隨著計算機業(yè)的發(fā)展,從20世紀(jì)80年代中期計算機應(yīng)用進入各個領(lǐng)域。在這種背景下,由美國ACCEL Technologies Inc推出了第一個應(yīng)用于電子線路設(shè)計的軟件包—TANGO,這個軟件包開創(chuàng)了電子設(shè)計自動化(EDA)的先河。隨著電子業(yè)的飛速發(fā)展,TANGO日益顯示出其不適應(yīng)時代發(fā)展需要的弱點。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,Protel Technology公司推出了Altium作為TANGO的升級版本,從此Altium這個名字在業(yè)內(nèi)日益響亮。
Altium系列是流傳到我國最早的電子設(shè)計自動化軟件之一,一直以易學(xué)易用而深受廣大電子設(shè)計者喜愛。Altium Designer 16以Windows XP的界面風(fēng)格為主,同時,Altium獨一無二的DXP技術(shù)集成平臺也為設(shè)計系統(tǒng)提供了所有工具和編輯器的相容環(huán)境。
Altium Designer 16是一套完整的板卡級設(shè)計系統(tǒng),真正地實現(xiàn)了在單個應(yīng)用程序中的集成。該設(shè)計系統(tǒng)的目的就是為了支持整個設(shè)計過程。Altium Designer 16 PCB線路圖設(shè)計系統(tǒng)完全利用了Windows 7平臺的優(yōu)勢,具有改進的穩(wěn)定性、增強的圖形功能和超強的用戶界面,設(shè)計者可以選擇最適當(dāng)?shù)脑O(shè)計途徑以最優(yōu)化的方式工作。
一、編寫目的
鑒于Altium Designer 16強大的功能和深厚的工程應(yīng)用底蘊,我們力圖編寫一套全方位介紹Altium Designer 16在電子工程行業(yè)應(yīng)用實際情況的書籍。我們不求事無巨細地將Altium Designer 16知識點全面講解清楚,而是針對電子工程專業(yè)或行業(yè)需要,利用Altium Designer 16大體知識脈絡(luò)作為線索,以實例作為“抓手”,幫助讀者掌握利用Altium Designer 16進行電子工程設(shè)計的基本技能和技巧。
二、本書特點
1、 專業(yè)性強
本書的編者都是高校從事計算機電子工程教學(xué)研究多年的一線人員,具有豐富的教學(xué)實踐經(jīng)驗與教材編寫經(jīng)驗,有的是國內(nèi)EDA圖書出版界知名的作者,前期出版的一些相關(guān)書籍經(jīng)過市場檢驗很受讀者歡迎。多年的教學(xué)工作使他們能夠準(zhǔn)確地把握學(xué)生的心理與實際需求,本書是作者總結(jié)多年的設(shè)計經(jīng)驗以及教學(xué)的心得體會,歷時多年精心準(zhǔn)備,力求全面細致地展現(xiàn)Altium Designer在電子設(shè)計應(yīng)用領(lǐng)域的各種功能和使用方法。
2、 實例經(jīng)典
本書中的實例均為實際設(shè)計中經(jīng)常需要繪制的內(nèi)容,如原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計等,很多實例本身就是電子電路設(shè)計項目案例,這些經(jīng)典、實際的案例經(jīng)過作者精心提煉和改編,不僅保證讀者能夠?qū)W好知識點,更重要的是能夠幫助讀者掌握實際的操作技能,同時培養(yǎng)電子電路設(shè)計實踐能力。
3、 涵蓋面廣
本書是一本對電子工程專業(yè)具有普適性的基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)習(xí)書籍,在本書的篇幅內(nèi),包羅了Altium Designer常用的功能講解,內(nèi)容涵蓋了電路設(shè)計與仿真各個方面的知識。對每個知識點而言,我們不求過于深入,只要求讀者能夠掌握一般工程設(shè)計的知識即可,因此在語言上盡量做到淺顯易懂,言簡意賅。
