印制电路板 PCB 设计技术与实践 第2版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

印制电路板 PCB 设计技术与实践 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 焊盘的设计1

1.1 元器件在PCB上的安装形式1

1.1.1 元器件的单面安装形式1

1.1.2 元器件的双面安装形式1

1.1.3 元器件之间的间距2

1.1.4 元器件的布局形式3

1.1.5 测试探针触点／通孔尺寸6

1.2 焊盘设计的一些基本要求6

1.2.1 焊盘类型6

1.2.2 焊盘尺寸7

1.3 通孔插装元器件的焊盘设计8

1.3.1 插装元器件的孔径8

1.3.2 焊盘形式与尺寸8

1.3.3 跨距9

1.3.4 常用插装元器件的安装孔径和焊盘尺寸10

1.4 SMD元器件的焊盘设计10

1.4.1 片式电阻、片式电容、片式电感的焊盘设计10

1.4.2 金属电极的元件焊盘设计14

1.4.3 SOT 23封装的器件焊盘设计15

1.4.4 SOT-5 DCK/SOT-5 DBV（5/6引脚）封装的器件焊盘设计15

1.4.5 SOT89封装的器件焊盘设计16

1.4.6 SOD 123封装的器件焊盘设计16

1.4.7 SOT 143封装的器件焊盘设计17

1.4.8 SOIC封装的器件焊盘设计17

1.4.9 SSOIC封装的器件焊盘设计18

1.4.10 SOPIC封装的器件焊盘设计18

1.4.11 TSOP封装的器件焊盘设计19

1.4.12 CFP封装的器件焊盘设计19

1.4.13 SOJ封装的器件焊盘设计20

1.4.14 PQFP封装的器件焊盘设计21

1.4.15 SQFP封装的器件焊盘设计21

1.4.16 CQFP封装的器件焊盘设计22

1.4.17 PLCC（方形）封装的器件焊盘设计22

1.4.18 QSOP（SBQ）封装的器件焊盘设计23

1.4.19 QFG32/48封装的器件焊盘设计23

1.5 DIP封装的器件焊盘设计24

1.6 BGA封装的器件焊盘设计25

1.6.1 BGA封装简介25

1.6.2 BGA表面焊盘的布局和尺寸26

1.6.3 BGA过孔焊盘的布局和尺寸29

1.6.4 BGA信号线间隙和走线宽度30

1.6.5 BGA的PCB层数31

1.6.6 μBGA封装的布线方式和过孔32

1.6.7 Xilinx公司推荐的BGA、CSP和CCGA封装的PCB焊盘设计规则32

1.7 UCSP封装的器件焊盘设计35

1.7.1 UCSP封装结构35

1.7.2 UCSP焊盘结构的设计原则和PCB制造规范35

1.7.3 UCSP焊盘设计实例38

1.8 DirectFET封装的器件焊盘设计38

1.8.1 DirectFET封装技术简介38

1.8.2 Sx系列外形器件的焊盘设计39

1.8.3 Mx系列外形器件的焊盘设计40

1.8.4 Lx系列外形器件的焊盘设计41

第2章 过孔43

2.1 过孔模型43

2.1.1 过孔类型43

2.1.2 过孔电容43

2.1.3 过孔电感44

2.1.4 过孔的电流模型44

2.1.5 典型过孔的R、L、C参数45

2.2 过孔焊盘与孔径的尺寸45

2.2.1 过孔的尺寸45

2.2.2 高密度互连盲孔的结构与尺寸47

2.2.3 高密度互连复合通孔的结构与尺寸49

2.2.4 高密度互连内核埋孔的结构与尺寸50

2.3 过孔与焊盘图形的关系51

2.3.1 过孔与SMT焊盘图形的关系51

2.3.2 过孔到金手指的距离52

2.4 微过孔52

第3章 PCB的叠层设计54

3.1 PCB叠层设计的一般原则54

3.2 多层板工艺56

3.2.1 层压多层板工艺56

3.2.2 HDI印制板57

3.2.3 BUM（积层法多层板）工艺59

3.3 多层板的设计60

3.3.1 4层板的设计60

3.3.2 6层板的设计61

3.3.3 8层板的设计62

3.3.4 10层板的设计63

3.4 利用PCB分层堆叠设计抑制EMI辐射65

