前言
电子领域的快速发展,使得由集成电路构成的电子系统朝着大规模、小体积和高速度的方向发展。随着芯片的体积越来越小,电路的开关速度越来越快,PCB的密度越来越大,信号的工作频率越来越高,高速电路PCB的电磁兼容性、信号完整性和电源完整性等问题一步步凸显出来,并且相互紧密地交织在一起,使得传统的设计方法已经不能适应现代高速电路设计的要求。
高速电路对PCB设计提出了新的挑战。设计者们应该如何应对这种挑战呢?是坚持传统的PCB设计观念和方法去实现一个高速电路产品设计,却发现设计出来的电路板根本无法工作,最后不得不花费大量的时间和精力去改进甚至从头做起;还是与时俱进,及时更新自身的知识结构,以全新的思维和观念来看待高速电路PCB的设计?
实践证明,与时俱进才是明智的选择,但是变革往往是痛苦的,或是无从下手。如果没有接触过射频及微波电路知识,那么,就很难接受PCB等效为天线、传输线、阻抗匹配和反射等一系列概念。
本书从高速电路的基本概念出发,首先分析高速电路与低速电路的区别,进而概括出高速电路所面临的三大问题:电磁兼容、信号完整性和电源完整性,接着本书对这些问题的来龙去脉及其危害作了详细的分析,最后将这些问题的解决方法贯穿到实际的高速电路PCB设计过程之中。
本书特点
本书采用“提出问题—分析问题—解决问题”的思维方式,坚持理论和实践相结合。一方面使高速电路PCB设计者对相关理论有清楚的认识,另一方面使高速电路PCB设计者形成一种全局观念,将电磁兼容、信号完整性等观念贯穿于PCB设计过程的始终。
概括来讲,本书具有如下特点:
❏ 紧扣基础理论,兼顾学科知识的广度和深度。
❏ 取材广泛,内容丰富。
❏ 案例实用,学以致用。
组织结构
本书分为上、下两篇。上篇为基础篇共7章:第1章介绍了高速电路的特点及PCB的基础知识,并提出高速电路PCB设计面临的问题;第2、3、4、5、6、7章分别对电磁兼容、PCB上的电磁干扰、电路信号完整性、信号完整性及测量、电源完整性问题和去耦旁路做了深入分析。下篇为应用篇:第8、9章介绍了高速电路布局布线技巧和现代高速电路PCB设计方法,并针对前述问题提出了解决方案;第10章、第11章介绍了业界广泛使用的PCB设计的PADS软件套装;第12章给出一个完整的应用实例:基于信号完整性分析的高速数据采集卡的设计。上、下篇的有机结合,使本书的知识浑然一体,不仅有利于课堂教学使用,还是一本很好的自学读物。
读者对象
❏ 电子信息类专业学生。
❏ 从事电路设计的硬件设计工程师、电磁兼容工程师、系统工程师。
❏ 对高速电路设计相关问题感兴趣的读者。
如果您是一名准备进入PCB设计行业的初学者,您将会幸运地避免上面的难题,本书将引导您直接进入高速电路PCB世界。
如果您负责公司的产品设计规划,了解这些理论,形成以上观念,在制订产品方案的时候,将电磁兼容、信号完整性,以及电源完整性等问题考虑进去,将会使设计工作变得更加高效可靠。
编者与致谢
本书由田广锟、范如东等编著,冼进审校。其中,范如东编写了第1、4、5、8、9、10、11、12章的内容;田广锟编写了第2、3、6、7章的内容。
参与本书编写工作的人员还有:邹素琼、冯强、曾德惠、许庆华、程亮、周聪、黄志平、胡松、邢永峰、邵军、边海龙、刘达因、赵婷、马鸿娟、侯桐、赵光明、李胜、李辉、侯杰、王红研、王磊、闫守红、康涌泉、蒋杼倩、王小东、张森、张正亮、宋利梅、何群芬、程瑶,在此一并表示感谢。
配套服务
为充分展现本书的编写特点,帮助读者深刻理解本书编写意图与内涵,进一步提高对本书在教学中的使用效率,我们提供的本书使用指导联络方式,是读者与编者之间交流沟通的直通车。欢迎读者将本书使用过程中的问题与各种探讨、建议反馈给我们,本书编者会竭诚给您满意的答复。我们的联系方式为E-mail:china_54@tom.com。