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第1章　基础知识1

1.1 PCB的发展历史1

1.2 PCB的基本构成元素2

1.3 PCB的分类7

1.4 PCB的设计流程9

1.4.1 PCB设计的技术要求9

1.4.2 PCB设计的原则11

1.4.3 PCB的总体设计流程12

1.4.4 原理图的绘制流程14

1.4.5 PCB的绘制流程15

1.4.6 PCB的叠层方案17

1.4.7 PCB的工厂加工流程19

1.4.8 PCB设计的基板选择24

1.4.9 PCB设计的基本工艺26

1.5 PCB设计的常用EDA软件27

1.5.1 Protel软件28

1.5.2 Cadence软件29

1.5.3 Mentor软件32

第2章 基本元件37

2.1 电阻37

2.1.1　常见的电阻37

2.1.2　电阻的主要参数39

2.2　电容40

2.2.1　常见的电容41

2.2.2　电容的主要参数42

2.2.3　电容的物理特性43

2.2.4　电容的选择47

2.3　电感47

2.3.1　电感的主要参数47

2.3.2　铁氧体和铁氧体磁珠48

第3章　PCB的设计原则和方法50

3.1　PCB的基本设计原则50

3.1.1　抗干扰设计原则50

3.1.2　热设计原则52

3.1.3　抗振设计原则53

3.1.4　可测试性设计原则54

3.2　PCB的可制造性55

3.2.1 通孔插装元器件的可制造性设计规范55

3.2.2　表面贴装元器件的可制造性设计规范58

3.2.3 PCB的设计检查59

3.3 PCB的可测试性61

3.3.1 PCB的可测试性设计61

3.3.2 PCB可测试性的条件62

3.3.3 PCB的测试方法63

3.3.4 可测试性设计技术65

第4章 PCB设计软件——Protel 200469

4.1 Protel 2004基础69

4.1.1 Protel 2004的发展历史69

4.1.2 Protel 2004的组成模块和新增特点70

4.1.3 Protel 2004的安装和卸载71

4.2 Protel 2004的基本设计环境73

4.2.1 Protel 2004的系统参数设置73

4.2.2 菜单栏75

4.2.3 工具栏、状态栏、命令行和标签栏77

4.2.4 工作窗口面板78

4.2.5 Protel 2004的文件管理79

4.3 Protel 2004的原理图设计80

4.3.1 新建项目文件和原理图文件80

4.3.2 菜单栏、工具栏和视图管理80

4.3.3 原理图的图纸设置82

4.3.4　加载和卸载元件库83

4.3.5　原理图中元器件的放置86

4.3.6　原理图中元器件的布局89

4.3.7　原理图的布线93

4.3.8　原理图的修饰说明100

4.3.9　原理图的电气规则检查、编译和修正105

4.3.10　原理图的报表生成106

4.3.11 原理图设计中的常见问题109

4.4 Protel 2004的PCB设计111

4.4.1　新建PCB文件111

4.4.2　PCB编辑器的工作界面114

4.4.3　电路板的规划117

4.4.4　加载和卸载元器件封装库120

4.4.5　加载元器件封装和网络121

4.4.6 PCB中元器件的布局123

4.4.7 PCB的布线125

4.4.8 PCB设计的后期处理132

4.4.9 PCB的设计规则检查134

4.4.10 PCB的报表生成135

4.4.11 PCB设计中的常见问题140

第5章 电磁兼容基础144

5.1 电磁兼容的相关概念144

5.1.1 电磁兼容144

5.1.2　电磁骚扰和电磁干扰144

5.1.3　传导耦合146

5.1.4　辐射耦合148

5.1.5 电磁兼容的重要性149

5.2　电磁兼容术语150

5.2.1　基本概念术语151

5.2.2　骚扰波形术语152

5.2.3　干扰控制术语154

5.2.4　测量术语156

5.2.5　设备分类术语158

5.2.6　接收机与发射机术语159

5.2.7　功率控制及供电网络阻抗术语161

5.2.8　电压变化与闪烁术语162

5.3 电磁兼容的标准化163

5.3.1 电磁兼容标准化组织163

5.3.2 电磁兼容标准体系165

5.3.3　国际电磁兼容标准166

5.3.4　我国电磁兼容标准167

第6章　PCB的电磁兼容设计171

6.1 电磁干扰的解决措施——接地171

6.1.1　地的定义和分类171

6.1.2　接地方式172

6.1.3　地环路干扰及抑制措施174

6.1.4　模拟地和数字地的分割问题177

6.1.5　PCB的接地设计规则178

6.1.6　搭接技术180

6.2　PCB的元器件选择规则181

6.2.1 电路元件181

6.2.2　集成电路183

6.3 PCB的元器件布局规则184

6.3.1　特殊元器件的布局规则185

6.3.2　功能单元的布局规则185

6.3.3　元器件的通用布局规则185

6.4　PCB的布线规则186

6.4.1 PCB走线的基本特性186

6.4.2 PCB走线的阻抗特性186

6.4.3 PCB布线的通用规则191

6.4.4 PCB的高频信号布线规则193

6.4.5 多层PCB的布线193

6.5 多层PCB的设计规则194

