电路仿真与印制电路板设计：基于Multisim10与Protel DXP2004 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卫俊玲，董春霞 著

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出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113158354

商品编码：29819560475

包装：平装

出版时间：2013-02-01

基本信息

书名：电路仿真与印制电路板设计：基于Multisim10与Protel DXP2004

定价：28.00元

作者：卫俊玲,董春霞

出版社：中国铁道出版社

出版日期：2013-02-01

ISBN：9787113158354

字数：

页码：213

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《电路仿真与印制电路板设计：基于Multisim10与Protel DXP2004》体现基于工作过程的高职教材编写理念，理论知识强调“实用为主，必需和够用为度”的原则，以能力训练为目标，以实用的教学项目为载体，以任务驱动的形式展示相关知识，学生通过完成“任务”，掌握相关知识点和操作技能，实现“教、学、做”一体化。
　　《电路仿真与印制电路板设计：基于Multisim10与Protel DXP2004》共分为两篇：篇介绍用Multisim10软件进行电路仿真的方法，具体包括收音机调谐电路的仿真分析、三相电源电路及电机负载功率的测量仿真分析、555定时器电路的设计仿真分析等三个项目；第二篇介绍用Protel DXP2004软件进行印制电路板设计与制作的方法，具体包括直流电源适配器电路、数字秒表电路、单片机小控制系统的印制电路板设计与制作三个项目。
　　《电路仿真与印制电路板设计：基于Multisim10与Protel DXP2004》适合作为高职院校电气类、电子信息类、自动化类和机电类相关专业电子电路课程的教学用书，也可供从事电路设计与制作相关工作的工程技术人员参考和电子技术爱好者阅读。

目录

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篇 Multisim 10电路建模与仿真
项目一 收音机调谐电路的仿真分析
任务一 RLC谐振电路幅频特性的仿真分析
任务二 RLC谐振电路电压与电流的仿真分析
项目二 三相电源电路及电机负载功率的测量仿真分析
任务一 三相电源模型子电路的创建与测量仿真分析
任务二 三相电相序测试仿真分析
任务三 三相电动机负载功率的测量仿真分析
项目三 555定时器电路的设计仿真分析
任务一 使用向导创建555单稳态触发器电路
任务二 555定时器电路仿真分析

第二篇 Protel DXP 2004印制电路板设计与制作
项目四 直流电源适配器电路的印制电路板设计与制作
任务一 直流电源适配器的电路原理图设计
任务二 直流电源适配器电路的印制电路板设计与制作
项目五 数字秒表电路的印制电路板设计与制作
任务一 数字秒表的电路原理图设计
任务二 数字秒表电路的印制电路板设计与制作
项目六 单片机小控制系统的印制电路板设计与制作
任务一 创建原理图库文件
任务二 手工创建元件封装
任务三 单片机小控制系统的电路原理图设计
任务四 单片机小控制系统的印制电路板设计与制作

