《硬體設計指南:從器件認知到手機基帶設計》是2024年機械工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名:硬體設計指南:從器件認知到手機基帶設計
- 出版時間:2024年1月1日
- 出版社: 機械工業出版社
- ISBN:9787111737049
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
一部手機囊括了電源、模擬電路、信號完整性、電源完整性、音頻、感測器、充電等各項內容,是硬體電路設計研發的集大成者,非常適合硬體工程師作為入門的學習對象。
“千里之行始於足下”,在硬體設計的學習中,基本功非常重要,本書首先以基本的電容、電感、電阻等器件為基礎,詳細介紹了BUCK、BOOST、LDO、電荷泵等常見電源拓撲。既涉及低頻敏感的模擬電路注意事項,又囊括了高速電路關鍵設計指導,然後介紹了手機基帶幾個重要模組的設計原則,設計就是測試,無測試則無設計,最後介紹了測試儀表與板級測試。
全書含有43個原創實戰案例講解,知識點涉及範圍廣,內容全而精,非常適合初級、中級硬體工程師,以及本科生和碩士生閱讀。本書前後文關聯密切,筆者在需要的地方標註出知識點位置,各位讀者可以細細體會,更全面深刻地掌握本書內容,同時本書配有二維碼視頻,讀者可掃碼直接觀看。
圖書目錄
第1章千里之行始於足下:手機常用元器件
1.1電容、電感與磁珠
1.1.1電容參數介紹
1.1.2三端子電容有什麼優勢?
1.1.3電感參數介紹
1.1.4電感與磁珠有什麼區別?
1.2電阻噪聲哪裡來?
1.3二極體特性介紹
1.4電晶體特性介紹
1.5MOS管特性介紹
1.6TVS參數與ESD抑制原理
1.7器件實戰案例講解
1.7.1實戰講解:MLCC電容為什麼會叫?怎么讓它“閉嘴”?
1.7.2實戰講解:CBOOT的秘密——自舉電容
1.7.3實戰講解:為什麼MOS管要並聯個二極體?
1.7.4實戰講解:哪來的靜電?
1.7.5實戰講解:降額的秘密——不要挑戰手冊
第2章為有源頭活水來:手機常用電源架構
2.1基於電感的開關電源
2.1.1BUCK降壓電源原理
2.1.2怎么選擇BUCK降壓電源的電感
2.1.3BOOST升壓電源原理
2.1.4BOOST電源電感的選擇
2.1.5BUCK-BOOST負電源原理
2.2線性電源原理介紹
2.2.1NMOS LDO基本原理
2.2.2PMOS LDO基本原理
2.2.3LDO重要參數介紹
2.3基於電容的電荷泵電源
2.4弱電流源原理
2.5電源實戰案例講解
2.5.1實戰講解:BUCK開關節點下沖負電壓原因
2.5.2實戰講解:電源快放電原理
2.5.3實戰講解:基於PWM反饋的電壓控制策略
2.5.4實戰講解:LDO Dropout的選擇與PCB走線設計
2.5.5實戰講解:LDO輸出為什麼並聯電阻?
2.5.6實戰講解:電源幅值超標的調試經過
2.5.7實戰講解:為什麼負載減小時電源輸出電壓會下降?
2.5.8實戰講解:為什麼你的LDO輸出不穩定?
2.5.9實戰講解:開關電源的PWM與PFM模式有什麼特點?
第3章山重水複疑無路:模擬信號處理
3.1鏡像世界的橋樑:ADC
3.2信號分析基礎
3.2.1傅立葉變換與信噪比
3.2.2調製與解調原理
3.2.3傅立葉變換與PWM
3.2.4為什麼系統頻寬定義為-3dB?
3.3無源濾波器
3.3.1為什麼低通濾波器也是積分器?
3.3.2為什麼高通濾波器也是微分器?
3.3.3什麼是二階濾波器?
3.3.4先濾波還是先放大?
