电磁兼容与PCB设计/全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

邵小桃 著

图书标签:

• 电磁兼容
• PCB设计
• 电子信息
• 电气工程
• 高校教材
• 基础规划
• 信号完整性
• 电源完整性
• 高频电路
• 电磁干扰

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302452461

版次：1

商品编码：12025463

包装：平装

丛书名： 全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：216

字数：350000

内容简介

　　电磁兼容与PCB设计（全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材）从电磁兼容的基本原理出发，结合PCB设计中遇到的各种问题，全面系统地阐述了电磁兼容理论与PCB设计。全书共分为9章，分别介绍了：电磁兼容概论；PCB中的电磁兼容；元件与电磁兼容；信号完整性分析；电磁兼容抑制的基本概念；旁路和去耦；阻抗控制和布线；静电放电抑制的基本概念；电磁兼容标准与测试。本书为每章精心设置了科技简介，内容通俗易懂，涉及相关的前沿科技。
　　本书内容简洁，概念清楚，深入浅出，可作为高等院校电子、电气、通信和相关专业本科生的教材，是大学高年级本科生难得的专业技术基础教材之一，也可作为相关学科教师、科研人员以及工程技术人员进行电磁兼容分析和PCB设计的重要参考书。

内页插图

目录

第1章电磁兼容概论
1.1电磁兼容与电磁干扰
1.1.1综述
1.1.2电磁干扰与危害
1.1.3电磁兼容技术的发展
1.1.4电磁兼容的国际组织
1.1.5我国电磁兼容技术的发展
1.2电磁兼容基本概念
1.2.1电磁兼容中的常用定义
1.2.2设计中常见的电磁兼容问题
1.2.3电磁兼容设计规则与设计过程
1.2.4潜在的电磁干扰/射频干扰辐射等级
1.3分析电磁兼容问题的五个方面
1.4电磁干扰及系统设计方法
1.4.1电磁干扰三要素
1.4.2如何设计出满足电磁兼容性标准的系统
1.5系统级电磁干扰产生的原因
1.6电磁兼容的单位及换算关系
1.6.1功率增益
1.6.2电压增益
1.6.3电流增益
1.6.4电场强度和磁场强度测量的通用单位
1.6.5单位间的互换
科技简介1电磁场对健康的影响
习题
第2章PCB中的电磁兼容
2.1PCB设计概念
2.1.1概述
2.1.2PCB基本设计构成
2.1.3高速PCB设计中的问题
2.1.4PCB设计常用软件工具
2.2PCB产生电磁干扰的原因
2.2.1电磁理论
2.2.2磁流元与电流元的天线辐射特性
2.2.3PCB中产生电磁干扰的进一步说明
2.3差模电流和共模电流
2.3.1差模电流
2.3.2共模电流
2.3.3共模电流与差模电流的比较
2.4通量消除的概念与方法
2.4.1通量消除的概念
2.4.2通量消除的基本方法
科技简介2电磁感应
习题
第3章元件与电磁兼容
3.1元器件概述
3.1.1元器件的种类
3.1.2元器件的组装技术
3.1.3表面安装技术的特点
3.2无源元件的频率响应
3.2.1导线的频率响应
3.2.2电阻的频率响应
3.2.3电容的频率响应
3.2.4电感的频率响应
3.2.5变压器的频率响应
3.3有源器件与电磁兼容
3.3.1边沿速率
3.3.2元件封装
3.3.3接地散热器
3.3.4时钟源的电源滤波
3.3.5集成电路中的辐射
3.4元器件的选择
科技简介3超导技术
习题
第4章信号完整性分析
4.1信号完整性概述
4.2传输线
4.2.1传输线概述
4.2.2PCB内传输线的等效电路
4.2.3传输线效应
4.3相对介电常数与传播速度
4.4反射和衰减振荡
4.4.1反射
4.4.2衰减振荡
4.5地弹
4.6串扰
4.6.1串扰及消除
4.6.23�瞁原则
4.7PCB终端匹配的方法
4.7.1串联终端
4.7.2并联终端
4.7.3戴维南网络终端
4.7.4RC网络终端
4.7.5二极管网络终端
4.7.6时钟走线的终端
4.7.7分叉线路走线的终端
4.8电源完整性分析
4.8.1电源完整性分析概述
4.8.2同步开关噪声
4.8.3电源分配设计
4.9信号完整性常用设计工具介绍
4.9.1APSIM软件介绍
4.9.2SPECCTRAQuest
4.9.3ICX
4.9.4SIwave
4.9.5Hot�睸tage 4
4.9.6SIA3000信号完整性测试仪
科技简介4高功率微波
习题
第5章电磁兼容抑制的基本概念
5.1镜像面
5.1.1概述
5.1.2镜像面的工作原理
5.2元件间环路面积的控制
5.3三种主要的接地方法
5.3.1接地基本概念
5.3.2接地方法
5.4分区法和隔离法
5.4.1分区法
5.4.2隔离法
科技简介5地线与接地电阻
习题
第6章旁路和去耦
6.1电容的3个用途
6.1.1去耦电容
6.1.2旁路电容
6.1.3体电容
6.2电容与谐振
6.2.1谐振电路
6.2.2电容的物理特性
6.2.3电容的谐振特性
6.3并联电容器
6.3.1并联电容器的工作特性
6.3.2并联电容器的计算
6.4三端电容与穿心电容
6.4.1三端电容的工作特性
6.4.2穿心电容的工作特性
6.5电源层和接地层电容
6.5.1电源层和接地层的电容
6.5.220�睭原则
6.6电容的选择与放置
6.6.1电容选择
6.6.2去耦电容的选择
6.6.3大电容的选择
6.6.4电容的放置
科技简介6吸波、透波及缩波效应
习题
第7章阻抗控制和布线
7.1元件的布局
7.1.1PCB布局
7.1.2PCB分层
7.2阻抗控制
7.2.1微带线结构
7.2.2嵌入式微带线
7.2.3单带状线结构
7.2.4双带状线结构
7.2.5差分微带线和带状线结构
7.2.6布线考虑
7.2.7容性负载
7.3走线长的计算
7.4PCB板的布线要点
7.4.1布线基本要求
7.4.2单端布线
7.5多层板的叠层设计
7.5.1四层板
7.5.2六层板
7.5.3八层板
7.5.4十层板
科技简介7电磁波的极化和反射
习题
第8章静电放电抑制的基本概念
8.1静电放电现象
8.1.1静电放电
8.1.2静电放电的危害
8.2静电放电保护技术
8.2.1器件的防护
8.2.2整机产品防护
8.2.3PCB静电放电保护
8.2.4环路面积的控制
8.2.5静电放电中的保护镶边
8.3ESD常见问题与改进
科技简介8静电力
习题
第9章电磁兼容标准与测试
9.1电磁兼容标准
9.2电磁兼容测试
9.2.1试验场地
9.2.2试验设备
9.2.3静电放电测试
9.2.4浪涌抗扰度试验
9.2.5谐波电流检测
9.3雷电及防护
9.3.1雷电的形成
9.3.2雷电中的电磁现象
9.3.3雷击的形成
9.3.4雷电对人身的危害
9.3.5雷电的防护
科技简介9闪电
习题
附录A电磁兼容国家标准
附录B部分电磁兼容国际标准
附录C部分常用元件的封装
参考文献

