电子设计可靠性工程PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

电子设计可靠性工程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 电子设计可靠性基础1

1.1 引例：甬温线动车追尾事故1

1.2 可靠性的概念3

1.2.1 元器件3

1.2.2 可靠性4

1.2.3 可维修性和可保障性4

1.2.4 安全性和健壮性5

1.3 可靠性定量表征5

1.3.1 失效率5

1.3.2 寿命7

1.3.3 失效分布8

1.4 可靠性技术概要9

1.4.1 全寿命周期的可靠性保证技术9

1.4.2 可靠性筛选技术10

1.4.3 可靠性与成本的权衡11

1.5 可靠性设计12

1.5.1 应用可靠性与固有可靠性12

1.5.2 环境应力13

1.5.3 失效模式与失效原因14

1.5.4 可靠性设计的重要性15

本章要点16

综合理解题17

第2章 电子元器件的可靠性选用18

2.1 元器件可靠性等级18

2.1.1 元器件可靠性相关标准18

2.1.2 元器件质量等级20

2.1.3 元器件质量认证23

2.1.4 质量等级的选择24

2.2 元器件选择通则24

2.2.1 综合考虑24

2.2.2 工艺考虑28

2.2.3 封装考虑32

2.3 电阻器的选用35

2.3.1 概述35

2.3.2 可靠性相关特性38

2.3.3 固定电阻器的选用43

2.3.4 可变电阻器的选用46

2.4 电容器的选用50

2.4.1 概述50

2.4.2 可靠性相关特性52

2.4.3 非电解电容器的选用57

2.4.4 电解电容器的选用59

2.4.5 综合应用62

2.5 二极管的选用65

2.5.1 概述65

2.5.2 可靠性相关特性66

2.5.3 不同类型二极管的选用68

2.6 晶体管的选用69

2.6.1 概述69

2.6.2 可靠性相关特性70

2.6.3 不同类型晶体管的选用73

2.7 集成电路的选用78

2.7.1 概述78

2.7.2 可靠性相关特性80

2.7.3 不同类型集成电路的选用85

2.7.4 使用方式的考虑88

2.8 元器件降额使用90

2.8.1 降额的作用与依据90

2.8.2 降额参数的选择91

2.8.3 降额因子与降额等级的选择92

本章要点93

综合理解题94

第3章 常见电过应力与干扰分析96

3.1 概述96

3.2 浪涌97

3.2.1 浪涌的特征与类型97

3.2.2 数字集成电路开关浪涌98

3.2.3 非阻性负载开关浪涌102

3.2.4 机械开关触点浪涌106

3.2.5 雷电产生的浪涌107

3.2.6 交流供电网络产生的浪涌109

3.3 静电110

3.3.1 静电的形成110

3.3.2 静电放电失效114

3.3.3 元器件静电敏感性116

3.3.4 环境的静电防护119

3.4 辐射122

3.4.1 辐射环境122

3.4.2 辐射失效123

3.4.3 抗辐射元器件的选用123

3.4.4 辐射加固设计125

3.5 电磁干扰127

3.5.1 基本概念127

3.5.2 干扰来源129

3.5.3 干扰传播132

3.6 热效应140

3.6.1 温度与失效率的关系140

3.6.2 散热的途径142

3.6.3 机箱散热设计143

3.7 检测方法及标准146

3.7.1 相关标准146

3.7.2 检测方法示例147

本章要点154

综合理解题155

第4章 基本防护方法156

4.1 概述156

4.2 接地157

4.2.1 接地的作用与类型157

4.2.2 单点与多点接地161

4.2.3 混合接地166

4.2.4 其他接地170

4.2.5 地线的埋设172

4.3 屏蔽175

4.3.1 屏蔽的作用与类型175

4.3.2 屏蔽体设计178

4.3.3 屏蔽兼容设计190

4.4 滤波193

4.4.1 滤波的作用193