3.4.1 共模EMI的抑制65

3.4.2 设计多电源层抑制EMI65

3.4.3 PCB叠层设计实例66

第4章 走线69

4.1 寄生天线的电磁辐射干扰69

4.1.1 电磁干扰源的类型69

4.1.2 天线的辐射特性69

4.1.3 寄生天线72

4.2 PCB上走线间的串扰73

4.2.1 互容73

4.2.2 互感74

4.2.3 拐点频率和互阻抗模型76

4.2.4 串扰类型77

4.2.5 减小PCB上串扰的一些措施78

4.3 PCB传输线的拓扑结构81

4.3.1 PCB传输线简介81

4.3.2 微带线81

4.3.3 埋入式微带线82

4.3.4 单带状线83

4.3.5 双带状线或非对称带状线83

4.3.6 差分微带线和差分带状线84

4.3.7 传输延时与介电常数εr的关系85

4.4 低电压差分信号（LVDS）的布线85

4.4.1 LVDS布线的一般原则85

4.4.2 LVDS的PCB走线设计87

4.4.3 LVDS的PCB过孔设计91

4.5 PCB布线的一般原则92

4.5.1 控制走线方向92

4.5.2 检查走线的开环和闭环92

4.5.3 控制走线的长度93

4.5.4 控制走线分支的长度94

4.5.5 拐角设计94

4.5.6 差分对走线95

4.5.7 控制PCB导线的阻抗和走线终端匹配96

4.5.8 设计接地保护走线96

4.5.9 防止走线谐振96

4.5.10 布线的一些工艺要求97

第5章 接地100

5.1 地线的定义100

5.2 地线阻抗引起的干扰100

5.2.1 地线的阻抗100

5.2.2 公共阻抗耦合干扰105

5.3 地环路引起的干扰106

5.3.1 地环路干扰106

5.3.2 产生地环路电流的原因106

5.4 接地的分类107

5.4.1 安全接地108

5.4.2 信号接地108

5.4.3 电路接地109

5.4.4 设备接地110

5.4.5 系统接地111

5.5 接地的方式111

5.5.1 单点接地111

5.5.2 多点接地113

5.5.3 混合接地114

5.5.4 悬浮接地115

5.6 接地系统的设计原则115

5.6.1 理想的接地要求115

5.6.2 接地系统设计的一般规则116

5.7 地线PCB布局的一些技巧117

5.7.1 参考面117

5.7.2 避免接地平面开槽117

5.7.3 接地点的相互距离119

5.7.4 地线网络121

5.7.5 电源线和地线的栅格122

5.7.6 电源线和地线的指状布局形式124

5.7.7 最小化环面积125

5.7.8 按电路功能分割接地平面127

5.7.9 局部接地平面128

5.7.10 参考层的重叠129

5.7.11 20H原则130

第6章 去耦合132

6.1 去耦滤波器电路132

6.2 RLC元件的射频特性133

6.2.1 电阻（器）的射频特性133

6.2.2 电容（器）的射频特性134

6.2.3 电感（器）的射频特性134

6.2.4 串联RLC电路的阻抗特性135

6.2.5 并联RLC电路的阻抗特性136

6.3 去耦电容器的PCB布局设计136

6.3.1 去耦电容器的安装位置136

6.3.2 最小化去耦电容器和IC之间的电流环路137

6.3.3 去耦电容器与电源引脚端共用一个焊盘137

6.3.4 采用一个小面积的电源平面来代替电源线条138

6.3.5 在每一个电源引脚端都连接去耦电容器138

6.3.6 并联使用多个去耦电容器139

6.3.7 降低去耦电容器的ESL141

6.3.8 使用三端电容器141

6.3.9 采用X2Y电容器替换穿心式电容器142

6.4 铁氧体磁珠的PCB布局设计145

6.4.1 铁氧体磁珠的基本特性145

6.4.2 片式铁氧体磁珠146

6.4.3 铁氧体磁珠的选择148

6.4.4 铁氧体磁珠在电路中的应用149

6.4.5 铁氧体磁珠的安装位置150

6.5 小型电源平面“岛”供电技术150

6.6 掩埋式电容技术151