前言/序言

　　电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是一门迅速发展的综合性交叉学科，主要研究如何使在同一电磁环境下工作的各种电子器件、电路或系统，都能正常工作，达到兼容状态。电磁兼容以电磁场和无线电技术理论为基础，涉及微波技术、微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术，以及新材料等多个技术领域。在电力、通信、交通、航天、军工、计算机、医疗等各个行业都有着广泛的应用。随着电磁环境的不断恶化，电磁干扰已经成为电子、通信设备中必须面对的关键问题，电磁兼容越来越受到人们的重视。
　　随着高频、高速数字通信的不断发展和高速大规模电子系统的广泛应用，电路设计越来越复杂，PCB集成度也越来越高，这就对从事电子或通信领域的专业技术人员提出了更高的要求。PCB设计又直接影响到电子、通信设备的性能。当系统时钟达到120MHz时，基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此，在PCB设计中考虑电磁兼容性已经成为必须采取的手段。
　　本书从电磁兼容的基本原理出发，结合PCB设计中遇到的各种问题，分9章全面系统地阐述了电磁兼容理论与PCB设计方法。第1章电磁兼容概论，阐述了电磁兼容的基本概念，电磁干扰的三要素以及减小干扰的方法； 第2章PCB中的电磁兼容，阐述了PCB设计的构成，PCB中产生电磁干扰的原因，并对共模辐射和差模辐射进行了分析比较； 第3章元件与电磁兼容，介绍了元器件的种类和封装，分析了无源元件的频率响应以及有源器件的电磁兼容特性； 第4章信号完整性分析，阐述了信号完整性问题，PCB终端匹配的几种方法； 第5章电磁兼容抑制的基本概念，论述了镜像面的工作原理以及对电磁兼容的抑制作用，阐述了三种常用接地方法的特点和用途； 第6章旁路和去耦，阐述了电容器的主要用途，介绍了电容的物理特性、谐振特性、三端电容与穿心电容、电源层和接地层电容以及电容的选择和放置； 第7章阻抗控制和布线，阐述了元件的布局、阻抗控制的基本原理，分析和讨论了PCB布线中常用的四种基本结构的特点，介绍了PCB的布线要求以及多层板的叠层设计； 第8章静电放电抑制的基本概念，分析了静电放电产生的原因、特点和危害，阐述了静电放电的常用保护技术以及PCB中静电放电的保护方法； 第9章电磁兼容标准与测试，简要介绍了电磁兼容标准的内容，阐述了典型的电磁兼容测试项目，及测试中常见的试验场地以及试验设备，最后对静电放电测试、浪涌抗扰度试验、谐波电流检测以及雷电及防护进行了简要说明。
　　本书还精心挑选了9个科技简介，在每章最后做了简要介绍。其中包括： 电磁场对健康的影响，电磁感应，超导技术，高功率微波，地线与接地电阻，吸波、透波及缩波效应，电磁波的极化和反射，静电力以及闪电。内容通俗易懂，涉及相关的前沿科技。
　　本书的编写思路来源于聆听Mark I. Montrose主讲的“Printed Circuit Board Design Techniques for Signal Integrity and EMC Compliance”课程，也包含作者在多年教学和电路设计、PCB设计中的经验总结。本书的编写目标是要适应知识更新和课程体系改革的需要，为本科通信工程专业课程的实际需求提供专业技术基础教材，解决电磁兼容与PCB设计中的相关问题，设计出符合电磁兼容规范的高性能PCB。
　　本书内容编排简洁清晰，概念原理论述清楚，分析深入浅出，图文并茂，概括和总结了电磁兼容与PCB设计中的理论和设计原则，适用范围广，可作为高等院校电子工程、电气工程、通信和计算机等相关专业本科生的教材，是大学高年级本科生难得的专业技术基础教材之一； 本书可供有关学科教师参考，也可作为从事科研和工程项目的工程技术人员、硬件设计工程师、测试工程师进行电磁兼容分析和PCB设计的重要参考书。
　　全书由邵小桃编写。在编写过程中，参考和阅读了许多专家和学者的著作和学术论文，以及相关专家的学术讲座等，在此一并对他们表示衷心的感谢！在此还要特别感谢清华大学出版社对本书进行编辑、校对以及排版人员。本书能够顺利出版，离不开各位的辛勤工作和大力支持。
　　由于作者水平有限，时间较紧，内容涉及领域广泛，相关技术发展迅速，虽然付出了最大的努力，本书内容仍然不可避免地会出现不当和疏漏，敬请各位读者和专家指正。
　　编者
　　2016年7月

