电磁兼容与印制电路版

第1章 电磁兼容技术概述1

1.1 电磁兼容概述1

1.1.1 电磁兼容的含义1

1.1.2 电磁干扰的三要素2

1.1.3 电磁干扰(骚扰)源的分类3

1.1.4 电磁干扰(骚扰)源的时间、空间、频谱特性6

1.1.5 电磁兼容性分析与设计方法7

1.1.6 电磁兼容性研究的基本内容8

1.2 电磁兼容技术术语9

1.2.1 一般术语9

1.2.2 干扰术语11

1.2.3 发射术语12

1.2.4 电磁兼容性能术语13

1.3 电磁干扰(骚扰)的数学描述方法15

1.3.1 周期性函数的傅里叶变换15

1.3.2 非周期性干扰信号的频谱分析16

1.3.3 脉冲信号的傅里叶积分17

1.3.4 脉冲信号的快速时频域转换19

第2章 印制电路板的设计原则22

2.1 印制电路板的加工流程22

2.2 印制电路板的设计流程26

2.2.1 印制电路板的总体设计流程27

2.2.2 原理图的设计流程28

2.2.3 电路板的设计流程30

2.3 印制电路板的基本设计原则32

2.3.1 印制电路板的抗干扰设计原则33

2.3.2 印制电路板的抗振设计原则36

2.3.3 印制电路板的热设计原则37

2.3.4 印制电路板的可测试性设计原则40

第3章 印制电路板的电磁兼容设计42

3.1 有源器件敏感度特性和发射特性42

3.1.1 电磁敏感度特性42

3.1.2 电磁骚扰发射特性44

3.1.3 ΔI噪声电流和瞬态负载电流45

3.2 电路板上的电磁骚扰辐射49

3.2.1 差模辐射49

3.2.2 共模辐射52

3.3 印制电路板的叠层设计54

3.3.1 单面印制电路板的设计54

3.3.2 双面印制电路板的设计59

3.3.3 单面印制电路板和双面印制电路板几种地线的分析59

3.3.4 多层印制电路板的设计65

3.4 磁通量最小化、镜像平面与区分法74

3.4.1 磁通量最小化74

3.4.2 镜像平面75

3.4.3 分区法77

3.5 表面安装技术80

3.5.1 表面安装技术的特点81

3.5.2 SMT设备的发展82

3.5.3 SMT封装元器件及工艺材料的发展84

第4章 印制电路板的接地技术85

4.1 电子设备接地的目的85

4.2 接地系统85

4.2.1 悬浮地86

4.2.2 单点接地86

4.2.3 多点接地87

4.2.4 混合接地88

4.2.5 大系统接地89

4.3 安全地线91

4.3.1 设置安全地线的意义91

4.3.2 设置安全接地的方法92

4.3.3 接地装置93

4.4 地线中的干扰94

4.4.1 地阻抗干扰94

4.4.2 地环路干扰95

4.4.3 地线中的等效干扰电动势96

4.5 低阻抗地线的设计96

4.5.1 导体的射频电阻97

4.5.2 导体的电感98

4.5.3 实心接地平面的阻抗98

4.5.4 低阻抗电源馈线99

4.6 阻隔地环路干扰的措施100

4.6.1 变压器耦合100

4.6.2 纵向扼流圈(中和变压器)传输信号101

4.6.3 电路单元间用同轴电缆传输信号102

4.6.4 光耦合器103

4.6.5 光缆传输信号103

4.6.6 用差分放大器减小由地电位差引起的干扰104

4.7 屏蔽电缆的接地104

4.7.1 屏蔽层接地产生的电场屏蔽104

4.7.2 屏蔽层接地产生的磁场屏蔽105

4.7.3 地环路对屏蔽的影响106

4.8 附加实例106

第5章 印制电路板的信号完整性分析108

5.1 信号完整性概述108

5.2 传输线及干扰分析110

5.2.1 传输线的信号传输特征110

5.2.2 双导线传输线117

5.2.3 干扰源位于传输线任意位置时沿线电压、电流的分布121

5.2.4 多导体传输线123

5.2.5 导线间的串扰128

5.3 影响信号完整性的主要因素130

5.4 信号完整性分析模型132

5.4.1 IBIS模型133

5.4.2 SPICE模型134

5.4.3 IMIC模型135

5.4.4 Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型135

5.4.5 SI分析模型的选用135

5.5 印制电路板终端匹配的方法136

5.5.1 串联终端136

5.5.2 并联终端137

5.5.3 戴维宁终端138

5.5.4 RC网络终端139

5.5.5 二极管网络终端139

5.6 电源完整性分析140

5.6.1 电源完整性分析概述140

5.6.2 同步开关噪声的分析141

5.6.3 电源分配设计143

5.7 信号完整性设计工具介绍144

5.7.1 APSIM 软件144

5.7.2 SPECCTRAQuest软件148

5.7.3 ICX3.0软件149

5.7.4 Slwave软件149

5.7.5 Hot-Stage4软件150

5.7.6 SIA3000信号完整性测试仪150

第6章 印制电路板设计中的静电放电防护152

6.1 静电放电152

6.2 静电放电的防护156

6.2.1 器件的防护156

6.2.2 整机产品的防护156

6.2.3 印制电路板抗静电放电的措施157

第7章 印制电路板设计系统———ProtelDXP161

7.1 ProtelDXP概述161

7.1.1 Protel的发展历史161

7.1.2 ProtelDXP的组成162

7.1.3 ProtelDXP的主要特点163

7.1.4 ProtelDXP的基本操作界面164

7.2 原理图设计177

7.2.1 创建原理图文件177

7.2.2 装载元件库182

7.2.3 放置元件并布局185

7.2.4 原理图的布线工具193

7.2.5 原理图的绘图工具201

7.2.6 原理图的ERC207

7.2.7 原理图的报表生成208

7.3 印制电路板设计211

7.3.1 新建印制电路板文件211

7.3.2 添加元件封装库和网络218

7.3.3 元件自动布局219

7.3.4 元件手工布局220

7.3.5 印制电路板自动布线223

7.3.6 印制电路板手工布线224

7.3.7 印制电路板的DRC和报表生成229

附录A 电磁兼容国家标准231

附录B 部分电磁兼容国际标准239

附录C 电磁干扰(骚扰)源的频谱246

参考文献249" 2100433B