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| 內容簡介： |
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本书是一部论述印制电路板设计与信号完整性分析的理论和工程实践的著作。本书从印制电路板的基本原理出发，介绍电路设计的基本概念、理论和技巧，并在此基础上，详细讨论信号完整性的问题，涵盖信号完整性中电磁干扰、串扰、传输线及反射和功率器件去耦等各个方面。
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| 關於作者： |
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刘雷波，博士，清华大学教授。长期从事集成电路设计、可重构计算机等研究工作，发表论文40余篇，申请专利11项，翻译出版著作两部。 道格拉斯.布鲁克斯：曾为美国大学教师，后从事PCB领域的工程师。在PCB和EMI领域出版过多部著作。
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| 目錄：
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目 录
第一部分基 础 知 识
第1章电子学概念2
1.1电流2
1.2电荷3
1.3电压4
1.4直流电压和电流与交流电压和电流5
1.5谐波6
1.6交流电压或交流电流的测量7
1.7频率、上升下降时间和周期8
1.8频率的度量9
1.9复合波形（傅里叶分析）10
1.10本章说明13
第2章传播时间15
2.1传播速度15
2.2传播时间15
2.3走线的布局与信号传播16
2.4电路时序问题18
2.5波长20
第3章电子元件22
3.1三种最基本的元件22
3.2电阻22
3.3欧姆定律23
3.4电容25
3.5电荷的存储28
3.6电容量计算公式29
3.7电容的作用29
3.8电感30
3.9关于电感的公式32
3.10充电和放电电流34
3.11谐振36
第4章电压和电流的改变与时间常数37
4.1电压和电流通过电阻的变化37
4.2电压和电流通过电容的变化37
4.3电压和电流通过电感的变化39
4.4几个有趣的电感电路的动态特性40
4.5时间常数42
4.6对充放电方程的说明45
第5章电阻46
5.1基尔霍夫定律46
5.2串联电阻47
5.3并联电阻48
5.4分压器50
5.5放大器反馈及增益51
5.6功率52
5.7等效电路53
5.8功率曲线54
5.9电源56
5.10电导56
第6章电抗58
6.1容抗58
6.2感抗60
6.3应用于电抗的欧姆定律61
6.4串联LC电路62
6.5并联LC电路64
6.6谐振66
6.7极点和零点69
6.8电纳71
第7章阻抗和相移72
7.1阻抗72
7.2频率的影响75
7.3另一个RC电路的例子76
7.4经典RC滤波器78
7.5阻抗的组合方式78
7.6谐振和Q值79
7.7串联RLC电路81
7.8谐振时的串联RLC电路83
7.9导纳84
7.10本章说明84
第二部分信号完整性问题
第8章信号完整性概述88
第9章电磁干扰92
9.1背景92
9.2磁场及其相互抵消92
9.3一些基本事实93
9.4信号耦合94
9.5回路面积95
9.6短截线99
9.7共模100
9.820-H准则102
9.9桩栅栏（法拉第屏蔽）102
第10章反射与传输线104
10.1通信模型104
10.2传输线106
10.3关键长度107
10.4反射系数108
10.5观察反射109
10.6确定走线的阻抗111
10.7终端匹配技术114
10.8一些设计问题116
10.9短截线119
10.10Zo的绝对值和相对值119
10.11本章说明120
第11章传输线仿真123
11.1基本的仿真123
11.2串联终端匹配128
11.3布局问题129
11.4走线分支或Y形分支130
第12章串扰132
12.1前向串扰与后向串扰132
12.2估计串扰135
12.3设计时需要考虑的问题138
第13章串扰的仿真140
13.1基本模型140
13.2添加非耦合的区域142
13.3长度的影响143
13.4带状线144
13.5用终端匹配的带状线146
13.6更为实际的例子147
13.7小结148
第14章差分走线及阻抗149
14.1背景149
14.2设计规则152
14.3差分仿真156
14.4计算差分阻抗158
第15章旁路电容与去耦系统161
15.1传统方法161
15.2电源系统的阻抗方法166
15.3小结177
第16章电源系统178
16.1电源电压178
16.2为什么需要电源层179
16.3采用参考层的设计策略180
16.4设计规则181
16.5分层183
16.6结论184
第17章有损传输线和眼图185
17.1有损传输线185
17.2有损传输线模型187
17.3眼图187
17.4均衡189
17.5小结191
第三部分附录和术语表
附录AUltraCAD的方波仿真软件194
附录B电感器的工作原理196