《电磁兼容与PCB设计》是一本面向全国普通高校电子信息与电气学科的基础规划教材。本书深入探讨了电磁兼容（EMC）的基本原理、设计方法和测试技术，并与现代印刷电路板（PCB）设计紧密结合，旨在培养学生在复杂电子系统设计中解决电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）问题的能力。 核心内容概述： 本书系统性地阐述了电磁兼容学的基本概念，包括电磁辐射、电磁耦合、电磁敏感性等核心要素，以及这些现象在电子设备中产生的根源和影响。内容涵盖了电磁干扰的传播途径（传导、辐射）及其常见的干扰模式，为读者建立起对电磁兼容问题的宏观认知。 在PCB设计方面，本书详细讲解了PCB布局、布线、接地、屏蔽等关键环节如何直接影响系统的电磁兼容性能。读者将学习到如何通过合理的PCB结构设计来抑制电磁干扰的产生和传播，例如： 电源完整性（Power Integrity, PI）： 讲解如何设计良好的电源分配网络（PDN），包括去耦电容的选择和放置、电源平面的设计原则，以降低电源噪声，保证芯片工作的稳定性。 信号完整性（Signal Integrity, SI）： 深入剖析信号在PCB上传输时的信号失真、串扰、反射等问题，并提供相应的解决方案，如阻抗匹配、信号隔离、差分信号设计等。 接地设计： 详细讨论不同接地方式（单点接地、多点接地、混合接地）的优缺点及其适用场景，强调建立低阻抗、单一参考平面的重要性，以减少地弹和共模噪声。 屏蔽与滤波： 介绍不同类型的屏蔽技术（金属外壳、导电涂层、屏蔽罩）和滤波器的原理与应用，指导读者如何有效隔离电磁干扰源，保护敏感电路。 PCB布局布线规则： 详细列举并解释了PCB布局布线时需要遵循的EMC设计规则，包括元器件的摆放、信号线的走线策略、关键信号的处理方法等。 理论与实践的结合： 本书在讲解理论知识的同时，高度重视实践应用。通过丰富的实例和案例分析，将抽象的EMC原理与具体的PCB设计实践相结合，使读者能够更直观地理解理论知识的实际意义。书中可能还会涉及一些EDA工具在EMC设计中的应用指导，帮助学生熟悉如何利用仿真工具进行EMC预评估和优化。 适用对象与目标： 本书主要面向高等院校电子信息类、电气工程类等专业的本科生和研究生。通过学习本书，学生将能够： 理解电磁兼容的基本原理和影响因素。 掌握PCB设计中影响EMC的关键技术和设计方法。 能够独立完成具有一定EMC要求的PCB设计。 具备分析和解决常见EMC问题的能力。 为后续更深入的EMC研究和电子系统设计打下坚实的基础。 教材特色： 作为国家规划教材，本书力求内容科学、体系完整、逻辑清晰，并体现最新的行业发展趋势。理论联系实际，语言通俗易懂，适合作为高校教学的授课教材，同时也可作为相关领域从业人员的参考书。本书致力于帮助未来电子工程师应对日益严峻的电磁兼容挑战，设计出稳定、可靠、高性能的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排非常合理，逻辑性很强。从基础的电磁场理论，到具体的EMC问题，再到PCB设计的实践，层层递进，逐步深入。我尤其喜欢它在讲解EMC测试标准和方法的部分。很多时候，我们学习EMC理论，但对于如何进行实际的EMC测试却知之甚少。这本书不仅介绍了常见的EMC测试项目，如传导骚扰、辐射骚扰、抗扰度等，还对测试环境、测试设备以及测试步骤进行了详细的说明。更重要的是，它还结合PCB设计，讲解了如何预估产品的EMC性能，以及如何通过PCB设计来降低测试失败的风险。这种从设计到测试的完整链条的讲解，对于我全面掌握EMC知识非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正帮助我提升PCB设计中EMC处理能力的参考书。这本《电磁兼容与PCB设计》无疑满足了我的需求。它的内容非常丰富，覆盖了EMC设计的各个方面，从理论基础到实际应用，都讲解得非常透彻。我特别赞赏书中关于“干扰耦合”的讲解，它详细分析了传导耦合、辐射耦合和感应耦合等机制，并给出了在PCB设计中如何减小这些耦合的方法。例如，在讲解辐射耦合时，它详细分析了回路面积、走线长度、屏蔽等因素的影响，并提供了具体的PCB设计技巧，例如如何减小高频信号回路面积，如何合理使用地平面作为屏蔽层等。这些内容对于我理解和解决实际工程中的EMC问题非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，优秀的教材应该能够激发读者的学习兴趣，并引导他们进行深入的思考。