电路设计技术与技巧第二版pdf中文版

如何更好的学习好电路设计？电路设计技术与技巧第二版pdf中文版绝对可以帮助您，它是一本关于如何学习电路设计的工具书，该图书全面和系统地讲述了在实际电子电路设计中常见问题和容易忽视的方方面面，涵盖了设计产品所需是的全面知识，包括印制电路板布线和接地、有源和无源器件、模拟和数字集成电路、电源、电磁兼容、安全性和可靠性设计等内容，能够帮助读者更好的学习和掌握好电路设计技术与技巧。本站这里提供的图书为pdf中文版，并已经附带了相应的pdf阅读器，用户下载后即可直接阅读。

电路设计技术与技巧(第二版)目录简介

第1章 接地与布线

1.1 接地.

1.1.1 单元内部的接地

1.1.2 机壳地

1.1.3 铝的传导率

1.1.4 接地回路

1.1.5 电源回馈 (电源地)

1.1.6 输入信号接地

1.1.7 输出信号接地

1.1.8 板间接口信号

1.1.9 星-点接地

1.1.10单元间的接地连接

1.1.11屏蔽

1.1.12安全地

1.2 导线与电缆

1.2.1 导线类型

1.2.2 电缆类型

1.2.3 电力电缆

1.2.4 数据电缆和多芯电缆

1.2.5 rf电缆

.1.2.6 双绞线

1.2.7 串扰

1.3 传输线

1.3.1 特性阻抗

1.3.2 时域

1.3.3 频域

第2章 印制电路

......

章节节选

第 1章 接地与布线

1.1 接地

任何电子电路都具有一个基本特性，即其内部存在的电压都是参照一个公共点来测定的,习惯上,将这一点称为“地飞这个术语是源于电子工程师的实践操作,因为从字面上讲这个参照点是指将铜销钉连接到大地来实现的)。这个点也可以被定义为电源接入到电路的连接点,而这条连接线则被定义为“零线飞因为其上的电压为 0V),这样,地和零线经常又被视为同义的(或混用).在这种情况下,当我们在指定 5V, 12 V 或 2.5V供电时,它们的电压都是相对于这个零线来说的。

但在这时，地线与零线并不完全相同。地线是出于安全原因，负责将设备的外壳连接到大地的“地”,在通常的使用中它并不承载电流。然而,在本章中,词汇“接地”将使用它更为常见的含义，即是指连接到安全地，同时也是包合了信号和电源电流的返同同路。

也许，在电子电路中最可能造成众多问题的原因，就是将零线和地线进行了混用。之所以这样讲，是因为在一个正常的工作电路中，它只可能有一个点是真正的零电压:注意，在实际应用中的“零线”与理论定义中的概念，是相互矛盾的。这是因为，任何一个实际的导体都会有一个有限的、非零的电阻或阻抗，欧姆定律告诉我们，当电流通过任何一个阻抗不为零的物体时，都会在其上产生一定的电压。在一个正常工作的电路中，必然会有一定的电流流过那些被定义为零电压的导线，因此，如果在这条导线上，只有一点可以是真正的零电乐(一般认为，这一点就是在电源输出的连接点上)，那么这条线上剩余的其他部分将不可能再是零电压,如图 1.1所示。

在进行了这样严谨的阐述后，我们也许会说，你说得很对，可实际上仍有成千上万的电子电路都在这样使用着零线，它们工作得很正常，似乎没有什么问题，哪有你所描述的问题出现呢 ?是的,在绝大多数的情况下,你的观察是正确的,没有问题、但是,要知道,当零线的阻抗为毫欧级，并且流经它的电流也多为毫安数量级时，它们共同作用所形成的电位差也只有数百微伏，这当然不会对电路的正常工作产生任何影响。换句话说，在零线的电位上再加上 500 V,它的值也是十分接近 0 V 的没有人会注意到这样的变化。那么，回答上面问题的困难就表现在，我们很轻易地忘掉了零线的这个特点，并简单地假设在红何条件下零线都是 0V，于是当电略发生振荡或不工作时，我们对此会感到十分惊

讶。那么，使零线表现出问题的条件是:当流经零线的电流不再是毫安或微安的数量级，而是变成为几个安培时当零线的导体阻抗不再是毫欧数量级，而是变成了数个欧姆时。当电流与电阻的共同作用造成足够大的电位差，而影响到电路的正常工作时。关于地线的考虑