附录C对数205
附录D相移的仿真209
附录E复数的运算212
附录F传输线仿真软件218
附录G回波演示219
附录HUltraCAD的免费计算软件220
附录ITDR和VNA223
附录J走线的直角拐角228
术语表230
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| 內容試閱：
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前 言
我是怎样开始写这本书的
在多年的职业生涯中，写作已经成为我的业余爱好，我也曾在大学教过几年书。自从1991年涉足印制电路板（Printed Circuit Board）设计这个行业后，我写了几篇文章，并陆续发表在《Printed Circuit Design》杂志上。后来，Pete Waddell要求我作为他的撰稿人之一参加1997年举行的PCB West的新闻发布会。在那以后，我曾半开玩笑地问他能否让我参加第二年秋天的PCB East，他的回答是：如果你能主持一个研讨会，那当然可以了。
就这样，我开始写这本书。
那年秋天我出席了电路噪声和EMI控制研讨会。我有两个目的：一是想给这个多年来让我受益匪浅的行业做点贡献；二是我非常想去波士顿，因为这是我一直都乐于访问的城市。很快，我又提议并参加了几个不同的研讨会。
我们有几个人被认为是研讨会圈子里的常客。我们中多数人都很欣赏对方的成就，并且彼此尊重，参加对方举办的会议，相互学习。几年过后，我意识到我们所举办的信号完整性研讨会一直在讲电容和电感耦合、旁路电容器引线电感引起的抗谐振阻抗峰值等内容，可是大多数的会议参加者都没有技术背景。他们连什么是电容都不知道，更别说什么是抗谐振峰值了。
这导致了电工技术里一日培训课程的发展。我们把它称为面向无技术背景工程师的电工技术培训，当然具体的名称每次都会有所不同。我本来还想在名称中加上面向在第一次学习时没有学会的工程师，但是Pete不让我这么做（可能他有很好的理由）。我不知道怎样才能礼貌地把这些话说出来，可是我知道有很多工程师在学校时并没有学好EMI和磁场耦合这些知识，并且在他们的大学课程中几乎没有涉及在电路板设计中的实际工程问题的课程。需要阅读这本书的人比我们能以彬彬有礼的方式邀请来的人更多。
偶尔有人问我，我们是否需要继续举办这样的研讨会和写这些书。随着越来越多的电子器件被封装到芯片中，设计电路板的问题最终是否会消失？越来越高的电路集成度是否会使PCB变得过时？
这是个很好的问题。在研究集成电路时我第一次听到它。当研究微处理器时我也听到了它。每次在系统级的集成有所突破时，我们就会听到它。我的答案很简单，印制电路板的重要性在未来不会消失，就像它的重要性在过去并没有消失一样。总会需要在某种物质的表面把器件相互连接起来。
致谢
很多人以各种方式为这本书做出了贡献。这些年来不论是写文章还是开研讨会，和Pete Waddell及其团队的合作都很成功。非常感谢我所认识的这个领域中的众多杰出人物，我们相互学习并一起度过了许多美好的时光。像Glenn Wells和Gary Ferrari等人，对这个领域发展和培养新的设计者给予了很多鼓励。尤其是Glenn，他在我们的行业似乎无处不在他出现在课堂里和研讨会上，为发展计划能筹集更多资金而在大学管理者的办公室里拍桌子，他会见Top Gun奖的角逐者，并协调Top Gun计划。我很荣幸与他结为朋友，并感谢他在本书写作的各个环节中给予的帮助。
我的合作者，Dave Graves（他自己就是Top Gun奖的获得者），这些年来他对我所准备的研讨会材料和文章初稿的审阅是无价的。当我最先写出东西的时候，总是第一个拿给他看。记不清有多少次在得到他我理解不了，你想说什？的回答后，我又重新返工。正因为有了他的审阅和支持（还有无数其他的贡献），我的工作才会做得更好。
我同样要感谢Mentor Graphics、HyperLynx（现在是Mentor的一部分）、Polar Instruments三家公司这些年来对我的文章和研讨会活动的慷慨支持。他们不仅提供了软件使用的许可权，并且对我提供随时所需的技术支持。我对他们所提供的从不施加任何限制的支持深表感谢。
在写这本书时，我乐在其中。现在把它写完了，我却百感交集。不过有些人是真的高兴这个项目总算是完成了，尤其是我那没有任何技术背景的妻子。她曾经很奇怪我这么忙到底是为什么，但是现在她很高兴，因为我终于可以和她交流、谈论其他的事情了。
最后，感谢Prentice Hall出版公司的Bernard Goodwin决定出版这本书。在同Bernard Goodwin和Wil Mara一起为正式出版准备手稿的过程中，我学到了很多东西。希望读者能够理解，我们的这一切努力都是值得的。
相关网页
UltraCAD的网站是http：www.ultracad.com，读者可以在这里找到很多关于电路板设计的资料和信息。
这个网站内容包括：
我在过去的7年中所写的文章
与电路板设计有关的技术笔记和设计笔记
帮助电路板设计者解决复杂问题的5个免费的计算器软件
举办讲座的信息
本书的支持修改信息也在这个网站上。
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