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  • 接地與屏蔽技術——電路與干擾(原書第6版)
    該商品所屬分類:工業技術 -> 一般工業技術
    【市場價】
    761-1104
    【優惠價】
    476-690
    【作者】 美拉爾夫·莫裡森(Ralph 
    【所屬類別】 圖書  工業技術  一般工業技術 
    【出版社】清華大學出版社 
    【ISBN】9787302559122
    【折扣說明】一次購物滿999元台幣免運費+贈品
    一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝-膠訂

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787302559122
    叢書名:清華開發者書庫

    作者:[美]拉爾夫·莫裡森(Ralph
    出版社:清華大學出版社
    出版時間:2020年09月 


        
        
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    產品特色

    編輯推薦

    本書繫統地論述了如何利用電磁場理論來處理各種類型的電子繫統設計中的接地與屏蔽技術。書中首先介紹了模擬電路與數字電路設計的基本概念,然後詳細討論了各種電氣繫統的電磁干擾與抗干擾問題,例如電壓與電容、電磁場、電源與設備地、電源配送、模擬與數字電路混合設計、高速電路板布線、電磁輻射,等等。

     
    內容簡介

    The fifth edition of Grounding and Shielding has been revised throughout. The author has added material on transmission lines, radiation and printed circuit design, all of which are of great current interest because of the smaller dimensions of electronic devices. Material that has been shortened or omitted deals with electric field development and transformer shielding.


    本書繫統地論述了如何利用電磁場理論來處理各種類型的電子繫統設計中的接地與屏蔽技術。書中首先介紹了模擬電路與數字電路設計的基本概念,然後詳細討論了各種電氣繫統的電磁干擾與抗干擾問題,例如電壓與電容、電磁場、電源與設備地、電源配送、模擬與數字電路混合設計、高速電路板布線、電磁輻射,等等。

    作者簡介

     [美]拉爾夫·莫裡森(Ralph Morrison)  電子工程和干擾控制領域知名專家。擁有三十多年的設計實踐和技術顧問經驗。在John Wily & Sons公司出版了暢銷圖書Noise and Other Interfering Signals, Grounding and Shielding in Facilities和Solving Interference Problems in Electronics。

    目錄
    第1章電壓與電容
    1.1引言
    1.2電荷與電子
    1.3電力場
    1.4場的表述
    1.5電壓定義
    1.6等勢面
    1.7兩平行板導體間的電力場
    1.8電場分布圖
    1.9電場中的儲能
    1.10電介質
    1.11D場
    1.12電容
    1.13互容

    第1章電壓與電容


    1.1引言


    1.2電荷與電子


    1.3電力場


    1.4場的表述


    1.5電壓定義


    1.6等勢面


    1.7兩平行板導體間的電力場


    1.8電場分布圖


    1.9電場中的儲能


    1.10電介質


    1.11D場


    1.12電容


    1.13互容


    1.14位移電流


    1.15電容器中儲存的能量


    1.16電場中的力


    1.17電容器


    1.18電介質吸收


    1.19平面導體電阻


     


    第2章磁學


    2.1磁場


    2.2安培定律


    2.3螺線管


    2.4法拉第定律與感應場


    2.5電感


    2.6電感中的儲能


    2.7空間中的磁場能量


    2.8電子漂移


    2.9磁路


    2.10帶氣隙的磁路


    2.11小電感器


    2.12自感和互感


    2.13變壓器的作用


    2.14磁滯和磁導率


    2.15渦流


     


    第3章數字電子技術


    3.1引言


    3.2電能的傳輸


    3.3傳輸線


    3.4傳輸線的運行


    3.5傳輸線場形式


    3.6端接傳輸線


    3.7未端接的傳輸線


    3.8短路終止


    3.9現實情況


    3.10正弦波與階躍電壓


    3.11數字電路發展的歷史


    3.12理想條件


    3.13反射和透射繫數


    3.14從理想的能源中獲取能量


    3.15電容器傳輸線


    3.16去耦電容器與固有頻率


    3.17印制電路板


    3.18雙面電路板


    3.19過孔


    3.20輸電線路終端


    3.21接地和電源平面電容中的能量


    3.22坡印廷矢量


    3.23趨膚效應


    3.24測量問題: 接地反彈


    3.25平衡傳輸


    3.26帶狀電纜和連接器


    3.27模擬接口與數字接口


     


    第4章模擬電路


    4.1引言


    4.2儀器儀表


    4.3放大器與變壓器的發展


    4.4基本屏蔽殼


    4.5外殼和公用電源


    4.6兩地問題


    4.7設備和兩地問題


    4.8應變計


    4.9浮動應變計


    4.10熱電偶


    4.11基本低增益差分放大器


    4.12電源變壓器屏蔽


    4.13校準和干擾


    4.14超過100kHz的保護屏蔽


    4.15模擬電路中的信號流動路徑


    4.16並聯有源器件


    4.17反饋穩定性


    4.18反饋理論


    4.19輸出負載和電路穩定性


    4.20功率輸出級周圍的反饋


    4.21恆流環


    4.22濾波器和混疊誤差


    4.23隔離和DCDC變換器


    4.24電荷變換器


    4.25直流電源


    4.26保護環


    4.27熱電偶效應


    4.28關於儀器儀表的幾點思考


     


