电磁兼容与PCB设计

分类: 图书,工业技术,电子 通信,微电子学、集成电路(IC),
作者: 姜雪松,王鹰编著
出 版 社: 机械工业出版社
出版时间: 2008-2-1字数: 493000版次: 1页数: 307印刷时间: 2008/02/01开本: 16开印次: 2纸张: 胶版纸I S B N : 9787111230472包装: 平装内容简介
理解电磁兼容基础理论、掌握电磁兼容设计技术,并且能够应用在F42B(印制电路板)设计中,使设计的PCB第一次就能很好地达到电磁兼容性和信号完整性要求.这些几乎是所有相关领域开发人员所追求的目标。本书正是出于这个目标而编写的,目的是解决电磁兼容与PCB设计的相关问题。
本书以系统性和实用性为原则,从电磁兼容基础理论出发,详细地讨论了电磁兼容与PCB设计的有关问题。全书主要分为4个部分:电磁兼容基本原理、PCB设计基础、PCB的电磁兼容设计和PCB的信号完整性分析。
本书既适合作为高等院校电子电气相关专业学生的教材或参考书,同时对于从事硬件开发、PCB设计、系统设计的工程技术人员来说也是不可多得的参考书或是培训教材。
目录
前言
第1部分电磁兼容基本原理
第1章电磁兼容概述
1.1电磁兼容设计
1.2电磁兼容常用术语
1.3电磁兼容组织和标准
1.3.1电磁兼容组织
1.3.2电磁兼容标准
1.4电磁兼容测试
1.4.1电磁兼容测试项目
1.4.2电磁兼容测试场地
1.4.3电磁兼容测试设备
1.5电磁兼容与TEMPEST
第2章电磁兼容基础理论
2.1电磁干扰要素
2.1.1电磁干扰的性质
2.1.2电磁干扰源
2.1.3耦合途径
2.1.4敏感设备
2.2传导耦合
2.2.1直接传导耦合
2.2.2公共阻抗耦合
2.3辐射耦合
2.3.1辐射场区的划分
2.3.2电流元和磁流元辐射
2.3.3本征阻抗
2.4电磁兼容控制技术
2.4.1传输通道抑制
2.4.2空问分离
2.4.3时间分隔
2.4.4频率管理
2.4.5电气隔离
2.5电磁兼容控制技术在IC封装中的应用
第3章电磁兼容设计技术
3.1接地技术
3.1.1地线阻抗的计算
3.1.2信号地和安全地
3.1.3地环路干扰及其解决方案
3.1.4接地方式
3.2滤波技术
3.2.1差模干扰和共模干扰
3.2.2滤波器的类型和性能指标
3.2.3典型的低通滤波器模型
3.2.4无源滤波器
3.2.5有源滤波器
3.3电磁屏蔽
3.3.1电磁屏蔽的分类
3.3.2屏蔽效能的定义及计算
3.3.3孔洞的电磁泄露及其解决方案
3.3.4缝隙的电磁泄露及其解决方案
3.3.5截止波导管盼原理与应用
第2部分PCB设计基础
第4章PCB设计概述
第5章PCB传输线
第6章PCB基本电路元器件
第3部分PCB的电磁兼容设计
第7章PCB的电磁兼容设计原则
第8章旁路与去耦
第9章PCB的电磁兼容设计实践
第4部分PCB的信号完整性分析
第10章PCB的信号完整性设计
第11章PCB的电源完整性设计
第12章Hyperlynx的仿真应用
参考文献
书摘插图
第1部分 电磁兼容基本原理
第1章 电磁兼容概述
随着现代科学技术的发展和人们生活水平的不断提高,各类电气电子设备的种类和数量都不断增加,电磁环境也日趋复杂。在日益复杂的电磁环境中,如何减小各电气电子设备间的相互干扰,使它们都能正常工作,是一个急需解决的问题。同时,恶劣的电磁环境也对人类及生态环境产生了巨大影响。在这种趋势下,电磁兼容正是为了解决这类问题而迅速发展起来的一门学科。电磁兼容本身并不是一门新的技术,它是基于电磁理论的一门应用学科。本章将对电磁兼容作一个概述性介绍,目的是使读者对电磁兼容有一个大致的了解。
1.1电磁兼容设计
电磁兼容(EMC)来源于“Electromagnetic Compatibility”一词,它是一门研究在有限空间、时间和频谱资源等条件下,各种用电设备可以共同工作而不产生性能降级的学科,这里可以直接翻译为“电磁兼容性”,但是作为一门学科来说,应该翻译为“电磁兼容”。美国IEEE学报Transaction RFl分册在1964年改名为EMC分册,如果以此作为电磁兼容学科形成的标志,距今已有40多年了。40多年来,电磁兼容的基础不断深化,内容不断发展,范围不断扩大,系统不断完善。目前,电磁兼容技术涉及的频率范围为0~400GHz。除了传统设施外,电磁兼容的研究范围也在不断扩大,研究对象不但可以涉及芯片级,还涉及各型舰船、航天飞机、洲际导弹,甚至整个地球的电磁环境,各种测试方法和测试标准已经开展了全方位的研究。
换种通俗的说法,电磁兼容就是指设备或系统在其电磁环境下能正常工作,并且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它包括三层含义:
1)电磁环境应是给定的或可预期的;
2)设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范所规定的电磁骚扰发射限值的要求;
3)设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范所规定的电磁敏感性限值或抗扰度限值的要求。
其中,电磁骚扰发射是指从骚扰源向外发出电磁骚扰能量的现象,它是引起电磁骚扰的原因;电磁敏感性是指存在电磁骚扰的情况下,设备、分系统或系统不能避免性能降低的能力;抗扰度是指设备、分系统或系统面临电磁骚扰不能降低运行性能的能力。
电磁干扰和电磁骚扰是电磁兼容中常用的两个概念,它们是相互区别并且联系的。其中,电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降;
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