这本《电磁兼容与PCB设计》教材在这方面做得非常成功。它在讲解EMC原理时，不仅仅是枯燥的公式和理论，而是通过生动的案例和图示，将复杂的EMC现象具象化。例如，在讲解“电磁干扰（EMI）的传播机制”时，它通过形象的比喻，将EMI的传播过程比作“电磁波的旅行”，让我能够更容易地理解EMI的产生、传播和接收过程。此外，书中还提供了一些“思考题”和“课后练习”，能够帮助我巩固所学知识，并引导我进行更深入的探究。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《电磁兼容与PCB设计/全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材》，迫不及待地翻阅起来。从封面上“全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材”的字样，就足以看出其定位的权威性和普适性，这让我对接下来的阅读充满了期待。我主要关注的是它在讲解电磁兼容（EMC）方面的深度和广度。很多教材往往停留在概念介绍，或者仅仅是罗列一些规范，但这本书似乎在理论推导和实际应用之间找到了一个巧妙的平衡点。例如，它在阐述静电放电（ESD）防护时，并没有仅仅告诉读者需要加二极管或TVS管，而是深入剖析了ESD的产生机理、传播路径以及不同防护器件的工作原理，并且详细讲解了如何根据电路的敏感度和ESD的等级来选择最合适的防护策略。这种“知其所以然”的讲解方式，对于我这样的初学者来说，非常有帮助，能够让我更好地理解EMC设计的重要性，而不仅仅是机械地执行某些规则。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但又不失易懂。对于一些复杂的概念，作者会用形象的比喻或者生动的例子来解释，让我能够更容易地理解。我尤其喜欢它在讲解“电源完整性”时，那种细致入微的处理方式。电源完整性与EMC密切相关，而这本书在这方面给予了足够的重视。它详细讲解了电源分配网络（PDN）的设计，包括去耦电容的选择和布局、地弹效应的产生和抑制、电源噪声的测量和分析等。书中的图例清晰地展示了不同布局和去耦电容配置对电源噪声的影响，这让我对如何设计一个低噪声、高可靠性的电源系统有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入职场的电子工程师，我深切体会到EMC设计在产品研发中的重要性。一本好的教材能够为我打下坚实的基础。这本《电磁兼容与PCB设计》教材给我带来的惊喜是，它不仅仅是停留在理论层面，而是非常注重实践指导。例如，在讲解“电缆和连接器EMC设计”时，它详细分析了电缆的屏蔽、接地、滤波等技术，以及连接器选择和安装对EMC性能的影响。书中还提供了一些关于EMC设计的检查清单和经验法则，这对于我在实际项目中快速识别和解决EMC问题非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我之前在学习EMC相关知识时，常常感到概念抽象，难以与实际工程项目相结合。然而，这本《电磁兼容与PCB设计》教材在这方面做得非常出色。它不仅在理论层面深入浅出地讲解了EMC的基本原理，更重要的是，它将这些理论与PCB设计的实践紧密地联系起来。书中大量的图示和表格，清晰地展示了不同EMC问题在PCB上的表现形式，以及相应的解决方案。例如，在讲解接地设计时，它详细阐述了单点接地、多点接地和混合接地的优缺点，以及在不同电路类型和频率下的适用性。我还注意到，书中在介绍滤波设计时，不仅列出了各种滤波器类型，还详细分析了它们在抑制特定频段噪声时的作用机理，以及在PCB上实现滤波器时的关键考虑因素，例如元器件的选择、布局和布线方式等。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书在章节设置上，不仅仅拘泥于传统的EMC理论，还融入了许多现代PCB设计的新理念和新技术。例如，在讲解“高速PCB设计中的EMC问题”时，它详细分析了当前高速数字电路和射频电路设计中常见的EMC挑战，并提供了相应的解决方案，例如时域反射分析、眼图测试、差分信号完整性分析等。书中还对一些新兴的EMC设计工具和仿真软件进行了介绍，这让我对如何利用现代技术来优化EMC设计有了初步的了解。