附录
附录A Multisim软件概述
附录B Protel DXP 2004软件概述
附录C 软件元件库中常用元器件图形符号对照表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子设计实践：从原理仿真到PCB制造》 内容概述 本书旨在为广大电子工程专业学生、硬件工程师以及电子爱好者提供一套系统、实用的电子设计方法论。全书紧密围绕电子产品从概念到成品的开发流程，聚焦于关键的两个环节：电路原理仿真与印制电路板（PCB）设计。通过深入浅出的讲解和丰富的实践案例，帮助读者掌握现代电子设计工具的核心技能，理解设计理念，提升解决实际工程问题的能力。 第一部分：电路原理仿真——精准预测，优化设计 在电子产品开发过程中，高效的电路仿真能够极大地缩短研发周期，降低原型制作成本，并确保设计的鲁棒性。本部分将详细介绍电路原理仿真的重要性、基本概念以及主流仿真软件的应用。 第一章：电路仿真的基础与意义 为何仿真？ 详细阐述电路仿真在现代电子设计中的不可或缺性，包括： 降低风险： 在物理实现前发现潜在的设计缺陷，避免昂贵的硬件迭代。 加速开发： 快速验证设计思路，并行测试不同方案。 深入理解： 通过可视化仿真过程，直观感受电路行为，加深理论理解。 参数优化： 精确调整元器件参数，以满足性能指标要求。 功耗与热分析： 提前评估电路的功耗和发热情况，为散热设计提供依据。 仿真类型： 介绍不同层级的仿真，如DC分析、AC分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、瞬态失真分析、温度扫描等，并说明它们各自的应用场景。 仿真流程： 梳理一套标准的电路仿真流程，包括： 电路原理图的绘制与检查。 元器件模型的选择与加载。 仿真激励的设置。 仿真类型与参数的设定。 仿真结果的分析与解读。 设计迭代与优化。 第二章：掌握电路仿真工具的应用 本章将以一款功能强大的通用电路仿真软件（例如，在不提及具体软件名称的前提下，描述其核心功能和界面布局）为例，深入讲解其操作方法和高级技巧。 软件界面与基本操作： 主窗口布局、工具栏、菜单栏的介绍。 原理图编辑器的使用：元器件库的访问、放置、连接、属性设置。 仿真配置器的设置：定义分析类型、节点电压、电流、功率等。 波形显示窗口的使用：数据点读取、光标标记、测量工具、波形叠加、多窗口管理。 常用仿真分析详解： DC分析： 讲解直流工作点的计算，偏置分析，以及在电源设计、放大器偏置电路设计中的应用。 AC分析（频率响应）： 详细说明幅频特性和相频特性的绘制，理解电路的滤波特性、增益带宽积、截止频率等概念，并在滤波器、信号处理电路设计中应用。 瞬态分析（时域响应）： 演示电路在阶跃信号、脉冲信号、正弦信号等激励下的动态行为，分析上升时间、下降时间、过冲、振铃等，在开关电源、数字逻辑电路、振荡器设计中体现其价值。 傅里叶分析： 讲解如何通过傅里叶分析获取信号的频谱特性，理解谐波失真，在音频电路、射频电路设计中发挥作用。 噪声分析： 介绍如何评估电路的噪声性能，分析噪声源，在低噪声放大器、传感器信号调理电路设计中至关重要。 高级仿真技巧： 参数化扫描（Parameter Sweep）： 演示如何通过扫描电阻、电容、电压等参数，观察电路性能的变化，从而找到最佳工作点。 蒙特卡洛分析（Monte Carlo Analysis）： 介绍如何考虑元器件的制造容差，评估设计的可靠性，预测电路性能的离散性。 设计中心（Design Center）/优化器（Optimizer）： 讲解如何利用仿真工具的内置优化功能，根据预设的目标函数，自动调整设计参数以达到最优性能。 模型库的扩展与管理： 如何导入第三方元器件模型，如何创建自定义模型。 直流电源与信号源的设置： 详细介绍不同类型电源和信号源的配置，包括其参数的精确设定。 受控源（Controlled Sources）的应用： 讲解电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（VCIS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电流源（VCIS）的使用，以及它们在构建复杂模型和电路分析中的作用。 传感器模型的构建与集成： 如何使用仿真工具构建和集成传感器模型，以模拟真实世界输入。 电源完整性（Power Integrity）仿真基础： 介绍电源分配网络（PDN）的分析，去耦电容的选择与布局对电源噪声的影响。 信号完整性（Signal Integrity）仿真基础： 介绍传输线效应、串扰、反射等问题，以及如何通过仿真进行初步评估。 第三章：典型电路仿真实例解析 本章将通过一系列具体的电路设计案例，将前两章的理论知识付诸实践，展示仿真工具在实际项目中的应用。 案例一：RC/RLC滤波器的设计与仿真： 根据系统带宽要求，计算滤波器元件值。 使用仿真工具绘制滤波器的幅频和相频响应曲线，验证设计。 进行瞬态分析，观察不同输入信号（如阶跃信号、方波信号）下的输出波形。 进行参数扫描，优化元件容差对滤波性能的影响。 案例二：运算放大器电路的仿真： 反相放大器、同相放大器、差分放大器、积分器、微分器的设计与仿真。 分析放大器的增益、带宽、输入输出阻抗、共模抑制比等关键参数。 仿真运算放大器的非线性行为，如饱和、摆率限制。 