4.4.2 滤波器的类型194

4.4.3 滤波器的非理想性198

4.5 差分199

4.5.1 差分的作用199

4.5.2 差分的实现202

4.6 隔离204

4.6.1 隔离的作用与类型204

4.6.2 电路隔离设计205

4.6.3 不共地隔离208

4.7 匹配209

4.7.1 传输线效应209

4.7.2 匹配的实现211

本章要点215

综合理解题215

第5章 防护元件的选用217

5.1 概述217

5.2 瞬变电压抑制元件219

5.2.1 瞬变电压抑制元件的作用与类型219

5.2.2 瞬变电压抑制二极管221

5.2.3 压敏电阻227

5.2.4 气体放电管231

5.2.5 新型瞬变电压抑制元件234

5.3 热敏与过流保护元件239

5.3.1 热敏元件239

5.3.2 过流保护元件246

5.4 滤波元件249

5.4.1 铁氧体磁珠249

5.4.2 三端电容器254

5.4.3 共模扼流圈259

5.4.4 市电交流滤波器261

5.4.5 施密特触发器263

5.5 隔离元件265

5.5.1 隔离变压器265

5.5.2 光电耦合器267

5.5.3 固态继电器271

5.5.4 集成化隔离器件272

5.6 综合应用275

5.6.1 多级浪涌保护275

5.6.2 差分电路保护277

5.6.3 宽频干扰抑制277

5.6.4 片内外静电保护的配合279

5.6.5 印制电路板设计要点279

本章要点281

综合理解题281

第6章 重要电路与元器件的防护设计283

6.1 高速数字电路的防护设计283

6.1.1 去耦设计283

6.1.2 时钟电路防护设计294

6.1.3 接口电路防护设计300

6.2 感性负载开关电路的防护设计305

6.2.1 浪涌抑制方法305

6.2.2 交流电源过零保护307

6.3 数模混合电路的防护设计309

6.3.1 数字电路对模拟电路干扰的抑制方法309

6.3.2 混合信号芯片的防护方法312

6.3.3 主板与数模混合子板的连接315

6.4 电源的防护设计317

6.4.1 概述317

6.4.2 线性电源的防护319

6.4.3 开关电源的防护324

6.4.4 电源端口的防护327

6.4.5 电源通断防护与监控328

6.5 放大器的防护设计330

6.5.1 放大器的可靠性问题330

6.5.2 过压过流保护332

6.5.3 屏蔽与隔离334

6.5.4 接地338

6.5.5 去耦340

6.6 微处理器的防护设计343

6.6.1 微处理器的可靠性问题343

6.6.2 看门狗与复位控制343

6.6.3 电源管理346

6.6.4 软件防护设计348

6.7 电缆的防护设计350

6.7.1 电缆的类型350

6.7.2 电缆的屏蔽355

6.7.3 电缆的接地358

6.7.4 电缆的综合选用363

6.8 接口的防护设计369

6.8.1 以太网接口的防护369

6.8.2 电话线端口的防护370

6.8.3 串行数据接口的防护372

6.8.4 USB接口的防护374

6.8.5 音频接口的防护376

6.8.6 其他接口的防护379

6.9 继电器的防护方法380

6.9.1 继电器的可靠性问题380

6.9.2 触点振荡的抑制方法381

6.9.3 触点寿命的保障方法382

本章要点384

综合理解题385

第7章 系统级可靠性设计方法387

7.1 可靠性预计与分配387

7.1.1 可靠性模型387

7.1.2 可靠性预计391

7.1.3 可靠性分配393

7.2 冗余设计395

7.2.1 冗余的作用与类型395

7.2.2 平行冗余396

7.2.3 开关冗余399

7.2.4 表决冗余400

7.2.5 混合冗余403

7.3 潜在通路分析404

7.3.1 潜在通路的来源与类型404

7.3.2 潜在通路分析方法406

7.3.3 防止潜在通路的设计实例407

7.4 容差设计412