6.6.1 掩埋式电容技术简介151

6.6.2 使用掩埋式电容技术的PCB布局实例152

6.7 可藏于PCB基板内的电容器153

第7章 电源电路设计实例155

7.1 开关型调节器PCB布局的基本原则155

7.1.1 接地155

7.1.2 合理布局稳压元件156

7.1.3 将寄生电容和寄生电感减至最小157

7.1.4 创建切实可行的电路板布局158

7.1.5 电路板的层数159

7.2 DC-DC转换器的PCB布局设计指南159

7.2.1 DC-DC转换器的EMI辐射源159

7.2.2 DC-DC转换器的PCB布局的一般原则160

7.2.3 基于MAX1954的DC-DC转换器PCB设计实例161

7.3 便携式设备电源管理电路的PCB设计实例163

7.3.1 MAX8660/MAX8661便携式设备电源管理电路163

7.3.2 MAX8660/MAX8661应用电路的PCB的布局165

7.3.3 MAX8660/MAX8661 PCB布局时应注意的一些问题168

7.4 DPA-Switch DC-DC转换器的PCB设计实例170

7.4.1 DPA-Switch DC-DC转换器IC简介170

7.4.2 DPA-Switch DC-DC转换器PCB布局171

7.4.3 散热设计172

7.5 开关电源的PCB设计172

7.5.1 开关电源PCB的常用材料172

7.5.2 开关电源PCB布局的一般原则174

7.5.3 开关电源的PCB布线的一般原则176

7.5.4 开关电源PCB的地线设计177

7.5.5 TOPSwitch开关电源的PCB设计实例179

7.5.6 TOPSwitch-GX开关电源的PCB设计实例181

第8章 时钟电路的PCB设计184

8.1 时钟电路PCB设计的基础184

8.1.1 信号的传播速度184

8.1.2 时序参数185

8.1.3 时钟脉冲不对称的原因186

8.2 时钟电路PCB设计的一些技巧188

8.2.1 时钟电路布线的基本原则188

8.2.2 采用蜘蛛形的时钟分配网络189

8.2.3 采用树状式的时钟分配网络190

8.2.4 采用分支结构的时钟分配网络190

8.2.5 采用多路时钟线的源端端接结构191

8.2.6 对时钟线进行特殊的串扰保护192

8.2.7 固定延时的调整192

8.2.8 可变延时调整193

8.2.9 时钟源的电源滤波194

8.2.10 时钟驱动器去耦电容器安装实例195

8.2.11 时钟发生器电路的辐射噪声与控制196

8.2.12 50～800MHz时钟发生器电路PCB设计实例197

第9章 模拟电路的PCB设计199

9.1 模拟电路PCB设计的基础199

9.1.1 放大器与信号源的接地点选择199

9.1.2 放大器的屏蔽接地方法200

9.1.3 放大器输入端电缆屏蔽层的接地形式201

9.1.4 差分放大器的输入端接地形式203

9.1.5 有保护端的仪表放大器接地形式204

9.1.6 采用屏蔽保护措施204

9.1.7 放大器电源的去耦205

9.2 模拟电路PCB设计实例206

9.2.1 不同封装形式的运算放大器PCB设计实例206

9.2.2 放大器输入端保护环设计209

9.2.3 单端输入差分输出放大器PCB的对称设计212

9.2.4 蜂窝电话音频放大器PCB设计实例213

9.2.5 参数测量单元（PMU）的PCB布线要求217

9.2.6 D类功率放大器PCB设计实例221

第10章 高速数字电路的PCB设计224

10.1 高速数字电路PCB设计的基础224

10.1.1 时域与频域224

10.1.2 频宽与上升时间的关系226

10.1.3 时钟脉冲信号的谐振频率226

10.1.4 电路的四种电性等效模型227

10.1.5 “集总模型”与“离散模型”的分界点228

10.1.6 传播速度与材料的介电常数之间的关系229

10.1.7 高速数字电路的差模辐射与控制230

10.1.8 高速数字电路的共模辐射与控制235

10.1.9 高速数字电路的“地弹”与控制237