    第5章公用電源及設備地


    5.1引言


    5.2發展歷史


    5.3術語


    5.4公用電源


    5.5大地作為導體


    5.6中性線與大地連接


    5.7地電勢差


    5.8場耦合到電源導體


    5.9中性線導體


    5.10變壓器K因子


    5.11功率因子校正


    5.12非接地電源


    5.13電源要求


    5.14大地電源電流


    5.15線路濾波器


    5.16隔離地


    5.17設備地的更多歷史


    5.18設備的接地平面


    5.19其他接地平面


    5.20遠程站點接地


    5.21延伸接地平面


    5.22閃電


    5.23閃電和設施


    5.24船舶避雷保護


    5.25停泊的船舶接地


    5.26飛機接地


    5.27接地故障中斷


    5.28隔離變壓器


    5.29接地與電網


    5.30太陽風


     


    第6章輻射


    6.1輻射和敏感性


    6.2什麼是輻射


    6.3正弦波與傳輸線


    6.4脈衝和方波的近似計算


    件輻射


    6.6偶極子天線


    6.7波阻抗


    6.8場強和天線增益


    6.9環路產生的輻射


    6.10E場耦合到環路


    6.11印制電路板的輻射


    6.12嗅探器和天線


    6.13微波爐


     


    第7章輻射屏蔽


    7.1帶屏蔽的電纜


    7.2低噪聲電纜


    7.3傳輸阻抗


    7.4波導


    7.5地平面上方的電磁場


    7.6場和導體


    7.7導電外殼


    7.8感應場穿過外殼壁的耦合


    7.9在導體表面的場能量的反射和吸收


    7.10獨立孔


    7.11依賴孔


    7.12蜂窩


    7.13穿透場總結


    7.14電源濾波器


    7.15帶後罩連接器


    7.16場H耦合


    7.17墊圈


    7.18金屬簧片屏蔽條


    7.19玻璃孔


    7.20大型晶體管保護


    7.21表件


    7.22輻射測試儀


    7.23屏蔽室


     


    附錄A分貝


    附錄B參考文獻

    前言
    一本銷售長達50年且有6個版本的書肯定是獨一無二的。我要感謝John Wiley Sons陪我度過了這麼多年。我要感謝我的新編輯Brett Kurzman為我找到了一份合同。我要感謝我的妻子伊麗莎白一直以來的支持。我要感謝所有這些年來一直支持我的讀者。如果沒有NXP半導體公司的丹·比克的催促,就不會有第5版,更不會使第6版成為可能。為此,我欠他一個“謝謝”。我一直在想如何使這個版本更有效,我覺得我的開場白是關鍵。我需要講述這個故事,這樣讀者纔會明白我的做法。
    為母語的人來說,ground這個詞可以包括多種含義,如磨碎咖啡(coffee grounds)、解雇理由
    (grounds for dismissal)、遊樂場(play grounds)、
    碎牛肉餡(ground round)或地面(ground floor)。shield這個詞可以包括諸如擋風玻璃
    (windshield)、警徽(police badge)、金屬盔甲(metal armor)或防護服
    (protective clothing)等含義。在電學上,接地可以指接大地、電池的負極、電路板上的導電平面、中性電導體或金屬櫃。
    人們經常把這些詞與防止電干擾聯繫起來。書名旨在傳達這一意義。本書的每位讀者都將從與這些詞相關的獨特體驗開始,這也是我寫作此書的用意。

    一本銷售長達50年且有6個版本的書肯定是獨一無二的。我要感謝John Wiley & Sons陪我度過了這麼多年。我要感謝我的新編輯Brett Kurzman為我找到了一份合同。我要感謝我的妻子伊麗莎白一直以來的支持。我要感謝所有這些年來一直支持我的讀者。如果沒有NXP半導體公司的丹·比克的催促,就不會有第5版,更不會使第6版成為可能。為此,我欠他一個“謝謝”。我一直在想如何使這個版本更有效,我覺得我的開場白是關鍵。我需要講述這個故事,這樣讀者纔會明白我的做法。


    “接地(grounding)”和“屏蔽(shielding)”有許多含義。對於以英語
    為母語的人來說,ground這個詞可以包括多種含義,如磨碎咖啡(coffee grounds)、解雇理由
    (grounds for dismissal)、遊樂場(play grounds)、
    碎牛肉餡(ground round)或地面(ground floor)。shield這個詞可以包括諸如擋風玻璃
    (windshield)、警徽(police badge)、金屬盔甲(metal armor)或防護服
    (protective clothing)等含義。在電學上,接地可以指接大地、電池的負極、電路板上的導電平面、中性電導體或金屬櫃。
    人們經常把這些詞與防止電干擾聯繫起來。書名旨在傳達這一意義。本書的每位讀者都將從與這些詞相關的獨特體驗開始,這也是我寫作此書的用意。
    我參與電氣接地和屏蔽領域的研究工作已經超過50年了。我對該領域的理解來自於我的經歷、
    興趣和教育。1967年以來,由於電子技術的不斷變化,我每10年就重寫這本書。此外,我一直在學習相關暢銷書
    的寫作方式。接地和屏蔽是一個重要的課題,因為它幾乎涉及現代
    電氣技術的方方面面。


