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王廷才，王崇才 著

图书标签:

• Protel 2004
• EDA
• 电路设计
• 电子技术
• 原理图绘制
• PCB设计
• SMT
• 电子工程
• 软件教程
• 实用指南

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111304180

商品编码：29535909383

包装：平装-胶订

出版时间：2010-06-01

基本信息

书名：protel2004EDA技术及应用

定价：33.00元

作者：王廷才,王崇才

出版社：机械工业出版社

出版日期：2010-06-01

ISBN：9787111304180

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是高职高专“十一五”电子信息类专业规划教材，是国家信息化计算机教育认证项目(CEAC)培训认证指定用书。
Protel 2004是Altium公司于2004年初推出的板卡级电路设计系统软件，包括原理图设计、印制电路板（PCB）设计、混合信号电路仿真、布局前后信号完整性分析、规则驱动PCB布局与编辑、改进型拓扑自动布线及计算机辅助制造（CAM）输出和FPGA设计等。目前，Protel 2004是电子线路设计人员*的计算机辅助设计软件。
本书结合实例系统地介绍了应用Protel 2004进行电路原理图设计、电路仿真、印制电路板（PCB）设计和PCB信号完整性分析的方法和操作步骤，特别是对Protel 2004新增功能进行了透彻讲解。全书内容编排由浅入深、结构合理、图文并茂，可作为高职高专院校和成人教育学院机电类、电子类、电气类、自动化类、通信类和计算机类相关专业的EDA教材，也可供从事电子线路设计的工程技术人员和电子爱好者参考。
为方便教学，本书备有电子课件、电子教案和典型教学案例视频演示等，凡选用本书作为授课教材的学校均可来电索取，咨询电话：010-88379375。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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PCB设计与制造的深度解析：从原理到实践 本书聚焦于现代电子产品核心——印刷电路板（PCB）的设计与制造的全流程，旨在为读者提供一套系统、深入且实用的知识体系。我们将剥离具体的软件工具（如Protel 2004），转而探讨PCB设计与制造背后更普适、更底层、更具生命力的技术原理与工程实践。这不仅是对现有技术的回顾，更是对未来发展趋势的洞察。 第一章：电子系统架构与PCB的定位 在深入PCB设计之前，理解电子系统在整个产品中的位置至关重要。本章将首先剖析不同类型的电子系统（消费电子、工业控制、通信设备、医疗仪器等）的架构特点，探讨它们对PCB设计提出的差异化需求。我们将分析信号完整性、电源完整性、热管理、电磁兼容性（EMC）、可靠性等关键设计要素如何在系统层面影响PCB的选型、布局与布线。读者将了解到，PCB并非孤立的组件，而是承载和连接所有电子元器件，实现功能、传递能量、保障通信的战略性节点。我们将讨论高性能计算、高速通信、高密度集成等前沿领域对PCB材料、层数、结构、封装等方面的特殊要求，为后续深入设计奠定基础。 第二章：PCB设计流程与方法论 本章将详细阐述一个完整的PCB设计流程，并探讨其背后的方法论。我们将从原理图输入开始，深入解析原理图设计中逻辑表达、元件库管理、信号命名规则、层次化设计等最佳实践。随后，我们将过渡到PCB布局阶段，重点讲解元器件的物理布局原则，包括功能分组、散热考量、信号流向优化、电源分配网络（PDN）的初步规划等。接着，我们将深入布线环节，详细阐述单层、多层、差分信号、高频信号、电源层、地层等的布线策略，包括走线长度控制、过孔使用、阻抗匹配、串扰抑制等关键技术。我们还将探讨自动布线与手动布线相结合的策略，以及如何根据设计需求选择合适的布线密度和拓扑结构。此外，本章还将涵盖PCB设计中的设计规则检查（DRC）与版图验证（LVS），强调其在确保设计可制造性（DFM）和可测试性（DFT）中的作用。 第三章：PCB材料与工艺基础 PCB的物理载体——PCB板材的选择与加工工艺，直接关系到产品的性能、可靠性和成本。本章将系统介绍各类PCB基板材料的特性，包括玻璃纤维增强环氧树脂（FR-4）的起源与发展，以及更高性能的材料如聚四氟乙烯（PTFE）、陶瓷基板、柔性基板（如聚酰亚胺PI）等的应用场景及其优缺点。我们将深入探讨不同材料的介电常数、损耗因子、热膨胀系数、导热性等关键参数，以及它们对高频信号传输、热管理和机械强度的影响。