10.1.10 高速数字电路的反射与控制239

10.1.11 EBG与同时开关噪声（SSN）控制244

10.2 Altera的MAX？II系列CPLD PCB设计实例252

10.2.1 MAX？II系列100引脚MBGA封装的PCB布板设计实例252

10.2.2 MAX？II系列256引脚MBGA封装的PCB布板设计实例253

10.3 Xilinx VirtexTM-5系列PCB设计实例254

10.3.1 Xilinx PCB设计检查项目254

10.3.2 VirtexTM-5 FPGA的配电系统设计257

10.3.3 VirtexTM-5 FPGA 1.0mm BGA FG676封装PCB设计实例268

10.4 LatticeXP LFXP3TQ-100最小系统PCB设计实例270

10.5 微控制器电路PCB设计实例272

10.5.1 微控制器电路PCB设计的一般原则272

10.5.2 AT89S52单片机最小系统PCB设计实例274

10.5.3 ADuC845单片数据采集最小系统PCB设计实例276

10.5.4 ARM S3C44B0X最小系统PCB设计实例279

10.5.5 ARM STM32最小系统PCB设计实例280

10.5.6 TMS320F2812 DSP最小系统PCB设计实例283

第11章 模数混合电路的PCB设计287

11.1 模数混合电路的PCB分区287

11.1.1 PCB按功能分区287

11.1.2 分割的隔离与互连288

11.2 模数混合电路的接地设计289

11.2.1 设计理想的参考面289

11.2.2 模拟地和数字地分割289

11.2.3 采用“统一地平面”形式290

11.2.4 数字和模拟电源平面的分割291

11.2.5 最小化电源线和地线的环路面积292

11.2.6 模数混合电路的电源和接地布局示例294

11.3 ADC驱动器电路的PCB设计296

11.3.1 高速差分ADC驱动器的PCB设计296

11.3.2 差分ADC驱动器裸露焊盘的PCB设计297

11.3.3 低失真高速差分ADC驱动电路的PCB设计298

11.4 ADC的PCB设计303

11.4.1 ADC接地对系统性能的影响303

11.4.2 3.3V双路14位ADC的PCB设计304

11.4.3 24位△-∑ADC的PCB设计313

11.5 DAC的PCB设计316

11.5.1 一个16位DAC电路316

11.5.2 有问题的PCB设计317

11.5.3 改进的PCB设计319

11.6 模数混合电路PICtailTM演示板的PCB设计321

11.7 12位称重系统的PCB设计324

11.7.1 12位称重系统电路324

11.7.2 没有采用接地平面的PCB设计324

11.7.3 采用接地平面的PCB设计325

11.7.4 增加抗混叠滤波器326

第12章 射频电路的PCB设计328

12.1 射频电路PCB设计的基础328

12.1.1 射频电路和数字电路的区别328

12.1.2 阻抗匹配329

12.1.3 短路线和开路线332

12.1.4 平面传输线334

12.1.5 平面微带线谐振结构337

12.1.6 定向耦合器338

12.1.7 功率分配器339

12.1.8 滤波电路的实现340

12.1.9 微带天线342

12.1.10 寄生振荡的产生与消除348

12.2 射频电路PCB设计的一些技巧351

12.2.1 利用电容的“零阻抗”特性实现射频接地351

12.2.2 利用电感的“无穷大阻抗”特性辅助实现射频接地352

12.2.3 利用“零阻抗”电容实现复杂射频系统的射频接地353

12.2.4 利用半波长PCB连接线实现复杂射频系统的射频接地354

12.2.5 利用1/4波长PCB连接线实现复杂射频系统的射频接地354

12.2.6 利用1/4波长PCB微带线实现变频器的隔离355

12.2.7 PCB连线上的过孔数量与尺寸355

12.2.8 端口的PCB连线设计356

12.2.9 谐振回路接地点的选择357

12.2.10 PCB保护环357