7.4.1 容差设计的作用412

7.4.2 容差设计的方法414

7.5 容错设计417

7.5.1 容错设计的作用417

7.5.2 容错设计的方法418

7.5.3 常用校验码418

7.6 其他系统可靠性设计方法420

7.6.1 简化设计420

7.6.2 故障树分析421

7.6.3 低功耗设计423

本章要点423

综合理解题424

第8章 印制电路板的可靠性设计425

8.1 PCB的可靠性挑战425

8.2 基板选择427

8.2.1 基材选择427

8.2.2 尺寸选择430

8.3 层的分配431

8.3.1 多层板及参考层的作用431

8.3.2 层的配置方法434

8.3.3 分层方案437

8.3.4 主板与子板的分层配合443

8.4 分区与隔离444

8.4.1 分区444

8.4.2 参考面的分割446

8.4.3 隔离槽450

8.5 走线设计454

8.5.1 走线寄生参数的影响454

8.5.2 走线阻抗的计算456

8.5.3 电流的非均匀分布效应458

8.5.4 走线尺寸的确定462

8.5.5 传输线设计466

8.5.6 串扰抑制方法470

8.5.7 走线LC的利用473

8.6 接地设计476

8.6.1 单面／双面板的接地476

8.6.2 局部铜填充479

8.6.3 防护用地线483

8.6.4 PCB地与底板的连接486

8.7 布线方法491

8.7.1 走线长度最小化491

8.7.2 拐角布线492

8.7.3 环路布线494

8.7.4 分支布线497

8.7.5 其他布线方法499

8.8 过孔与端口设计501

8.8.1 过孔对可靠性的影响501

8.8.2 过孔尺寸的确定504

8.8.3 过孔布局设计506

8.8.4 过孔焊盘设计509

8.8.5 I/O端口设计510

8.9 防过热设计513

8.9.1 PCB散热性布局513

8.9.2 散热器与PCB的配合516

8.10 装配与焊接519

8.10.1 插装元器件的安装与焊接519

8.10.2 PCB的固定方式521

8.10.3 PCB的表面处理522

8.11 其他524

8.11.1 电原理图与PCB的设计配合524

8.11.2 测试与调试525

本章要点525

综合理解题526

第9章 电子元器件噪声一可靠性诊断技术528

9.1 概述528

9.1.1 噪声的概念528

9.1.2 噪声—可靠性诊断方法529

9.2 噪声与漂移失效的关系530

9.2.1 稳压二极管的基准电压退化失效530

9.2.2 双极晶体管的hFE漂移失效533

9.2.3 MOSFET的负温偏不稳定失效534

9.2.4 集成运算放大器的参数时漂失效535

9.3 噪声与应力失效的关系536

9.3.1 辐照诱发退化536

9.3.2 静电诱发退化539

9.4 噪声的测试与分析540

本章要点543

综合理解题544

附录A常用元器件的质量等级545

A.1集成电路545

A.2半导体分立器件546

A.3光电子器件548

A.4电真空器件549

A.5电阻器和电位器549

A.6电容器552

A.7感性元件558

A.8继电器559

A.9开关和电连接器561

附录B常用元器件的主要失效模式与失效机理563

B.1集成电路563

B.2半导体分立器件564

B.3电阻器和电位器566

B.4电容器和感性元件566

B.5继电器和电连接器568

B.6光电子器件569

B.7不同应用环境下易出现的失效模式569

附录C国内外元器件降额规则571

C.1国产元器件576

C.2美国元器件576

附录D国内外电子元器件质量与可靠性相关标准583

D.1我国国家标准583

D.2我国国家军用标准584

D.3美国军用标准586

附录E我国电磁兼容相关标准589

E.1基础类标准589

E.2通用类标准590

E.3产品类标准590

E.4系统类标准591

附录F本书综合理解题参考答案592

参考文献593