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作者张晶威编著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302589235
出版时间2022-01
版次1
装帧平装
开本32开
纸张胶版纸
页数280页
字数157千字
定价39元
货号SC:9787302589235
上书时间2024-11-01
商品详情
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作者简介:
张晶威，从事电子硬件技术工作10余年，涉及计算机、通信、仪器仪表、工业、国防等行业，并参与多项重量、省级系统平台建设。近年来，主要从事云平台、边缘计算、异构计算系统设计工作。
内容简介:
本书是面向硬件电路与系统的工程技术类书籍，通过对电子工程设计中的实际故障案例分析，帮助读者形成硬件设计流程中电路调测和故障排查的方法体系。从研发设计人员的视角探求硬件电路与系统的测试测量、电路调试、故障分析以及解决方案，内容涵盖时钟、电源、逻辑器件、总线、高速信号、测量技术等常规的硬件电路模块。兼具理论性和工程实用性。本书适合作为从事计算机、通信设备、高端仪器制造等行业的电路设计、开发专业工程师、研究人员的技术参考书，也可以作为电子科学技术、电子工程专业高年级本科生和研究生的参考用书。
摘要:
第3章电源电路设计与应用
本章阐述的电源电路案例包含以下两方面特征。
(1) 案例以面向数字单板上的电源模块应用为场景，主要涉及LDO（Low DropOut regulator，低压差线性稳压器）和VRM（Voltage Regulator Module，电压调节模组）应用。一般而言，电源设计范围很广，包括反激变换器、正激变换器、半桥变换器、全桥变换器等开关电源，这些内容不在本书叙述的范围内，感兴趣的读者可以阅读相关书籍。
(2) 案例以电子工程师的视角向电源提出需求，同时检视自身硬件设计。本章包含因硬件电路设计错误而导致的电源平面故障（如3.3节所述案例12是硬件工程师的责任范围）。
相应地，VRM工程师（电源工程师）视角是电源模块的设计，兼顾通用电源设计规范，并满足系统对电源提出的需求。精度、功率、效率、纹波与噪声（ripple/noise）、瞬态（transient）特性、幅值/相位裕度、欠压/过压保护（UV/OV）、过流保护、调制模式、连续/断续电流工作模式……这些内容以一本专著来论述也是足够的。
1. 关于LDO
针对LDO应用，建议了解模块的拓扑结构，包括NPN型、PNP型、PMOS型、NMOS型等，因为其拓扑与LDO参数、应用场合是强相关的。
例如PMOS型LDO适合应用于较高输入、输出电压的场景，因为PMOS型LDO输入极为源极S，增加输入与误差放大器之间的压差VGS，有利于减小PMOS管的源极与漏极间的等效导通电阻Rdson，实现较低的管压降，从而进一步降低热损耗、提升效率，图3.1为PMOS型LDO反馈框图。
图3.1PMOS型LDO的反馈
另外，使用增强PMOS型LDO，若输入电压过低，可能无法满足MOS进入饱和区的条件。
LDO参数中，效率、精度、压降、静态电流、热特性、电源抑制比等参数，在设计中需要予以重点关注，同样适用于指导故障排查。3.1节将讲解一个LDO稳定性的案例。
2. 关于DCDC
如前文所述，开关电源技术所涉及的内容是可以用专著论述的，硬件电子工程师需要了解宏观的概念和参数关系，包括：
(1) 三种基本拓扑及其调压原理，例如Cuk电路，SEPIC（Single Ended Primary Inductor Converter，单端初级电感转换器）电路等本质也是BuckBoost拓扑。
(2) 在本书涉及的硬件电路范畴（计算机主板、通信单板、高端仪器主板等）中，同步开关电源（包含上、下MOS管的开关电源）更常见。
(3) 电路中各元器件参数对纹波、效率、环路稳定性、瞬态特性等参数的影响。 举一个元器件参数的例子，一个连续电流模式（CCM）的Buck电路的输出电容与电源纹波关系拆解如图3.2所示。
图3.2Buck（CCM）电容纹波参数拆解
其中Δic为纹波电流。
RESR为滤波电容的等效串联阻抗，注意多个滤波
...
目录:
第1章硬件故障排查的方法论
1.1硬件故障排查的“三板斧”
1.1.1硬件故障排查的一看、二查和三板斧
1.1.2案例1——PCI系统兼容性问题及“三板斧”的流程
1.1.3小结
1.2现象整理
1.2.1排故工作如何开展——制订试验计划
1.2.2报告的误区
1.2.3案例2——CPCI系统启动过程宕机，兼谈故障报告的误区
1.2.4案例3——器件兼容替代引发内存数据错误兼谈一份优质测试报告
1.2.5小结
1.3表象与本质的距离
1.3.1案例2的解读
1.3.2案例4——系统外设接入与VGA接口显示异常故障绑定
1.3.3案例5——计算机VGA接口显示异常故障
1.3.4小结
1.4知行合一
1.4.1故障排查中的思维方法与理论知识
1.4.2适应自身的方法
1.4.3非技术层面的困扰
1.4.4故障排查的执行力
第2章时钟电路的设计与应用
2.1案例6——锁相环（PLL）输出时钟频率偏差超出额定值
2.1.1项目背景及故障描述
2.1.2故障分析思路
2.1.3故障排查及原理分析
2.2案例7——时钟锁定速度优化导致系统误码率提升
2.2.1项目背景及故障描述
2.2.2故障分析思路
2.2.3故障排查及原理分析
2.2.4小结
2.3案例8——交流耦合电容误用致芯片输入时钟异常
2.3.1项目背景及故障描述
2.3.2故障分析思路
2.3.3故障排查及原理分析
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