印製電路闆設計教程下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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孟祥忠主編編

圖書標籤:

PCB設計
電路設計
電子工程
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SMT
電路闆製造
電子技術
PCB布局布綫
電路原理
電子教程

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齣版社：電子工業齣版社

ISBN：9787121319013

版次：1

商品編碼：12224518

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：208

字數：332800

具體描述

內容簡介

　　本書從實用角度齣發，結閤企業實際設計項目，使學生掌握電路繪製及電路闆設計過程。內容包括三音電子門鈴版圖設計、電池充電器電路版圖設計、硬盤信號控製模塊電路版圖設計、雙頻無綫話筒接收器電路版圖設計、串行接口電路設計等內容。本書打破瞭傳統的學科式教材模式，所選項目都是由企業專傢和工程師從上百個項目中精挑細選的，具有很強的代錶性，能夠完全覆蓋課程的知識點和技能點。

前言/序言

“印製電路闆設計教程”這門課程是電類專業的核心課程之一，理論性和係統性較強，為瞭幫助學生掌握並深刻理解課程中涉及的概念、理論和方法，以及增強解決實際問題的能力，需要從實用角度齣發，結閤具體的實際項目，使學生掌握電路繪製及電路闆的設計過程。

本書第1版於2009年8月齣版，是根據國傢高職示範校建設的課程標準及模式，結閤企業實際設計項目編寫的項目化教材。由於內容實用、錶述清晰、可操作性強，自齣版以來，得到瞭眾多高職院校的歡迎，在此對同行和讀者的支持錶示衷心的感謝。

隨著高等職業教育教學改革的不斷深入，為突齣教材的實用性、先進性和技能性，在本次修訂過程中，根據職業教育的特點，突齣能力培養，對全書進行瞭一些必要的增減和完善。對於本次修訂，繼續保持瞭編寫第1版時製定的兩個原則：

（1）讓外行的人能夠看懂。通過閱讀本書能夠對設計電路闆有一個總體的、全麵的瞭解；

（2）讓內行的人讀完之後不覺得膚淺。要體現齣電子學發展極為迅速的特點，將電路闆設計領域中的一些最新觀點、最新成果涵蓋其中。

除此之外，我們著重考慮瞭要力求能夠較為全麵地反映近5年來電路闆設計領域的最新發展。

此次修訂的另一個特點是采用二維碼技術，增加瞭實操視頻，做到書網互動、隨學隨掃。由於文字介紹錶述繁瑣，故對大部分項目的實操介紹部分都對應配備瞭操作視頻，讀者可以形象直觀地看清、看懂整個設計流程，可以有效提高學習效果。

本書共設置瞭6個項目，分彆是Protel DXP 2004的使用、三音電子門鈴電路版圖設計、電池充電器電路版圖設計、硬盤信號控製模塊電路版圖設計、模型飛機機載測控係統電路版圖設計和串行接口電路版圖設計。所有項目精選自企業和工程實例，具有很強的代錶性。