    首先,相對於電路容量來說,接地與屏蔽與
    導體的幾何形狀關繫密切。進一步地講,通過慣例傳遞的很多信息隻是簡單的知識,甚至有些是錯誤的或誤導性的。這意味著工程師常常有先入為主的想法,並且需要做一些
    工作把事情弄清楚。在某些情況下,用戶必須遵循的基本規則
    被印在紙上時,很容易假定它們是有效的。
    不幸的是,並非所有的規則都是有效的或實用的。如果這些規則是錯誤的,那麼反對權威會是非常令人沮喪的。
    學校並不開設社會需要的科目,工程師常常需要自己尋找答案。我還發現,質量控制人員將會遵循書面的規則,而不是一個外部工程師或作者的意見。他們尊重權威,這也是他們被期望做的。我有一些持續多年的
    爭論仍受到質疑。僅憑這個事實,我就知道有些觀點是根深蒂固的。


     


     


    接地和屏蔽技術應用在大多數設計中。因為這不是一門精確的科學,所以對於在什麼地方連接屏蔽和參考信號可能有
    多種方法。有的方法是很好的,通過復制以前的設計或口頭講授即可實現。在大多數情況下,不能通過簡單的測
    試說明某種方法是否有效。我們可能知道如何測試一塊電子硬件,但如何測試一幢建築物卻是另一回事。
    必須問自己: 想做些什麼測量?把電壓探頭放在哪裡?即使可以進行測試,對大型繫統來說改動也
    是非常困難的。在許多情況下,
    設計中的想法在某些範圍下是有效的。一個
    對某事有誤解的人可能會發現很難接受不同的解釋,當許多不同的意見被
    提出時尤其如此。我發現,工程師對於新觀點持懷疑態度,他們不知道相信什麼或相信誰。另一個問題是,
    工程術語是不斷變化的,有時有效的解釋卻達不到溝通的目的。
    接地和屏蔽這個主題介於貿易實踐與物理學之間,
    內容廣泛,這是一個不適合學術界的學科領域。對一些經理來說,接地技術似乎是一個技術人員的工作。在現實中,它往往是
    非常復雜的。由於這些原因,現在我想改寫第6版,為今天的設計師傳達一些信息,
    盡可能地將重點放在與主題相關的基本原理上來。我想用物理學作為解釋的基礎而不是讓解釋過於數學化。
    我自認為在接地和屏蔽技術方面的見解是獨到的。電路原理已經明確表明導體攜帶信號。事實上,導體引導能量場的流動,而能量場能夠攜帶信號、干擾和操作部件。自然界並不區分這三種功能。我們確實需要電路來描述我們的
    想法,需要電路理論分析這些電路。當電路理論不夠用時,我們需要應用基礎物理學。我們必須把電源、信號和干擾區分開
    。我們需要認識到,幾乎所有的電活動都發生在導體之間的空間中。
    本書的目的就是明確指出這個非常關鍵的想法是如何解決問題的。場傳遞的想法已經涵蓋在物理學課程中。這些
    想法與實際設計之間的聯繫,在教材中和課堂上經常被忽略。導體之間的空間排列可以保持各個場的分離。導體幾何的控制是設計者的工作,這是本書的核心。


    本書不是對電路理論的介紹
    (假定讀者已熟悉電路是如何工作的),也不是應用物理學導論,而是
    理論與實踐相結合的一本書。教科書中所解決的問題與從事設計工作的新手所面臨的問題完全不同。畢業後,周圍沒有老師
    可以求助。
    通過直覺和過去的經驗,我解決了很多實際問題。漸漸地,我的理解力增強了。隨著時間的推移,很明顯,我應該更多地使用我的經驗,而不是我的直覺。這很容易說到卻不容易做到。在現實世界中,問題必須被解決而不隻是被研究。大多數問題是多維的,並不僅僅適合一個學科。在迷宮中找到一條路可能不是很有效的方法,但是人們並不能夠經常做到用迷宮試驗學習更多的知識。這需要時間,需要耗費資源。


    我在大學裡了解到了位移電流。直到我開始寫“數字電路”這節內容之前,我纔意識到這個概念的價值。然後我發現
    一種解釋電流是如何流入傳輸線裡分布電容的方法。在閱讀相關文獻時,我從未見過有關解釋。我在本書中提出這個方法,
    希望它有助於讀者解釋真實世界。


    現在看來本書第5版的第1章過於嚴肅,讀者
    閱讀起來有點喫力。即使我的初衷是好的,並且興奮地進行了講述,但是內容並不吸引人。為了改進,我決定
    結合我的一些經驗開始寫作第6版,
    說明為什麼這個基本物理知識對於理解接地和屏蔽是至關重要的。
    我認為歷史既有趣又有洞察力。


    拉爾夫·莫裡森於加利福尼亞州聖布魯諾



     
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