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PCB学习日志——课程纲要

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PCB学习日志——课程纲要

课程概述

一、内容纲要

课程的目的
制作blog教程的主要原因
目前主要流行的PCB设计软件
PCB技术包括哪些方面
课程的主要内容
课程学习要求以及考核
作者简介

二、详细内容

课程的目的
- 引导一种学习方法，提升学习效率
  1. 引导学生“***学习-实践-学习-思考-学习”***的学习方法，
  2. 引导学生“知己-知彼”构建自己的学习体系，能实现补充式学习
- 面向工程开设课程，提升就业实力
- 提倡“面向网络”学习，贯穿终身学习的学习理念。网络有很多优秀的学习资源，面向这些学习资源进行学习，但是这些学习资源侧重点不同，需要“知己、知彼”学会快速学习。
制作blog教程的主要原因
- PCB理论教学3年以来，总结教学工作不是十分理想，在条理性、系统性等方面存在缺陷，blog教程可以辅助提升条理性和系统性。
- 自己在学习过程习惯使用blog记录自己每天的学习过程，发现这是一个很好的学习习惯，希望通过blog的教学形式，影响大家，坚持使用这种学习习惯。
- blog教程可以更加简洁的提炼教学内容，让知识显得更加直接。
目前主要流行的PCB设计软件
- Altium Desinger，高校教学的主流、国内中小型设计公司的主流设计软件，中低端电子产品的主要设计软件。特点的是：结构简单、清晰、上手容易。
- PADS，中端电子产品的主要设计软件，属于中端中的王者。软件比较纯粹交互性优于Altium Desinger。上手有一定难度，主要是高校教学不使用。
- Cadence，适合做高端电子产品设计，60%的电脑主板、40%的手机主板均是采用这个软件进行设计的。需要对PCB的知识有一定的了解程度，上手要求较高。
PCB技术包括哪些方面
- 包括主要的EDA工具的熟练使用（Altium Desinger、PADS、Cadence等）
- 包括熟悉电子器件（电阻、电容、电感、晶体管、场效应管、传感器、滤波器、……等）、读懂电路原理图、认知关键信号（电源、模拟信号、数字信号、高速信号、时钟信号、差分信号、同步信号）
- 包括熟悉几种常用的板材（纸板、半玻纤板、FR-4玻纤板、铝基板）、线路板厂的制程与工艺。
- 包括熟悉贴片（SMT）、插件（THT）的装配制程与工艺。
- 包括熟悉焊接测试
- 包括对SI/PI知识有一定理解认知。
  
  随着集成电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加，信号完整性（SI）已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一。元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等因素，都会引起信号完整性问题，导致系统工作不稳定，甚至完全不工作。如何在PCB板的设计过程中充分考虑到信号完整性的因素，并采取有效的控制措施，已经成为当今PCB设计业界中的一个热门课题。
  
  在电子系统高功耗、高密度、高速、大电流和低电压的发展趋势下，高速PCB设计领域中的电源完整性（PI）问题也变得日趋严重。
  
  作为一名优秀的PCB设计工程师，当然需要对SI/PI知识有一定理解认知，才能够用以指导优化PCB设计、改善电源通道设计，优化去耦电容设计等。
- 包括对所设计产品PCB的EMC/EMI知识有深刻认知。
  
  众所周知，PCB的设计要综合考虑功能实现、成本、生产工艺、 EMC、美观等多种因素。
  
  随着电子设备的电子信号和处理器的频率不断提升，电子系统已是一个包含多种元器件和许多分系统的复杂设备。高密和高速会令系统的辐射加重，而低压和高灵敏度会使系统的抗扰度降低。因此，电磁干扰（EMI）实在是威胁着电子设备的安全性、可靠性和稳定性。我们在设计电子产品时，PCB板的设计对解决EMI问题至关重要。
课程的主要内容
- 课程主要以Altium Designer 13为教学蓝本展开EDA工具的使用教学。
- 在EDA工具使用教学过程中会涉及部分电路设计、封装、制作工艺等相关基础知识。
课程学习要求以及考核
- 课程教学以实践教学为主，上课过程中可能会使用到笔记本电脑，上课需要携带笔记本电脑，并安装好软件。
- 上课过程中记录好笔记，课后做好笔记的补充，强调一点：考试没有教科书、没有课件，唯一可以作为复习参考的只有笔记。
- 课程考试方式是：闭卷上机考试，考试内容包括理论答题和设计操作。
作者简介
- 姓名：郭健鹏
- 联系方式：13615100642、cumtguojp@126
- 工作单位：中国矿业大学徐海学院信电系
- 可以建立交流QQ群或者微信群。