结合有限的增益带宽积，分析不同频率下的性能表现。 案例三：稳压电源电路的仿真： 线性稳压器（如LDO）和开关稳压器（如Buck、Boost）的原理图设计。 仿真稳压器的负载调整率和线性调整率。 分析瞬态响应，如输入电压阶跃变化和负载电流阶跃变化时的输出稳定性。 初步评估纹波和噪声。 案例四：数字电路驱动与逻辑门仿真： LED驱动电路的仿真，考虑驱动电流的限制。 简单逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）的时序仿真，分析输入输出延迟。 组合逻辑和时序逻辑的基本仿真演示。 案例五：振荡器电路的仿真： RC振荡器、LC振荡器、压控振荡器（VCO）等的设计与仿真。 分析振荡频率、波形失真度、启动特性。 第二部分：印制电路板（PCB）设计——从原理到实物，精益求精 电路原理设计完成并经过仿真验证后，将其转化为可制造的物理载体——印制电路板，是实现电子产品功能的核心步骤。本部分将系统介绍PCB设计的流程、规则和高级技巧。 第四章：PCB设计流程与规范 PCB设计的全景图： 阐述从原理图到PCB设计，再到 Gerber 文件生成，最终到PCB制造的完整流程。 PCB设计规则（Design Rules）： 强调PCB设计规则的重要性，包括： 间距规则（Clearance Rules）： 导线与导线、导线与焊盘、焊盘与焊盘之间的最小间距。 宽度规则（Width Rules）： 导线、电源/地线的最小和最大宽度，以及根据电流大小计算导线宽度的原则。 过孔规则（Via Rules）： 过孔的大小、焊盘大小、泪滴（Tear Drop）的应用。 元件封装（Footprint）与PCB库： 介绍标准元器件封装的选取，以及如何建立和管理自定义PCB库。 设计层（Design Layers）： 信号层、电源层、地层、阻焊层、丝印层、钻孔层等的作用。 特殊区域规则： 异形焊盘、区域填充（Polygon Pour）、差分对等。 PCB设计软件的选型与环境搭建： 简要介绍主流PCB设计软件的特点，以及如何进行软件的安装和基本配置。 第五章：原理图到PCB的转换与元件布局 原理图与PCB的关联： 讲解如何将原理图中的逻辑连接（Netlist）转化为PCB编辑器中的导线（Ratsnest）。 元件库的建立与管理： 标准元件封装的查找与导入。 如何根据元器件数据手册精确创建自定义元件封装。 PCB库的组织与维护。 PCB布局（Placement）： 布局原则： 模块化布局、信号流向、高频元件靠近、电源/地线最短路径、避免信号线交叉、散热考虑、可测试性。 关键元件的布局： CPU、内存、接口、电源模块、敏感模拟元件等。 手动布局与自动布局： 探讨两种方式的优缺点及适用场景。 高度受限与特殊形状PCB的布局技巧。 考虑未来维修和调试的布局。 第六章：PCB布线（Routing）的艺术与技巧 布线的基本原则： 信号路径最短、避免直角、蛇行线的使用、信号隔离。 导线宽度与电流： 详细讲解如何根据电流大小计算导线宽度，以及使用电流密度图表。 差分对（Differential Pair）布线： 介绍差分信号的特点、布线原则（等长、等距、紧密跟随），以及在高速接口（如USB, HDMI, Ethernet）设计中的应用。 电源与地线的处理： 电源/地平面（Power/Ground Planes）： 讲解其优势，如低阻抗、电磁兼容（EMC）改善。 区域填充（Polygon Pour）的应用： 如何高效地创建和管理地平面、电源平面。 电源/地线的去耦（Decoupling）： 介绍去耦电容的选择、放置位置和连接方式。 星形接地与接地环： 讨论不同的接地方式及其适用性。 过孔（Via）的设计： 过孔的尺寸、焊盘、泪滴的设置。 多层板中的过孔策略，如盲孔（Blind Via）、埋孔（Buried Via）。 过孔的阻抗匹配。 高速信号布线： 信号完整性（Signal Integrity - SI）考虑： 阻抗匹配、反射、串扰、时序要求。 过孔对信号的影响。 线长匹配： 对高速并行总线和差分对线长匹配的要求。 射频（RF）PCB设计初步： 阻抗控制线（Controlled Impedance Lines）： 讲解微带线（Microstrip）、带状线（Stripline）的设计与计算。 射频连接器的使用。 射频屏蔽（Shielding）考虑。 布线后检查与优化： Design Rule Check (DRC)： 详细讲解DRC的报告解读与修正。 人工检查： 检查信号流向、潜在的短路/断路、可制造性。 第七章：PCB制造文件生成与输出 Gerber文件： 详细介绍Gerber文件的构成，包括各个层的含义（铜层、阻焊层、丝印层、钻孔层等）。 钻孔文件（Excellon File）： 讲解其格式与用途。 物料清单（Bill of Materials - BOM）： 如何生成准确的BOM，包含元器件型号、数量、位号、封装等信息。 拾取和放置文件（Pick and Place File）： 用于SMT贴片机。 其他重要输出文件： 3D模型、装配图等。 与PCB制造商的沟通： 需要向制造商提供的关键信息，如何理解和处理制造商的反馈。 PCB可制造性设计（DFM - Design For Manufacturability）： 强调在设计过程中考虑生产工艺的限制，以提高良品率。 