本書由大連職業技術學院的孟祥忠任主編，由於編者水平有限，書中難免還會存在一些缺點和錯誤，殷切希望廣大讀者批評指正。

《PCB設計之道：從原理到實踐的精通之路》導言在日新月異的電子技術浪潮中，印製電路闆（PCB）作為連接電子元器件的“骨架”和“脈絡”，其重要性不言而喻。它不僅承載著復雜的電路功能，更是産品性能、可靠性和成本的關鍵決定因素。從智能手機到高性能服務器，從醫療設備到航空航天器，PCB的身影無處不在。一本深入淺齣的教程，能夠幫助工程師、愛好者以及學生們掌握PCB設計這一核心技能，無疑是踏入電子設計領域、實現創意無限的重要基石。然而，市麵上關於PCB設計的書籍琳琅滿目，但真正能夠將復雜的設計理論與實際操作完美結閤，並深入剖析其背後原理的，卻並不多見。《PCB設計之道：從原理到實踐的精通之路》正是這樣一本緻力於填補這一空白的著作。它並非一本簡單的軟件操作手冊，也不是一篇泛泛而談的理論概覽，而是一條指引讀者從零開始，逐步精通PCB設計全流程的修煉之路。本書旨在幫助讀者建立起紮實的理論基礎，培養嚴謹的設計思維，並掌握解決實際設計中遇到的各種挑戰的實用技巧。本書內容概述《PCB設計之道》將PCB設計的整個過程分解為一係列邏輯清晰、循序漸進的章節，每一部分都圍繞著“為什麼”和“怎麼做”展開，力求讓讀者不僅知其然，更知其所以然。第一部分：PCB設計的基礎概念與理論構建在正式踏入繪圖工具之前，建立對PCB設計核心概念的深刻理解至關重要。本部分將從最基礎的層麵開始，為讀者打下堅實的理論根基。電子元器件與電路基礎迴顧：盡管本書聚焦於PCB設計，但對基本的電子元器件（如電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路等）的工作原理及其在電路中的作用進行簡要迴顧，是理解信號流嚮和布局布綫依據的前提。我們將重點關注那些與PCB布局布綫直接相關的特性，例如引腳定義、封裝類型、功率損耗等。 PCB的構成與製造工藝：深入剖析PCB的物理構成，包括基闆材料（如FR-4、高頻闆材等）的選擇原則、銅箔層、絕緣層、阻焊層、絲印層等各自的功能。同時，我們會簡要介紹PCB製造的基本流程，如覆銅、鑽孔、電鍍、蝕刻、阻焊印刷、錶麵處理等，這有助於讀者理解設計決策對製造工藝的影響，從而做齣更具經濟性和可行性的設計。電氣設計基礎與PCB的關聯：探討電流、電壓、電阻、電容、電感、阻抗等基本電氣參數在PCB設計中的體現。重點講解差分信號、電源完整性（PI）、信號完整性（SI）等核心概念，並解釋它們為何是現代高速PCB設計中不可或缺的考量因素。例如，為何高速信號需要特殊的走綫方式？為何電源網絡的去耦電容如此重要？這些問題都將在本部分得到解答。 PCB設計流程概覽：勾勒齣完整的PCB設計流程，從原理圖設計、元器件選型、PCB布局、布綫、DRC（設計規則檢查）、LVS（版圖與原理圖一緻性檢查）到Gerber文件的生成與審閱。理解整個流程有助於讀者建立全局觀，明確每個階段的任務與目標。第二部分：原理圖設計——電路的邏輯藍圖原理圖是PCB設計的起點，它準確地錶達瞭電路的功能和連接關係。本部分將帶領讀者掌握高質量原理圖的設計技巧。電路符號的繪製與規範：學習如何在EDA（電子設計自動化）軟件中繪製標準、易讀的電路符號，並遵循行業通用的設計規範，以保證原理圖的清晰度和專業性。元器件的庫管理：講解如何有效地創建、管理和使用元器件庫。這包括對元器件封裝的理解、引腳的正確映射、以及參數的準確設置，是後續PCB布局布綫的基礎。層次化原理圖設計：介紹如何利用層次化設計思想來管理復雜的電路。通過將大型電路分解為模塊化的子電路，可以顯著提高設計效率、可維護性和團隊協作能力。網絡標號與總綫的使用：掌握網絡標號和總綫的規範使用方法，這對於清晰地錶達電路連接、減少連綫數量、以及方便DRC檢查至關重要。設計規則與檢查：講解如何在原理圖設計階段就引入設計規則，例如短路、開路、未連接引腳的檢查，以及如何利用軟件自帶的ERC（電氣規則檢查）功能來發現潛在的設計錯誤。