3.4共模信號與差模信號
3.5運算放大器基礎
3.5.1同相放大電路
3.5.2反相放大電路
3.6模擬電路實戰案例講解
3.6.1實戰講解:濾波電路中電容的分析方法
3.6.2實戰講解:模擬信號受藍牙干擾案例分析
3.6.3實戰講解:低採樣率能不能採集到高頻信號?
3.6.4實戰講解:高通濾波器去除基線漂移
3.6.5實戰講解:什麼是地?有哪幾種地?
3.6.6實戰講解:測電流時沒有理解地線,導致電路燒毀
第4章天下武功唯快不破:信號完整性基礎
4.1從傳輸線說起
4.1.1高速、高頻和高頻寬有什麼差異?
4.1.2環路電感
4.1.3參考平面與傳輸線
4.1.4微帶線與帶狀線
4.1.5特性阻抗
4.2信號的反射
4.2.1反射與反彈圖
4.2.2阻抗控制
4.3哪來的串擾?如何抑制?
4.4S參數
4.5信號完整性實戰案例講解
4.5.1實戰講解:端接電阻與阻抗匹配
4.5.2實戰講解:TDR阻抗測量
4.5.3實戰講解:為什麼用格線銅?
4.5.4實戰講解:短線不用做阻抗?
第5章家書抵萬金:手機基帶硬體設計
5.1手機基帶簡介
5.2鋰電池及其保護
5.2.1鋰電池參數介紹
5.2.2鋰電池放電欠電壓保護UVP原理
5.2.3鋰電池放電過流保護OCD原理
5.3電源架構梳理
5.4非常重要的Power Path:電源路徑
5.5手機充電原理
5.5.1手機充、放電架構
5.5.2手機充電流程
5.5.3一種快充方案介紹
5.6PDN及其最佳化
5.6.1PDN概念
5.6.2PDN DC仿真與最佳化方向
5.6.3PDN AC仿真與最佳化方向
5.7相機與螢幕接口
5.7.1相機接口
5.7.2螢幕接口
5.7.3MIPI D-PHY
5.7.4MIPI C-PHY
5.7.5MIPI開關簡介
5.8音頻接口
5.8.1耳機與USB通路
5.8.2揚聲器驅動電路
5.9感測器
5.9.1陀螺儀、加速度計與磁力計
5.9.2紅外與閃光燈
5.9.3光感與距感
5.9.4電動機振動器
5.10SIM卡簡述
5.11EMC基礎
5.11.1靜電耦合與磁場耦合
5.11.2天線效應電磁耦合
5.11.3差模干擾與共模干擾
5.12手機設計實戰案例講解
5.12.1實戰講解:五個PCB布局攻略
5.12.2實戰講解:DCDC開關電源電容布局重點
5.12.3實戰講解:相機受干擾分析與解決方案
5.12.4實戰講解:模擬電路走線攻略,為什麼有主地?
5.12.5實戰講解:EMC電容對手機串口的影響
5.12.6實戰講解:MIPI C-PHY整改案例
5.12.7實戰講解:著名的TDMA噪聲
5.12.8實戰講解:漏電分析過程
5.12.9實戰講解:常見分析維修思路
5.12.10實戰講解:灌電流分析短路的“燒雞大法”
5.12.11實戰講解:手機功耗最佳化
5.12.12實戰講解:電量測不準、電量跳變的原因
5.12.13實戰講解:手機研發流程介紹
第6章欲善其事必利其器:測試儀表與板級測試
6.1萬用表基礎
6.1.1如何測電路通斷?如何高精度測量電壓?
6.1.2萬用表的DC檔與AC檔有什麼差異?
6.2示波器基礎
6.2.1示波器探頭參數揭秘
6.2.2示波器參數揭秘
6.2.3示波器採樣基礎
6.2.4信號源與示波器的阻抗匹配
6.3電路測試實戰案例講解
6.3.1實戰講解:示波器的垂直解析度有什麼影響?
6.3.2實戰講解:怎么理解示波器探頭的環路電感?
6.3.3實戰講解:為什麼你測的信號不準?
6.3.4實戰講解:怎么測紋波?
6.3.5實戰講解:怎么測時序?
6.3.6實戰講解:電池電壓為什麼測不準?