12.2.11 利用接地平面开缝减小电流回流耦合358

12.2.12 隔离360

12.2.13 射频电路PCB走线362

12.3 射频小信号放大器PCB设计364

12.3.1 射频小信号放大器的电路特点与主要参数364

12.3.2 低噪声放大器抗干扰的基本措施365

12.3.3 1.9GHz LNA电路PCB设计实例367

12.3.4 DC～6GHz LNA电路PCB设计实例367

12.4 射频功率放大器PCB设计368

12.4.1 射频功率放大器的电路特点与主要参数368

12.4.2 40～3600MHz晶体管射频功率放大器PCB设计实例370

12.4.3 60W、1.0GHz、28V的FET射频功率放大器PCB设计实例371

12.4.4 0.5～6GHz中功率射频功率放大器PCB设计实例372

12.4.5 50MHz～6GHz射频功率放大器模块PCB设计实例374

12.4.6 蓝牙功率放大器PCB设计实例375

12.4.7 3.3～3.8GHz、15W的WiMAX功率放大器PCB设计实例376

12.5 混频器PCB设计实例378

12.5.1 混频器的电路特点与主要参数378

12.5.2 1.3～2.3GHz高线性度上变频器电路PCB设计实例380

12.5.3 825～91 5MHz混频器电路PCB设计实例381

12.5.4 1.8～2.7GHz LNA和下变频器电路PCB设计实例384

12.5.5 1.7～2.2GHz下变频器电路PCB设计实例386

12.6 PCB天线设计实例388

12.6.1 300～450MHz发射器PCB环形天线设计实例388

12.6.2 868MHz和915MHz PCB天线设计实例392

12.6.3 915MHz PCB环形天线设计实例394

12.6.4 2.4GHz PCB天线设计实例396

第13章 PCB的散热设计400

13.1 PCB散热设计的基础400

13.1.1 热传递的三种方式400

13.1.2 温度（高温）对元器件及电子产品的影响401

13.1.3 PCB的热性能分析401

13.2 PCB散热设计的基本原则402

13.2.1 PCB基材的选择402

13.2.2 元器件的布局404

13.2.3 PCB的布线406

13.3 PCB散热设计实例408

13.3.1 均匀分布热源的稳态传导PCB的散热设计408

13.3.2 铝质散热芯PCB的散热设计409

13.3.3 PCB之间的合理间距设计410

13.3.4 散热器的接地设计412

第14章 PCB的可制造性与可测试性设计414

14.1 PCB的可制造性设计414

14.1.1 PCB可制造性设计的基本概念414

14.1.2 PCB的可制造性设计管理416

14.1.3 不同阶段的PCB可制造性设计控制417

14.1.4 PCB的可制造性设计检查420

14.1.5 PCB本身设计检查清单实例423

14.1.6 PCB可制造性评审检查清单实例427

14.2 PCB的可测试性设计432

14.2.1 PCB可测试性设计的基本概念432

14.2.2 PCB的可测试性检查434

14.2.3 功能性测试的可测性设计的基本要求435

14.2.4 在线测试对PCB设计的要求435

第15章 PCB的ESD防护设计439

15.1 PCB的ESD防护设计基础439

15.1.1 ESD（静电放电）概述439

15.1.2 ESD抗扰度试验440

15.2 常见的ESD问题与改进措施441

15.2.1 常见的影响电子电路的ESD问题441

15.2.2 常见的ESD问题的改进措施443

15.3 PCB的ESD防护设计446

15.3.1 电源平面、接地平面和信号线的布局446

15.3.2 隔离447

15.3.3 注意“孤岛”形式的电源平面、地平面448

15.3.4 工艺结构方面的PCB抗ESD设计449

15.3.5 PCB上具有金属外壳的器件的处理452

15.3.6 在PCB周围设计接地防护环453

15.3.7 PCB静电防护设计的一些其他措施453

参考文献455