第2版
本書第1版自2019年出版以來,先後5次印刷。作為
“電子信息科學與技術叢書”中的一本,本書既便於讀者學習並掌握電路設計、仿真分析及PCB設計制造的能力,也有助於電子信息類相關課程和實驗環節的教師授課使用。
隨著信息技術和人工智能技術的快速發展,電子設計自動化技術和相關軟件快速發展,同時國內的電子設計自動化技術得到了大力發展。本書采用最新EDA軟件版本進行講解,主要修訂如下:
第1章在介紹電子設計自動化技術發展及現狀基礎上,增加了優秀國內電子設計自動化技術軟件的介紹。
第2章和第3章以Altium Designer 23.0軟件為例,更新了模擬電子電路設計及仿真技術。
第4章以ADS 2023軟件為例,更新射頻電子電路設計及仿真技術。
第5章以ModelSim 2020.4、Quartus Prime Lite 22.1、Vivado 2022.2軟件為例,更新數字電路設計及仿真技術。
第6章以Proteus 8.15軟件為例,更新單片機設計及程序仿真技術。
第7~9章以Altium Designer 23.0軟件為例,更新了電路原理圖設計、PCB布局和布線及繪制方法。
第10章和第11章以Altium Designer 23.0軟件為例,更新了PCB設計中信號完整性和電源完整性設計及仿真技術。
特別說明: 因書中有些電路圖是軟件自動生成的,故電器件符號保持與軟件一致。
由於作者水平有限,書中難免存在不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
作者
2023年11月
第1版前言
隨著計算機技術的發展,電子設計自動化技術(EDA)獲得了飛速的發展,在其推動下,現代電子產品幾乎滲透到社會的各個領域,有力地促進了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高,同時也使現代電子產品性能進一步提高,產品更新換代的節奏也變得越來越快。
電子設計自動化技術的核心是電子電路、IC或繫統設計及仿真、電子繫統的制造及仿真。作者在多年從事電子電路設計及開發和講授“電路仿真與PCB設計”課程的基礎上,對電子電路設計、仿真與PCB設計方面的基礎知識、軟件使用、設計經驗等內容進行整理和總結後編寫完成此書。
本書分三部分共11章,其中第1章為電路設計與仿真概論; 第2~6章主要介紹電路設計與仿真技術; 第7~9章主要介紹電路原理圖及PCB設計; 第10章和第11章主要介紹PCB信號完整性設計及仿真。各章知識點如下:
第1章介紹電子設計自動化技術的發展及現狀,並對當前應用於電子電路設計與仿真的主流軟件進行介紹。
第2章和第3章介紹電子電路仿真的基本工具Spice,包括Spice仿真描述語言和基本的Spice模型,並以Altium Designer 18.0為例,講解電子電路設計及仿真過程。
第4章介紹射頻電路設計及仿真常用的工具,並以ADS 2017為例,講解射頻電路設計及其S參數仿真,並給出兩個射頻電路設計及仿真的實例。
第5章介紹數字電路設計及仿真常用的工具,並以ModelSim 10.5為例,講解數字電路的設計及其邏輯仿真和時序仿真的方法,給出與其他FPGA開發工具軟件聯合進行仿真的實例。
第6章介紹單片機控制電路設計及仿真常用的工具,並以Proteus VSM為例,講解單片機電路的設計及單片機程序仿真。
第7~9章介紹電路原理圖和PCB設計的流程,並以Altium Designer 18.0為例,講解原理圖和PCB繪制方法,以及PCB設計中的布局、布線的規則。
第10章和第11章介紹信號完整性和電源完整性問題,並以Altium Designer 18.0為例,講解信號與電源完整性的仿真方法。
附錄部分給出了Altium Designer 18.0快捷鍵、設計實例的原理圖器件識別及絲印等。
需要說明的是,本書采用的Altium Designer 18.0、ModelSim 10.5、Proteus VSM及ADS 2017軟件漢化不完整,所以由其生成的部分圖形存在中英文混用的情形,其中器件圖形符號也是軟件庫自帶,非我國國標符號。
在本書的編寫過程中得到了大量的幫助和支持。特別感謝清華大學出版社盛東亮編輯對本書出版工作的支持。特別感謝張建、陳鐵方、陳乾、王小燕等對本書的資料進行整理及校對。感謝Altium公司大中華區大學計劃經理華文龍,提供了本書中Altium軟件電源完整性部分的推薦和介紹。感謝何賓、馮新宇、於斌、王博等作者,他們編著的關於電子設計及仿真的相關教材為本書的撰寫提供了很大的幫助。
盡管作者在編寫本書的過程中傾盡全力,但是由於水平有限,書中難免存在不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
作者
2019年6月