第三部分：PCB布局——功能與性能的平衡藝術布局是PCB設計中最具挑戰性也是最關鍵的環節之一，它直接影響到電路的性能、可靠性和EMC（電磁兼容性）。元器件的選型與封裝匹配：在原理圖階段確定元器件後，需要根據元器件的物理尺寸、散熱需求、電氣特性等因素，選擇閤適的PCB封裝。本部分將詳細討論封裝選擇的考量因素。 PCB闆框的定義與規劃：講解如何根據産品需求、外殼尺寸、安裝孔位置等因素，精確定義PCB的闆框。關鍵元器件的識彆與擺放原則：重點分析如CPU、FPGA、高速接口、電源IC、敏感模擬電路等關鍵元器件的擺放原則。如何最大限度地縮短關鍵信號的走綫路徑？如何有效隔離乾擾源？電源和地網絡的優化布局：深入探討電源和地網絡的布局策略，包括電源層、地平麵、去耦電容的擺放位置，以及如何避免電源和地迴路的形成，這是保證信號完整性和EMC性能的關鍵。散熱設計考量：對於發熱量大的元器件，需要考慮其散熱需求，如使用散熱焊盤、散熱孔、或配閤散熱片的設計。 EMC/EMI的設計原則：講解如何通過閤理的元器件布局來降低電磁乾擾（EMI）的産生，並提高電路對外部電磁乾擾（EMC）的抗乾擾能力。這包括信號源與接收器的鄰近性、敏感信號的屏蔽、以及高低速區域的劃分等。同類型元器件的批量擺放：對於大量的同類型元器件，如何進行有序、高效的擺放，同時兼顧後續的布綫便利性。第四部分：PCB布綫——信號的生命通道布綫是將電路原理圖轉化為實際電路闆的關鍵步驟。本部分將帶領讀者掌握從簡單到復雜的布綫技巧。布綫規則與策略：講解基本的布綫規則，如綫寬、綫距、過孔的大小與形狀、走綫角度等，並深入探討不同的布綫策略，如單邊走綫、差分走綫、蛇形走綫等。信號完整性（SI）在布綫中的體現：詳細講解如何通過閤理的布綫來保證信號的完整性。這包括阻抗匹配、串擾的抑製、反射的處理、時序的控製等。我們將深入分析微帶綫、帶狀綫的等效電路以及其阻抗的計算。電源完整性（PI）在布綫中的應用：討論如何通過優化電源和地的布綫，減小電源阻抗，保證各個器件都能獲得穩定可靠的電源供應。重點講解去耦電容的有效配置。差分信號的布綫技巧：學習如何精確地布設差分信號綫，包括綫寬、綫距、長度匹配、過孔的對稱性等，以保證信號的良好質量。高密度互連（HDI）技術與HDI布綫：介紹HDI技術的概念，以及在HDI PCB設計中特有的布綫方法，如盲孔、埋孔、微過孔的使用。高速PCB的布綫注意事項：針對高速PCB設計，總結一套行之有效的布綫指導原則，包括避免銳角、保持綫束的完整性、以及優化迴流路徑等。熱風焊盤（Thermal Relief）與孤島效應：講解熱風焊盤的作用，以及如何避免孤島效應的産生，以利於焊接和可維護性。過孔的優化與設計：討論過孔的類型、數量、以及在不同信號類型中的應用，如何通過閤理使用過孔來簡化布綫，同時避免對信號完整性産生不利影響。第五部分：設計規則檢查（DRC）與版圖驗證 DRC是PCB設計過程中至關重要的一環，它能夠有效防止設計錯誤，確保PCB能夠順利製造。 DRC規則的設置與理解：詳細講解各種DRC規則的含義，如最小綫寬、最小綫距、最小孔徑、最小孔距、最小焊盤到銅箔的距離等，以及如何根據不同工藝要求設置閤理的DRC規則。 DRC檢查的執行與分析：演示如何在EDA軟件中執行DRC檢查，並指導讀者如何分析和解決DRC報告中齣現的錯誤。 LVS（Layout Versus Schematic）驗證：講解LVS檢查的作用，即驗證PCB版圖中的連接關係是否與原理圖完全一緻，這是避免“連接錯誤”的關鍵步驟。 3D預覽與封裝檢查：利用EDA軟件的3D預覽功能，直觀檢查PCB的立體結構、元器件的堆疊情況，以及與外殼的配閤關係。 DRC與LVS對設計質量的影響：強調DRC和LVS不僅是檢查錯誤，更是優化設計、提高可靠性的重要手段。第六部分：PCB生産文件生成與審閱完成設計後，需要生成一係列標準化的生産文件，以供PCB製造商使用。 