本书从工程实践的角度研究分析了要实现电子产品电磁兼容需要在PCB设计阶段解决的一些问题。全书共分9个章节。第1章简要介绍电磁兼容标准和PCB设计基础知识;第2章介绍了在数字电路设计时需要的旁路、去耦和储能等设计措施;第3章介绍了走线特性阻抗及传输线端接技术;第4章介绍了数字单板中特殊的信号线——时钟设计;第5章介绍了单板上电源的设计问题;第6章介绍了接地技术及PCB上实现的接地问题;第?章介绍了在PCB单板上实现的静电防护设计;第8章介绍了PCB上的孑L、连接器的设计问题;第9章介绍了设计大面积单板如背板、底板等的特殊设计要点。在介绍设计知识和要点的同时,作者将真实产品中出现的典型问题整理成案例,分别放在相应的章节里,他山之石,供读者借鉴。附录部分,介绍了一些整机产品解决电磁兼容试验项目的思路和对策,并且将PCB设计中的一些常见问题评审要素,以评审大纲的形式提供给读者,供硬件设计、PCB设计和质量保证人员自查、设计评审时使用。
本书集实践和理论于一体,概括了数字电路印制电路板电磁兼容性设计的重点,适合那些涉及系统设计、逻辑设计、硬件设计、PCB布局的工程技术人员,同时适合测试工程师和技师,从事机电产品、加工、制造和兼容调试工作的人员,电磁兼容设计工程师,以及负责对硬件工程设计进行管理和质量控制的人员阅读参考。
第1章 电磁兼容和PCB设计
1.1 电磁兼容性标准
1.2 硬件开发简介
1.3 电磁兼容和PCB
1.4 PCB设计
第2章 旁路、去耦和储能
2.1 电容
2.2 PCB板上电容的应用
第3章 单板传输线设计
3.1 阻抗和特性阻抗
3.2 传输线
第4章 单板时钟部分的设计
4.1 基本原理
4.2 PCB设计不当导致时钟问题
4.3 时钟系统的EMC设计
第5章 单板电源部分设计
5.1 供电系统介绍
5.2 分布式供电系统电性能设计
5.3 电源导致的信号非理想回路
5.4 电源保护
5.5 滤波
第6章 接地设计
6.1 系统接地设计
6.2 PCB接地设计
6.3 射频印制版的接地设计
6.4 I/O接口设计处理
6.5 相关电缆的接地设计
第7章 静电防护设计
7.1 静电放电对元器件的危害
7.2 人体带电模型(HBM)
7.3 PCB的静电防护设计
第8章 单板上孔、连接器的设计
8.1 孔的设计
8.2 连接器
第9章 背板设计
9.1 基础
9.2 分层与分区
9.3 布线
9.4 背板仿真
附录A 分贝的概念
附录B 解决系统EMC问题的思路
附录C PCB电磁兼容设计评审大纲
附录D 名词术语
作者长期负责电子产品的可靠性工作,经常与硬件研发人员和网上的一些朋友交流电磁兼容设计方面的经验和教训。在这一过程中,作者经常碰到一些常规的但设计人员却一犯再犯的错误,其中有些虽然是小错误,可这些小错误不但延缓了项目的进度,也浪费了宝贵的资源,这是十分可惜的。对于电磁兼容问题,由于国内起步较晚,同时也由于相关试验设备比较昂贵,缺少试验分析平台,因此不少人将之看成是一个黑盒子,觉得它比较神秘。对于那些应该在PCB设计阶段解决的电磁兼容问题,不少设计人员在PCB设计时却不予考虑,总是等产品设计完成后再拿样机到试验室做试验,看结果能否满足相关标准要求。可惜的是,这样的试验结果一般都不会太理想。
作者在负责电子产品的电磁兼容设计和电磁兼容试验的过程中,每当看到有些产品通不过标准测试时,总喜欢拿PCB过来分析一下,因此常可以看到一些其实是非常小的电磁兼容设计细节问题而造成产品通不过试验的案例,如果设计时遵循相应的电磁兼容规则,就不会导致产品电磁兼容试验通不过了。每当碰到这种情况,就忍不住有一种将这些问题写出来的冲动。经过一段时间的收集和积累,整理后就成了这本书。回顾这些年来的工作经历,在电磁兼容设计过程中,作者也曾经历过不少的失误和失败,可以说,现在作者拥有的知识和经验不少就是建立在这些失误和失败上的。
由于本书侧重于PCB的电磁兼容工程设计,作者将尽量避免那些纯理论的讲述,而是采用了一些实例插图和少量易懂好用的公式,将高深难懂、许多人认为是黑盒子的电磁兼容技术在PCB设计阶段的应用细致地进行了讲解,作者希望这样的处理能够为感