第八章：PCB设计高级主题与实践 多层板设计策略： 四层板、六层板及以上板的信号层、电源层、地层的合理分配。 混合信号PCB设计中的分区与隔离。 射频PCB设计进阶： 微带线、共面波导、耦合线等结构的设计。 射频PCB的阻抗匹配网络设计。 射频PCB的 EMC/EMI 考虑。 电源完整性（Power Integrity - PI）PCB设计： PDN（Power Distribution Network）的设计与仿真。 去耦电容的优化布局与选型。 电源噪声的评估与抑制。 信号完整性（Signal Integrity - SI）PCB设计： 高速通道的建模与仿真。 眼图（Eye Diagram）的分析与理解。 串扰（Crosstalk）的分析与抑制。 时序（Timing）分析。 PCB设计中的EMC/EMI（电磁兼容/电磁干扰）考虑： PCB布局和布线对EMC/EMI的影响。 地平面设计、信号屏蔽、滤波器的应用。 常见EMC/EMI问题的分析与解决方案。 3D PCB设计与集成： 利用3D视图进行物理干涉检查、安装空间验证。 与机械设计的协同工作。 PCB设计项目管理： 版本控制、团队协作。 设计评审与验证。 第九章：典型PCB设计案例分析 本章将通过一系列综合性案例，展示如何将仿真与PCB设计融会贯通，完成一个完整的电子产品设计。 案例一：小型数字控制板的PCB设计： 从原理图到PCB的完整流程演示，包括元件布局、布线、DRC检查、Gerber输出。 重点关注信号完整性和EMC。 案例二：模拟信号调理电路的PCB设计： 重点关注低噪声设计、接地处理、敏感模拟信号的布线。 考虑元器件布局对噪声的影响。 案例三：高速接口电路（如USB、SD卡接口）的PCB设计： 差分对布线、线长匹配、阻抗控制的实践。 眼图分析的重要性。 案例四：电源模块（如DC-DC转换器）的PCB设计： 重点关注大电流布线、电源/地平面设计、去耦电容的优化。 热管理考虑。 案例五：射频收发模块的PCB设计初步： 微带线设计、阻抗匹配、屏蔽结构的应用。 结论 《电子设计实践：从原理仿真到PCB制造》提供了一个全面而深入的电子设计学习路径。通过理论与实践的结合，读者不仅能够熟练掌握现代电子设计工具的核心功能，更能建立起一套科学、严谨的设计思维模式。本书强调在设计过程中进行充分的仿真验证，以预测和优化电路性能，并通过精细的PCB设计，将优秀的电路方案转化为高质量、高可靠性的电子产品。本书旨在培养具备创新能力和解决实际工程问题能力的优秀电子工程师，为电子行业的蓬勃发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位经验丰富的向导，带领我踏上了一段深入探索电子工程核心领域的奇妙旅程。首先，从其内容本身来说，它并非仅仅是枯燥的理论堆砌，而是将抽象的概念转化为触手可及的实践操作。书中对Multisim 10的讲解，细致入微，从最基础的元件库选取，到复杂的电路搭建，再到各种信号的分析与测量，都力求让读者能够独立完成。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅仅停留在“怎么做”，更注重“为什么这么做”，这使得我在学习过程中，能够深刻理解每一个步骤背后的原理。例如，在分析RC滤波器时，作者不仅演示了如何在Multisim中搭建，更深入地解释了电容和电阻在电路中的作用，以及它们如何共同影响信号的频率响应。这种讲解方式，让我摆脱了机械记忆的束缚，真正培养了解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的整体风格来看，它呈现出一种严谨又不失活泼的特点。作者在讲解专业知识的同时，也融入了一些个人经验和建议，使得阅读过程不会显得枯燥乏味。我认为，这种“人性化”的表达方式，能够更好地吸引读者的注意力，并激发他们的学习兴趣。例如，在讲解一些容易出错的操作时，作者会提前给出提醒，并说明可能出现的问题和解决方法，这种“防患于未然”的做法，大大降低了学习的门槛，让我能够更自信地进行实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构安排得相当合理，能够有效地引导读者循序渐进地掌握知识。从基础的电路仿真理论，到具体的软件操作，再到更高级的PCB设计实践，整个学习路径非常清晰。我认为，这种“理论与实践相结合”的学习模式，对于电子工程的学习者来说至关重要。很多时候，我们可能在理论课上学到了很多知识，但当需要将其应用于实际时，却显得力不从心。而这本书通过大量的实例和操作演示，弥补了这一不足。我特别喜欢书中对复杂电路仿真和PCB设计案例的分析，这些案例不仅贴近实际工程应用，而且能够帮助我理解如何在真实项目中应用书中提到的技术和方法。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最大的价值在于它能够真正帮助读者建立起完整的电子设计思维。它不仅仅是一个软件操作指南，更是一本关于如何进行电子产品开发的“百科全书”。从电路的功能设计，到元器件的选择，再到PCB的实现，最后到最终产品的集成，这本书都为读者提供了一个系统的解决方案。我尤其欣赏书中对于“设计思路”的探讨，作者会引导读者思考，在不同的设计场景下，应该如何权衡各种因素，做出最优的选择。这种思维层面的引导，远比单纯的学习软件功能更加重要。