Gerber文件的生成與格式：詳細介紹Gerber文件（RS-274X）的生成過程，包括各層（頂層銅、底層銅、阻焊層、絲印層、鑽孔層等）的輸齣設置。鑽孔文件的生成（Excellon）：講解鑽孔文件的生成及其重要性，以及如何確保鑽孔信息準確無誤。 BOM（物料清單）的生成與核對：強調BOM的重要性，包括元器件型號、數量、封裝、位號等信息，以及如何生成準確的BOM錶。生産說明文件的編寫：指導讀者如何編寫清晰、完整的生産說明文件，包括特殊工藝要求、測試點信息、元器件的極性指示等。 Gerber文件的審閱與第三方工具：介紹使用第三方Gerber查看工具的重要性，以及如何對生成的Gerber文件進行最終的審閱，以發現潛在的設計或輸齣問題。第七部分：高級PCB設計主題與未來趨勢本書的最後部分將深入探討一些更高級的設計主題，並展望PCB設計的未來發展方嚮。阻抗控製的精確實現：深入講解如何通過精確的綫寬、介質厚度、介電常數等參數來控製走綫的阻抗，以滿足高速信號傳輸的要求。堆疊設計（Stackup Design）的優化：探討多層PCB的堆疊設計，包括層數的選擇、信號層與電源/地層的分布，以及如何優化堆疊以提高信號完整性和EMC性能。熱管理與散熱設計進階：進一步探討復雜的散熱設計，如熱分析的初步介紹，以及如何通過PCB設計來優化整體散熱方案。微帶綫與帶狀綫的計算與仿真：介紹如何使用公式或仿真工具來精確計算微帶綫和帶狀綫的阻抗。 PCB設計的自動化與智能化：探討未來PCB設計可能的發展方嚮，如AI輔助設計、智能布綫等。 PCB製造工藝的演進：簡要介紹一些新興的PCB製造技術，如柔性PCB、剛撓結閤PCB、陶瓷PCB等，以及這些技術對設計提齣的新要求。本書特色與價值《PCB設計之道：從原理到實踐的精通之路》並非簡單地羅列軟件操作步驟，而是：理論與實踐深度結閤：每一項設計技術都建立在堅實的理論基礎之上，並輔以實際案例的剖析，幫助讀者理解“為什麼”這樣做，而不僅僅是“怎麼做”。循序漸進，邏輯清晰：按照完整的PCB設計流程，從基礎概念到高級主題，層層遞進，確保讀者能夠逐步建立起完整的知識體係。注重設計思維的培養：強調培養讀者的分析問題、解決問題的能力，鼓勵他們獨立思考，做齣最優化的設計決策。覆蓋核心設計要素：深入講解瞭信號完整性、電源完整性、EMC/EMI等現代PCB設計中至關重要的技術點。實用性強，可操作性高：盡管不包含具體的軟件教程，但書中提供的設計原則和方法適用於市麵上主流的EDA軟件，讀者掌握本書內容後，可以迅速遷移到具體工具中進行實踐。麵嚮廣泛的讀者群體：無論是初學者、有一定經驗的工程師，還是電子工程專業的學生，都能從本書中獲得深刻的啓發和實用的指導。結語掌握PCB設計技能，意味著掌握瞭將電子創意變為現實的關鍵能力。這本《PCB設計之道：從原理到實踐的精通之路》將是您在這條道路上最可靠的嚮導。它將引領您穿越復雜的技術迷霧，領略PCB設計的藝術與科學，最終成為一名遊刃有餘的PCB設計專傢。無論您是希望提升現有技能，還是準備開啓全新的電子設計之旅，本書都將是您不可或缺的寶貴財富。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘的電子愛好者，一直夢想著能自己設計PCB，製作齣一些有趣的小玩意。在嘗試瞭市麵上一些零散的教程後，我發現它們要麼過於淺顯，要麼過於專業，很難找到一個真正適閤我的書籍。直到我遇到瞭這本書，它就像為我量身定做的。作者在書中非常注重實踐，從元器件的選擇、原理圖的繪製，到PCB的布局布綫、 Gerber文件的生成，每一個環節都進行瞭詳細的講解，並且提供瞭大量的實際案例。我最喜歡的是書中關於“從零開始設計一個XXX”的章節，它把一個完整的項目流程呈現在我麵前，讓我能夠跟著一步步地學習和實踐。我嘗試著按照書中的方法設計瞭一個簡單的LED閃爍器，雖然很簡單，但對我來說卻意義重大。這本書不僅教會瞭我技術，更重要的是，它給瞭我實現自己想法的信心和勇氣，讓我覺得DIY電子産品不再遙不可及。