作为一名优秀的电路设计人员，应该知道在什么时候需要认真地考虑上述可能出现的问题，而又在什么时候则可以安全地忽略掉这些因素。一个可能经常遇到的情况是，当你作为一个具体电路的设计者，可能并不负责整个电路的布局，这个工作可以是由布局设计者来完成的(也可能是由软件包根据一定的规则来完成的)。对于整休布局来说，接地的设计总是很难做得很好，不论是使用离散布线还是使用印制电路，如果设计没有找到最好的平衡点，则设计者就必须对接地的设计有一个全面的认识并提出一个可行的解决方案。一个总需要被强调的技巧是，清楚地知道返回电流将会流经哪些地方，以及它在回流时所可能会带来的问题:或者，如果这点很难做到，至少也要确保不管这些返回电流会从哪里流过，它可能造成的影响都将是最小的。虽然上面讨论的这些问题都只是针对零线和接地连接的，但是它也同样可以应用到任何有电流通过的导体中，问题的描述和解决机理都是通用的，注意这些问题在实际的操作中很容易被忽略。电源的供电线路(或线路对) 是另一种特殊的情况，在那里导体的阻抗会引发很多麻烦。

1.1.1单元内部的接地

在这里“单元"可以定义为一个单一的电路板或者是一组电路板,并且这些电路板又通过导线连接到一个公共外壳上的所谢“ 本地”接地点上,例如,电源地的接入点。在图 1.2 中给出了这样的示例。我们假设 PBCI(印制电路板 冲包含有信号整形电路，PCB2 中包含有一个用于信号处理的微处理器,而 PCB3 包含有一个大电流的输出驱动，例如为电器和指示灯提供紧动。也许你会将这些功能设计在一块电路板上，但是，如果将这些功能分升来考虑,那么,从原理上讲,这样的设计将会更容易被接受和采纳。电源供给单元 PSU为前面的两个电路板提供了 个低电压的供电电源，并为输出电路板提供了 个大功率的电源。这是·个相当普通的系统设计,下面将从图 1.2 出发，来讨论一下什么是好的和不好的设计方案。

1.1.2 机壳地

首先，要注意到在这里的连接都是只连接到金属机壳或外壳的一个点上。所有需要连接到机壳的导线都引到了这个点上，这个点应该是一个为这一目的而设置的金属接线柱。这个连按可以是主电源的女全地(后续内容中有更详尽的讨论) 即 0 V 电源地线，以及任何可能需要的屏蔽和过滤的连接，包括被电源自身所需要的屏蔽，例如，在变压器内部的静电屏献( 关干电源设计的内容将在第7 童中给出更加详尽的描述)。

使用单一的机壳接地的目的是为了防止在机壳中出现循环的电流D。如果使用多个接地点，即电流在返回时有另外一个途径，则电流的一部分将流经机壳(如图 1.3 中 所示 这部分电流的大小将取决于与对频率非常敏感的阻抗比。这样，这些流经机壳的电流大小将很难被掌握，并且它会随着电路结构的不同而不同，因此，这些电流会造成一些意想不到的.令人厌烦的影响:在对一个振荡和干扰进行全力跟踪了若干小时之后，才发现当将一颗看上去无关紧要螺丝钉再拧紧到机壳上时，问题竟然解决了。这些机壳上的连接点都会受到腐蚀的影响，因此单元电路的性能会随时间而下降，并且它们还将受到机壳材料表面氧化的影响。如果在设计中使用了多点机壳接地，那么，对机壳的电气结构就需要格外注意。

1.1.3 铝的传导率

铝作为重量轻、强度高并拥有较高的导电率的底板材料，被厂泛地应用到电子工业的各个领域中。在电气传导方面，只有银、铜和金拥有比铝更高的传导性。铝底板的低电阻特性非常适合用做地同路的承截体。遗憾的是，铝的另外一个特性《也许在其他场合这个特性是非常有用的)是其表面的氧化过程非常快，可以说现实世界中，铝的表面都覆盖有一层薄的氧化铝层( AL,0)。氧化铝是不导电的。事实上，在散热器上的阳极氧化铝就是一个非常好的绝缘体，它是经过化学处理后有意形成的一层厚厚的氧化层。

铝易氧化的性质所带来的实际效果是，当两块铝板表面被连接在一起时，它们之间的接触电阻会很高。而铝板之间实质性的电传导只会发生在这个氧化层被刺破的位置。因此，如果想要保证由多块分离的铝板所组成的底板拥有良好的导电性能，必须要确保这些铝板被紧密地连接在一起，比如牢固焊接或者使用具有抗振和锯齿状接触面的垫圈，并进行了完全深入表面的牢固连接。这样的做法也完全适用于对接地点的操作。由于铝并不容易被牢固焊接,因此，最好的连接是使用压入配合或熔焊接线( 参见图 1.4)如果不容易做到这点,那么,在连按螺母下就需要使用一种抗振的、带有锯齿状接触面的垫因,并确保它车固地接触到铝板的表层下方。