评分☆☆☆☆☆

这本书在PCB设计部分同样给我留下了深刻的印象。我一直觉得PCB设计不仅仅是画图，而是将电路原理转化为实际可制造产品的关键环节，而EMC则是PCB设计中至关重要的一环。这本书在讲解PCB布局布线时，将EMC原则贯穿其中，而不是作为一个独立的章节来处理。比如，在讲到信号完整性时，它详细分析了阻抗匹配、串扰、反射等问题，并且提供了具体的PCB设计指南，例如如何合理地划分地平面、如何进行差分线对的布线、如何处理高频信号的走线长度和间距等。我特别欣赏它在讲解时，会引用实际的案例分析，通过对比“好”的设计和“不好”的设计，让读者直观地感受到EMC设计对产品性能的影响。这种实践导向的讲解，让我受益匪浅，也为我今后在实际项目中进行PCB设计提供了宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令我印象深刻。它在讲解EMC理论时，会深入到电磁场的物理本质，而在讲解PCB设计时，则会关注到每一个细节。我特别喜欢它在讲解“屏蔽设计”时的详尽程度。它不仅分析了屏蔽体本身的电磁屏蔽原理，还深入探讨了屏蔽门的插入损耗、缝隙的影响、以及如何通过PCB布局来优化屏蔽效果。书中还提供了一些关于屏蔽设计实用案例的分析，通过对比不同屏蔽结构的效果，让我对如何设计一个有效的屏蔽体有了更直观的认识。

评分☆☆☆☆☆

初步看起來還不錯

评分☆☆☆☆☆

不错不错

评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

不错适合的自己贴的很好的东西

评分☆☆☆☆☆

不错适合的自己贴的很好的东西

评分☆☆☆☆☆

书正版，送货快，态度好。

评分☆☆☆☆☆

不错不错

评分☆☆☆☆☆

活动价格，十分实惠。