Скачать книги автора «Леонид Николаевич Кечиев»

Впервые в отечественной технической литературе рассматриваются в едином цикле основные физические закономерности в области электричества и магнетизма и вопросы конструирования быстродействующей электронной аппаратуры, для которой на ведущие позиции вышли проблемы целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. В пособии показаны методические основы применения фундаментальных физических законов – от закона Кулона до уравнений Максвелла – для обоснования технических решений при конструировании аппаратуры, направленных на снижение уровня помех в сигнальных цепях и системе распределения питания, а также обеспечения электромагнитной совместимости. Издание должно помочь более глубокому пониманию связи физических законов с инженерными решениями, что позволит избежать грубых ошибок при конструировании аппаратуры и найти наиболее рентабельные технические решения.

Пособие ориентировано прежде всего на бакалавров соответствующих направлений подготовки, но будет полезно для магистров, аспирантов и практикующих инженеров-конструкторов электронной аппаратуры при повышении профессионального мастерства.

В настоящем инженерном пособии в лаконичном виде изложены базовые правила конструирования многослойных печатных плат (МПП). Имеющиеся публикации по данной проблеме рассматривают соответствующие вопросы с той или иной детальностью, что во многих случаях затрудняет практикующему инженеру вычленить главные правила конструирования, которые необходимы для его проекта. В предлагаемом руководстве рассмотрены все основные стадии проектирования МПП: выбор материалов, технологии изготовления, сборки и контроля, топологическое проектирование. Все вопросы ориентированы на платы повышенного быстродействия, в которых наиболее проблемными вопросами являются: обеспечение целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. Именно пробелы в знаниях по этим направлениям препятствуют получению плат, гарантирующих высокое качество функционирования. Правила, приведенные в данном руководстве, направлены на восполнение этого пробела; они помогут конструктору создать плату с наименьшими затратами наиболее рентабельными методами. Каждое правило имеет обоснование, которое предшествует ему, что помогает более глубоко понять суть рекомендации.

Пособие ориентировано прежде всего на бакалавров соответствующих направлений подготовки, приступающих к проектированию печатных плат, но будет полезно и практикующим инженерам, которые занимаются конструированием печатных плат высокого быстродействия для электронной аппаратуры.

В настоящем справочнике представлен свод расчетных аналитических формул для определения базовых электрофизических параметров электронной аппаратуры: электрической емкости, индуктивности и волнового сопротивления. Эти параметры играют существенную роль в обеспечении целостности сигнала и целостности питания в электронной аппаратуре и ее электромагнитной совместимости. Особенно важно иметь расчетные соотношения при проектировании линий передачи на печатных платах или в проводном монтаже с заданным волновым сопротивлением. Для разработчиков и конструкторов весьма важно получить оперативные оценки параметров на ранних стадиях проектирования, что возможно с использованием настоящего справочника. Приведенные в нем аналитические выражения обеспечивают точность, приемлемую для инженерной практики.

Каждая формула в справочнике сопровождается таблицами с результатами расчетов в определенном диапазоне значений параметров, соответствующими графиками и комментариями, которые позволяют приобрести опыт физической интерпретации полученных результатов. Для наиболее громоздких аналитических выражений предложены альтернативные компактные варианты на основе различных аппроксимаций. Это позволяет существенно упростить расчет.

Справочник ориентирован на широкий круг специалистов, занимающихся проектированием электронной аппаратуры и печатных плат; он будет полезен практикующим инженерам, которые занимаются конструированием технических средств.

Цель настоящего инженерного пособия – показать нарастающую актуальность проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) сложных технических средств (ТС) и ее ответственность за соблюдение условий безопасности. Вопросы ЭМС и безопасности при проектировании электронных систем в век цифровизации, бурного применения различных цифровых ТС во всех сферах человеческой деятельности становятся предельно важными. Сложная электромагнитная обстановка (ЭМО), нарушение условий ЭМС определяют среду обитания цифровых ТС, которая может привести к отказам и сбоям, а в отдельных случаях -вызвать катастрофические последствия.

Пособие знакомит читателя с элементами безопасности, связанной с ЭМС; демонстрирует влияние электромагнитных помех на функциональную надежность и безопасность систем; показывает важность работ по ЭМС, связанных с безопасностью, и предлагает экскурс в историю наиболее значимых катастроф и инцидентов, вызванных электромагнитной несовместимостью, в военных и коммерческих приложениях. Показано, что у перспективных электронных систем возрастает чувствительность к электромагнитным воздействиям, включая преднамеренные, а сами воздействия становятся все более разнообразными и угрожающими для ТС.

Пособие в первую очередь предназначено для бакалавров и магистров соответствующих направлений подготовки, а также для начинающих практикующих инженеров, желающих расширить представление о проблеме ЭМС и познакомиться с проблемой безопасности, связанной с ЭМС. Пособие также будет интересно любознательным читателям, интересующимся радиоэлектроникой и историческими аспектами работы радиоэлектронных систем.