評分☆☆☆☆☆

我是一位有著幾年實際工作經驗的PCB工程師，一直以來都希望能係統地梳理和深化自己的知識體係，這本書恰好滿足瞭我的需求。它不僅僅停留在基礎知識的羅列，而是深入探討瞭許多在實際工作中經常遇到的問題和解決方案。比如，關於信號完整性、電源完整性這些關鍵環節，書中提供瞭非常詳盡的分析和設計指導，讓我對這些抽象的概念有瞭更深刻的理解，也學會瞭如何通過具體的PCB設計來規避潛在的問題。我特彆欣賞書中關於布局布綫策略的論述，不同類型信號的處理方法、高速信號的走綫規則、差分對的約束等等，都寫得非常詳細且具有指導意義。而且，書中還提及瞭一些行業內的最佳實踐和最新的設計趨勢，這對於我保持技術的前沿性非常有幫助。我嘗試著將書中的一些理念應用到我最近的一個項目中，效果非常顯著，大大提高瞭設計的可靠性和性能。這本書就像一本“武林秘籍”，把我積纍的零散經驗串聯起來，並且補充瞭我之前未曾觸及的“內功心法”。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！雖然我之前對電子工程知之甚少，抱著試試看的心態入手瞭這本書，結果驚喜連連。它不像我想象的那麼枯燥晦澀，而是用非常生動形象的語言，把那些復雜的概念一一拆解。比如，書裏用瞭很多生動的比喻來解釋不同元器件的功能和連接方式，讓我一下子就明白瞭之前睏擾我的那些“黑話”。而且，它還詳細介紹瞭各種工具的使用方法，從最基礎的軟件安裝到一些進階技巧，都講得非常到位。我跟著書裏的步驟一步步操作，感覺自己真的在一步步學習掌握一項新技能。最讓我感動的是，作者並沒有假設讀者已經具備紮實的背景知識，而是從零開始，循序漸進，每一步都考慮得非常周全。即使遇到一些我不理解的地方，書裏也提供瞭很多拓展閱讀的建議，或者提示我可以參考哪些資源，讓我感覺自己不是一個人在戰鬥，而是有一位經驗豐富的導師在指引我前進。這本書不僅教會瞭我知識，更重要的是，它激發瞭我學習的熱情和探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

作為一名非電子專業的學生，我一直對製造和設計有著濃厚的興趣。偶然間發現瞭這本書，被它的標題吸引，雖然感覺有些挑戰，但最終還是決定嘗試一下。讓我意外的是，這本書的語言風格非常友好，沒有太多讓人望而卻步的專業術語，即使有，作者也會用通俗易懂的方式來解釋。我尤其喜歡書中附帶的大量圖示和實例，它們幫助我更直觀地理解各種原理和操作。例如，在講解阻抗匹配時，書裏給齣瞭幾個具體的計算公式，並配以詳細的圖解，讓我一下子就明白瞭為什麼需要阻抗匹配以及如何實現。此外，書中還介紹瞭多種主流的PCB設計軟件，並針對其中一些軟件給齣瞭詳細的操作教程，讓我能夠快速上手，並且能夠根據自己的需求選擇閤適的工具。這本書讓我覺得自己離“造齣”一個屬於自己的電子産品又近瞭一步，那種成就感是前所未有的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。作為一名在電子行業摸爬滾打多年的老兵，我以為自己對PCB設計已經瞭如指掌，但閱讀過程中，我仍然從中汲取到瞭不少新的知識和靈感。作者在書中對PCB設計過程中的一些細節處理，比如焊盤的設計、過孔的優化、淚滴的應用等，都進行瞭細緻的分析，並且給齣瞭充分的理由。我特彆贊賞書中關於EMC/EMI設計的章節，這是許多PCB設計書籍中容易被忽略但又至關重要的部分。作者不僅講解瞭理論知識，還提供瞭很多實用的避免電磁乾擾的設計技巧，這對於提高産品的可靠性和閤規性具有非常重要的指導意義。這本書的結構非常清晰，邏輯性很強，從宏觀的設計流程到微觀的細節處理，都過渡得非常自然。我發現書中很多觀點都和我的實際經驗不謀而閤，讓我更加堅定瞭自己的設計理念，也發現瞭可以改進的方嚮。