在工艺方面，本章将介绍PCB制造的核心环节，包括钻孔（Vias）、电镀（Plating）、蚀刻（Etching）、层压（Lamination）、表面处理（Surface Finish，如HASL, ENIG, OSP等）等。我们将分析这些工艺过程中的关键控制点及其对最终PCB质量的影响。此外，本章还将触及HDI（高密度互连）技术、埋入式/盲孔技术、堆叠孔技术等先进制造工艺，以及它们如何支持更高密度的集成和更复杂的布线。 第四章：信号完整性（SI）与电源完整性（PI） 在现代高速数字和高频模拟电路设计中，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）已成为决定产品性能的关键因素。本章将深入剖析SI问题的根源，包括反射、振铃、串扰、过冲/下冲等现象，并详细介绍其产生机理。我们将探讨如何通过合理的PCB布局、布线策略、阻抗匹配、端接技术（如串联端接、并联端接）以及传输线理论来解决SI问题。同时，本章还将聚焦PI，分析电源分配网络（PDN）的阻抗特性，以及如何通过优化电源层/地层设计、选择合适的去耦电容、管理电源回路等来降低电源噪声，确保各元器件获得稳定可靠的电源供应。我们将介绍SI/PI仿真工具的使用方法和仿真分析技巧，强调仿真在设计早期发现和解决SI/PI问题的重要性。 第五章：电磁兼容性（EMC）与热管理 电磁兼容性（EMC）是确保电子设备在预定电磁环境下正常工作的关键，而热管理则是保证电子设备长期稳定运行的生命线。本章将深入研究EMC的设计原则，包括辐射抑制与敏感度降低。我们将分析EMI（电磁干扰）的产生途径（如传导、辐射），并提出针对性的PCB设计策略，例如合理的地线规划、屏蔽设计、滤波电路的应用、信号线与电源线的分离以及关键信号的布局优化。在热管理方面，我们将讨论电子元器件产生的热量如何影响PCB及其周边环境，以及如何通过PCB设计来有效地散发热量。内容将涵盖热源识别、传导、对流、辐射等散热机制，并介绍散热孔、导热过孔（Thermal Vias）、散热焊盘、均热板（Vapor Chamber）等热管理技术的应用。本章还将讨论如何利用仿真工具进行EMC和热力学分析，以指导设计决策。 第六章：PCB的可制造性（DFM）与可测试性（DFT） 将设计转化为可量产的产品，PCB的可制造性（DFM）与可测试性（DFT）是不可忽视的环节。本章将详细阐述DFM原则，包括最小线宽、最小间距、最小孔径、焊盘与过孔的间距、防焊（Solder Mask）开口设计、丝印（Silkscreen）的清晰度等。我们将解释这些设计规则如何影响PCB的生产效率、良品率和成本。在DFT方面，我们将探讨如何在PCB设计中集成测试点，为后续的在线测试（ICT）、功能测试等提供便利。内容将包括测试点的规划、测试覆盖率的考量以及如何平衡DFT需求与PCB面积和性能要求。本章还将介绍拼板（Panelization）的设计，以及如何优化拼板布局以提高生产效率和降低成本。 第七章：PCB组装与可靠性 PCB的设计并非终点，后续的组装工艺对其最终性能和可靠性有着深远影响。本章将介绍主流的PCB组装工艺，包括表面贴装技术（SMT）和通孔插装技术（THT）。我们将重点讲解SMT过程中涉及的锡膏印刷、元件贴装、回流焊、波峰焊等环节的关键工艺参数和注意事项。同时，我们将深入探讨PCB的可靠性，包括焊接可靠性、机械可靠性（如振动、冲击）、环境可靠性（如温度循环、湿度）等。内容将涉及焊点疲劳、热应力、材料老化等问题，并提出相应的PCB设计和组装优化建议。本章还将简要介绍PCB的返修工艺和质量检测方法。 第八章：PCB设计趋势与未来展望 展望未来，PCB技术正朝着更高集成度、更高性能、更低功耗、更环保的方向发展。本章将探讨一系列前沿技术和发展趋势，例如： 柔性PCB与可穿戴设备： 柔性PCB如何赋能可穿戴电子产品、柔性显示屏等新兴应用。 三维（3D）PCB与系统级封装（SiP）： 探索垂直集成技术，实现更高密度的功能集成，以及与SiP的协同设计。 高频高速PCB材料与设计： 应对5G、Wi-Fi 6/7等高速通信带来的挑战，对材料和设计方法的革新。 嵌入式系统与智能制造： PCB如何在嵌入式系统设计中发挥更大作用，以及智能制造如何优化PCB的整个生命周期。 可持续性与环保设计： 探讨绿色PCB设计理念，包括无卤素材料、可回收性以及减少电子垃圾的措施。 人工智能（AI）与自动化设计： AI在PCB设计中的应用潜力，例如智能布局、自动布线、设计优化等。 通过对这些前沿技术和未来趋势的探讨，本书旨在启发读者跳出当前的技术框架，思考PCB设计与制造的无限可能，为电子行业的持续创新贡献力量。 本书将以严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和丰富的工程实例，为读者提供一个全面、深入、实用的PCB设计与制造学习平台。