评分☆☆☆☆☆

我认为，这本书在知识的广度和深度上都达到了一个很高的水平。它不仅仅局限于某个特定的软件版本，而是更注重电子设计方法论的传授。这使得书中的内容具有较强的生命力，即使软件版本更新，核心的设计思想依然能够被借鉴和应用。我尤其喜欢书中对于“设计优化”的探讨，作者会引导读者思考如何通过电路拓扑的选择、元器件的匹配以及PCB布局的调整，来达到最佳的设计效果。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个初涉印制电路板（PCB）设计领域的学习者而言，Protel DXP 2004 部分无疑是书中最为宝贵的部分之一。作者并没有将PCB设计简化为简单的“画图”，而是从设计流程的宏观视角出发，逐步深入到细节。从原理图的绘制，到元器件封装的选择，再到PCB布局的艺术，以及最后的布线策略，每一个环节都进行了详尽的阐述。我曾尝试过自己学习PCB设计，但常常被复杂的规则和选项弄得不知所措，而这本书则像一位耐心的导师，一步步地引导我克服了这些困难。特别是在讲解PCB布局时，书中强调了信号完整性、电源完整性以及散热等关键因素，并结合实例展示了如何优化布局以提高电路的性能和可靠性，这远远超出了我之前的认知。

评分☆☆☆☆☆

书中的案例选择非常具有代表性，涵盖了多种不同类型的电路和应用场景，这让我能够在一个相对广泛的范围内进行学习和实践。我曾经尝试着模仿书中某个案例，自己动手搭建一个简单的信号发生器。在仿真的过程中，我遇到了很多意想不到的问题，但通过参考书中的讲解和分析，我一一解决了它们，并最终成功地实现了设计目标。这种“学以致用”的体验，极大地增强了我的学习信心和动力。

评分☆☆☆☆☆

从技术的角度来看，这本书对于Multisim 10和Protel DXP 2004这两个软件的掌握程度，可以说是非常深入的。作者不仅介绍了软件的基本功能，更深入地探讨了其高级应用和一些隐藏的技巧。这让我能够充分发挥软件的强大功能，完成更复杂的设计任务。我曾尝试使用书中介绍的某些高级功能，来优化我的电路仿真结果，收到了非常好的效果。

评分☆☆☆☆☆

我认为，对于希望提升自己电路仿真和PCB设计能力的读者来说，这本书是一本不可多得的参考资料。作者在讲解过程中，充分考虑到了读者的实际需求，并提供了大量实用的技巧和建议。我曾经在设计一个带有多层PCB的电路时，遇到了布线上的瓶颈，但通过书中关于多层板布线策略的讲解，我找到了解决问题的关键，并成功地完成了设计。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书为我打开了一扇通往电子设计世界的大门。它不仅教授了技术，更培养了我独立思考和解决问题的能力。我强烈推荐这本书给所有对电子工程感兴趣的学习者，无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能够从中受益匪浅。