电磁兼容的印制电路板设计

译者序

前言

第1章概述

1．1基本定义

1．2电磁环境基本要素

1．3电磁干扰的类型

1．4北美电磁兼容标准

1．5国际通用电磁兼容标准

1．6标准概述

1．6．1基本标准

1．6．2通用标准

1．6．3产品族标准

1．6．4ITE产品的分级

1．7电磁发射标准

1．8电磁抗扰度标准

1．9北美标准的附加要求

1．10补充说明

参考文献

第2章印制电路板基础

2．1无源器件隐含的射频特性

2．2PCB怎样产生射频能量

2．3磁通和磁通对消

2．4线条拓扑结构

2．4．1微带线

2．4．2带状线

2．5叠层安排

2．5．1单面板设计

2．5．2双层板设计

2．5．3四层板设计

2．5．4六层板设计

2．5．5八层板设计

2．5．6十层板设计

2．6射频转移

2．7共模和差模电流

2．7．1差模电流

2．7．2共模电流

2．8射频电流密度分布

2．9接地方法

2．9．1单点接地

2．9．2多点接地

2．10信号与地环路(包括涡流电流)

2．11接地连接的距离

2．12像平面

2．13像平面上的切缝

2．14功能分区

2．15临界频率(A／20)

2．16逻辑族

参考文献

第3章旁路和退耦

3．1谐振原理

3．1．1串联谐振

3．1．2并联谐振

3．1．3串并联谐振

3．2物理特性

3．2．1阻抗

3．2．2电容器类型

3．2．3能量储存

3．2．4谐振

3．3并联电容

3．4电源平面和接地平面

3．4．1电源平面和接地平面间电容的计算

3．4．25F面电容和分立电容器的联合效果

3．4．3嵌入式电容

3．5布置

3．5．1电源平面

3．5．2PCB等效电路模型

3．5．3退耦电容

3．5．4单层板和双层板的装配

3．5．5贴装焊盘

3．5．6微过孔

3．6如何恰当地选择电容器

3．6．1旁路和退耦

3．6．2信号线条的电容效应

3．6．3储能电容

参考文献

第4章时钟电路、布线和端接

4．1PCB内形成的传输线

4．2拓扑结构

4．2．1微带线拓扑

4．2．2埋入式微带线拓扑

4．2．3单带状线拓扑

4．2．4双带状线或非对称带状线拓扑

4．2．5差分微带线和带状线拓扑

4．3传输延时和介电常数

4．4信号线的容性负载

4．5元件布局

4．6阻抗匹配反射和振铃波

4．7线条长度的计算(电气长的印制线条)

4．8布线

4．8．1单端传输线

4．8．2信号线差分对

4．9布线层

4．9．1在哪一层布线

4．9．2用过孔进行层间跨越

4．10串扰

4．10．1串扰描述

4．10．2防止串扰的设计技术

4．11印制线间距和3-W原则

4．12保护线和分流线

4．13印制线终端

4．13．1串联终端

4．13．2终端连接

4．13．3并联终端

4．13．4戴维宁网络终端

4．13．5AC终端

4．13．6二极管网络

4．13．7差分对信号

参考文献

第5章互连和I/O

5．1分区

5．1．1功能子系统

5．1．2寂静区

5．1．3内部辐射噪声耦合

5．2隔离和分区(护沟)

5．2．1方法1：环绕护沟

5．2．2方法2：护沟上的桥接-分区

5．3滤波和接地

5．3．1滤波

5．3．2为什么I／O电缆和互连线会产生辐射

5．3．3接地(I／O连接器)

5．4局域网的I／O设计安排

5．5视频的I／O设计安排

5．6音频的I／O设计安排

参考文献

第6章静电放电的防护

6．1概述

6．2摩擦起电顺序表

6．3ESD产生故障的模式

6．4静电防护设计技术

6．4．1单层和双层PCB

6．4．2多层印制板

6．5保护边带的实施

参考文献

第7章背板、带状电缆和功能板

7．1基础知识

7．2连接器输出端插针安排

7．3AC底板平面

7．4背板结构

7．4．1布线层数

7．4．2接线插槽数

7．5互连

7．6机械结构

7．7信号路由

7．8线条长度／信号终端

7．9串音

7．10接地环路控制

7．11背板接地层的切缝

参考文献

第8章其他设计技术

8．1局域平面

8．22OH规则

8．3弯角线条的布线

8．3．1时域分析

8．3．2频域分析

8．3．3直角转弯影响总结

8．4铁氧体部件的选择

8．5散热片的接地

8．6锂电池电路

8．7BNC型连接器

8．8爬电距离和电间隙

8．9铜线条的载流容量

8．10电路板底片

参考文献

附录

附录A设计技术总汇

附录B国际电磁兼容标准

附录C分贝

附录D单位换算表

　　电磁兼容（EMC）是一门工程学学科，设计印制电路板并不需要严谨的数学分析，只要掌握基本的EMC理论并能把复杂概念转换成简单的类推，就能了解如何避免EMC的发生。本书包括的PCB设计和而已的内容是在实践经验的基础上总结而成的。本书介绍了如何附止由元件和互连设备产生的多余射频能量的发射或接收，以使电气设备最终可以达到EMC的可接受水平并且严格遵守国内和国际管理要求。本书还讲述了如何运用最少的理论和数字知识来解决复杂的问题。所讲论的核心内容如下：CMC导论、互连设备和I/O、PCB基础、静电放电保护、旁路和耦装置、背板－带状电缆、时钟电路－跟踪路由－终止装置、各种设计技术。不管其经验和教育背景如何，本书都是电气和电磁兼容工程师、顾问、技术人员、PCB设计得的理想选择。　　本书涵盖了全部PCB的设计基础知识和每一个设计环节具体的技术，较第1版增加了许多新的设计技术、最新的研究成果、独特的设计技术、防护和控制技术的内容。使得本书既是一本讲原理的教科书又是一本完整的PCB设计技术手册，集理论性和实用性于一身。　　本书可以作为高速PCB的信号完整性和电磁兼容性设计技术的高级培训教材，也适宜作为高等院校电子、电气、自动化等专业研究生的教材。【作者简介】　　Markl.MontroseIEEE的高级会员和IEEEEMC及产品安全工程协会的理事会成员，是一位管理兼容、电磁兼容（EMC）和产品安全性领域专家，他在EMC理论和信号完整性的领域中进行了广泛的研究，撰写了大量相关论文，并出版了两本与EMC和印刷电路板有关的书籍。