无论您是初学者、在职工程师还是技术研究者，都将从中受益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常流畅，它的语言风格与其说是严谨的学术论述，不如说是充满激情的经验分享。作者在行文中偶尔流露出的那种对电子设计艺术的热爱，极大地激发了我继续钻研下去的兴趣。在讲解一些需要高度集中注意力的部分时，作者会巧妙地运用一些类比和比喻，将枯燥的逻辑电路概念转化为生活中易于理解的场景，这种“软化”复杂概念的处理手法，简直是教学艺术的典范。我发现自己不再是机械地记忆步骤，而是在构建一个完整的认知框架。此外，书中的参考文献和延伸阅读列表也做得非常出色，为那些希望在特定领域进行更深层次探索的读者指明了方向，显示出作者对整个领域发展脉络的清晰把握。比起那些干巴巴、只堆砌专业术语的教材，这本书真正做到了“润物细无声”地将知识灌输给读者，让人在不知不觉中完成了技能的跃升。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的深度和广度感到由衷的敬佩。它并没有流于表面地介绍EDA软件的操作界面，而是深入挖掘了底层的设计原理和算法逻辑。例如，在描述特定设计流程优化时，书中穿插了对相关硬件描述语言（HDL）编译器的内部工作机制的探讨，这种将应用与底层理论紧密结合的处理方式，使得读者不仅学会了“如何做”，更明白了“为什么这样设计更高效”。书中引用的案例似乎都源自真实、具有挑战性的工业项目，而不是教科书式的简化模型，这为我们理解大型集成电路设计的复杂性提供了宝贵的视角。尤其是关于时序分析和功耗优化的章节，其详尽的数学推导和实际案例的对比分析，展现了作者深厚的学术功底和丰富的工程实战经验。读完这部分内容，我感觉自己对现代半导体设计中的瓶颈和解决方案有了全新的认知，以往许多模糊不清的工程直觉，现在都有了坚实的理论支撑。这种知识密度和专业深度，让这本书超越了一般的入门指南，跻身于专业参考书的行列。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性简直是超乎想象的“硬核”。我立刻将它作为我当前项目设计流程中的主要参考资料。它不仅仅是理论的集合，更像是解决实际问题的“工具箱”。书中对于特定模块实现的建议，例如如何针对某种特定的工艺节点进行布局规划，或者在进行寄生参数提取时应该重点关注哪些方面，都提供了极其具体的操作指导，甚至包括了参数设置的推荐范围。我尝试按照书中描述的方法优化了一个我之前遇到瓶颈的模块，结果仿真结果有了显著的改善，这直接证明了书中方法的有效性和可靠性。这种“即学即用、立竿见影”的效果，在技术书籍中是相当罕见的。如果说很多书是“告诉你知识点”，那么这本书是“教你如何用知识点解决具体问题”，这种导向明确的实用主义，使得它的价值被最大化了。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书在探讨整个EDA工具链的集成和自动化方面投入了大量的笔墨。它没有孤立地看待某一个工具或某一个步骤，而是从系统工程的角度，审视了从规格定义到最终版图生成的全生命周期管理。作者对于不同软件平台之间的数据兼容性、脚本语言在流程自动化中的应用，以及如何构建一个高效、可重复验证的设计环境，提供了非常具有前瞻性的见解。这对于我们当前正处于向更高级、更复杂的SoC设计迈进的团队来说，无疑是极具价值的。很多老旧的教材往往只关注单一环节的优化，而这本书的格局显然更高，它关注的是如何通过系统化的方法论，提升整个团队的设计效率和最终产品的鲁棒性。阅读这本书，不仅提升了我的个人技术能力，更让我开始以一种更宏观、更流程化的角度去审视电子系统设计这项工作，其启发性是深远而持久的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量实在令人印象深刻，厚实的纸张触感就很舒适，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别欣赏它在章节组织上的精妙设计，从基础概念的梳理到复杂工程实例的剖析，每一步都过渡得极其自然，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱。书中大量的插图和流程图，清晰地勾勒出了复杂的技术脉络，使得那些抽象的电子设计自动化（EDA）理论不再是高悬的理论，而是触手可及的实践工具。特别是对于初学者而言，这种图文并茂的讲解方式，极大地降低了入门的门槛。我曾尝试阅读其他几本同类书籍，往往晦涩难懂，但这本书的叙述风格却显得格外亲切和具有指导性。作者似乎非常了解读者在学习过程中的痛点，总能在关键的转折点提供恰到好处的注解和建议。可以说，仅仅是翻阅这本书，就能感受到它背后投入的巨大心血，这不仅仅是一本教材，更像是一本精心打磨的工具手册，随时可以翻开查阅，立刻就能找到需要的知识点并投入实践。这种高度的可用性和直观性，是很多技术书籍难以企及的高度。