4.4射频接地 232

11.4.5接地应注意的问题 232

11.5布线 232

11.5.1阻抗 232

11.5.2转角 233

11.5.3微带线布线 233

11.5.4微带线耦合 233

11.5.5微带线功分器 234

11.5.6带状线布线 235

11.5.7信号线处理 235

11.5.8其他设计考虑 235

11.6射频设计实例 239

11.6.1系统结构 239

11.6.2无线终端硬件设计 240

11.6.3 PCB板的抗干扰设计 245

附录 信号完整性的一些基本概念 247

参考文献 250