6.5.1 5/5规则194

6.5.2 20H规则195

6.5.3 Rent规则196

6.6 旁路与去耦196

6.6.1 电容的选择计算197

6.6.2 旁路电容198

6.6.3 去耦电容198

6.6.4 去耦电容的布局199

6.7 PCB设计时的电路措施199

第7章 PCB的信号完整性问题201

7.1 信号完整性问题201

7.1.1 信号完整性的定义201

7.1.2 信号完整性问题的表现形式201

7.1.3 信号完整性分析中的几个基本概念205

7.2 信号反射的解决方案206

7.2.1 端接技术206

7.2.2 走线拓扑结构211

7.3 信号串扰的解决方案212

7.3.1 串扰的形成原因212

7.3.2 串扰的特性和抑制原则214

7.3.3 保护走线和分流走线215

7.3.4 分割技术216

7.3.5 3W规则216

7.4 电源完整性问题217

7.4.1 电源完整性的定义218

7.4.2 同步开关噪声的抑制219

7.4.3 电源阻抗的设计219

7.4.4 回流设计220

第8章 Protel 2004的信号完整性分析226

8.1 Protel 2004的信号完整性分析概述226

8.1.1　信号完整性分析的流程226

8.1.2　信号完整性分析规则的设置228

8.2　信号完整性分析器233

8.2.1　信号完整性分析器的启动233

8.2.2　信号完整性分析器的设置234

8.3 信号完整性分析实例238

8.3.1　层堆栈的设置238

8.3.2　设置信号完整性分析规则239

8.3.3　信号完整性分析的配置239

8.3.4　信号完整性分析的波形显示242

8.3.5　信号完整性分析的注意事项246

第9章　PCB仿真分析软件——HyperLynx249

9.1 HyperLynx基本概述249

9.2　LineSim仿真251

9.2.1　HyperLynx的启动251

9.2.2　LineSim的仿真流程251

9.2.3　时钟网络的SI分析262

9.2.4　时钟网络的EMC分析267

9.2.5　LineSim中的串扰仿真270

9.3 BoardSim仿真274

9.3.1 BoardSim的仿真流程274

9.3.2 用批处理模式进行快速整板分析284

9.3.3 用批处理模式进行详细分析287

9.3.4 BoardSim的交互式仿真293

9.3.5 BoardSim中的串扰仿真296

9.4　多板仿真302

9.4.1　创建一个多板项目文件302

9.4.2　对多板文件进行SI分析304

第10章 高速电路PCB的设计308

10.1 高速电路中的基本概念308

10.2 传输线理论312

10.2.1 传输线方程的推导312

10.2.2 传输线的特性参数314

10.2.3 理想传输线及工作状态315

10.2.4 传输线的集肤效应318

10.2.5 传输线的常见形式及其计算319

10.3 传输线效应及其解决措施324

10.3.1　传输线效应324

10.3.2　传输线效应的解决措施325

10.4　高速PCB的设计技巧326

10.4.1　高速PCB的布线技巧326

10.4.2　高速PCB的去耦设计329

10.4.3　时钟电路设计331

10.4.4　PCB传输线的特征阻抗分析335

第11章　射频电路PCB的设计337

11.1 射频基础知识337

11.1.1　无源元件的高频特性337

11.1.2　Smith圆图340

11.1.3　二端口网络及性能参数343

11.2　收发信机的系统设计344

11.2.1 无线通信系统的基本组成344

11.2.2　收发信机的性能指标要求346

11.2.3　发射机的设计方案348

11.2.4　接收机的设计方案349

11.3　射频模块353

11.3.1　低噪声放大器353

11.3.2　功率放大器354

11.3.3　滤波器355

11.3.4　混频器356

11.3.5　频率源356

11.4　射频电路PCB的设计358

11.4.1　材料选择358

11.4.2　设计措施359

11.4.3　分区技巧360

11.4.4　射频模块的设计准则361

第12章　PCB设计实例——锁相频率合成电路363

12.1 项目的提出和设计方案363

12.1.1　项目的提出363

12.1.2　设计方案364

12.2　项目元件库的创建366

12.2.1　原理图符号库的添加366

12.2.2　建立原理图符号库368

12.2.3　PCB封装库的添加369

12.2.4　建立PCB封装库370

12.3　锁相频率合成电路的原理图设计372

12.3.1　新建原理图文件和工程372

12.3.2　元器件的放置和布局372

12.3.3　原理图的连接绘制376

12.3.4　原理图的ERC377

12.3.5　原理图中元器件的自动标识378

12.3.6　原理图的报表生成380

12.4　锁相频率合成电路的PCB设计381

12.4.1　新建PCB文件381

12.4.2　元器件封装的导入和工作层面设置383

12.4.3　PCB的元器件布局384

12.4.4　PCB的自动布线387

12.4.5　PCB的手工布线390

12.4.6　PCB的铺地392

12.4.7 PCB的DRC394

参考文献396