4、 突出技能提升
本書從全面提升Altium Designer設(shè)計與仿真分析能力的角度出發(fā),結(jié)合大量的案例講解如何利用Altium Designer進行電路設(shè)計分析,讓讀者了解計算機輔助電路設(shè)計并能夠獨立地完成各種工程設(shè)計。
三、本書光盤
1.20段大型高清多媒體教學(xué)視頻(動畫演示)
為了方便讀者學(xué)習(xí),本書專門制作了20段多媒體動畫演示視頻,讀者可以先看視頻,像看電影一樣輕松愉悅地學(xué)習(xí)本書內(nèi)容。
2.10套不同類型電路圖紙設(shè)計方案及配套視頻文件
為了幫助讀者拓展視野,本書光盤特意贈送了10套電路設(shè)計源文件,以及配套的動畫演示視頻。
3.全書實例的源文件和素材
本書附帶了很多實例,光盤中包含實例的源文件和元件庫素材文件,讀者可以安裝Altium Designer 16軟件,打開并使用它們。
四、本書服務(wù)
1.安裝軟件的獲取
按照本書上的實例進行操作練習(xí),以及使用Altium Designer進行電路設(shè)計與仿真分析時,需要事先在電腦上安裝相應(yīng)的軟件。讀者可從網(wǎng)絡(luò)中下載相應(yīng)軟件進行學(xué)習(xí),或者從當(dāng)?shù)仉娔X城、軟件經(jīng)銷商處購買。
2.關(guān)于本書的技術(shù)問題或有關(guān)本書信息的發(fā)布
讀者朋友遇到有關(guān)本書的技術(shù)問題,可以登錄網(wǎng)站,找到該書后單擊下部的“網(wǎng)絡(luò)資源”下載,看該書的留言是否已經(jīng)對相關(guān)問題進行了回復(fù),如果沒有請直接留言,我們將及時回復(fù)。
3.關(guān)于本書光盤的使用
本書光盤可以放在電腦DVD格式光驅(qū)中使用,其中的視頻文件可以用播放軟件進行播放,但不能在家用DVD播放機上播放,也不能在CD格式光驅(qū)的電腦上使用(現(xiàn)在CD格式的光驅(qū)已經(jīng)很少)。如果光盤仍然無法讀取,最快的辦法是建議換一臺電腦讀取,然后復(fù)制過來,極個別光驅(qū)與光盤不兼容的現(xiàn)象是有的。另外,盤面有臟物建議要先行擦拭干凈。
五、作者團隊
本書由CAD/CAM/CAE技術(shù)聯(lián)盟組織編寫。CAD/CAM/CAE技術(shù)聯(lián)盟是一個CAD/CAM/CAE技術(shù)研討、工程開發(fā)、培訓(xùn)咨詢和圖書創(chuàng)作的工程技術(shù)人員協(xié)作聯(lián)盟,包含20多位專職和眾多兼職CAD/CAM/CAE工程技術(shù)專家。其中,趙志超、張輝、趙黎黎、朱玉蓮、徐聲杰、張琪、盧園、楊雪靜、孟培、閆聰聰、李兵、甘勤濤、孫立明、李亞莉、王敏、宮鵬涵、左昉、李謹(jǐn)?shù)葏⑴c了具體章節(jié)的編寫工作,對他們的付出表示真誠的感謝。
CAD/CAM/CAE技術(shù)聯(lián)盟負責(zé)人由Autodesk中國認(rèn)證考試中心首席專家擔(dān)任,全面負責(zé)Autodesk中國官方認(rèn)證考試大綱制定、題庫建設(shè)、技術(shù)咨詢和師資力量培訓(xùn)工作,成員精通Autodesk系列軟件。其創(chuàng)作的很多教材成為國內(nèi)具有引導(dǎo)性的旗幟作品,在國內(nèi)相關(guān)專業(yè)方向圖書創(chuàng)作領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。
六、致謝
在本書的寫作過程中,策劃編輯劉利民先生和楊靜華女士給予了很大的幫助和支持,提出了很多中肯的建議,在此表示感謝。同時,還要感謝清華大學(xué)出版社的所有編審人員為本書的出版所付出的辛勤勞動。本書的成功出版是大家共同努力的結(jié)果,謝謝所有給予支持和幫助的人們。
編 者
第1章AltiumDesigner16概述
1.1AltiumDesigner16的主要特點
1.2AltiumDesigner16的運行環(huán)境
1.3AltiumDesigner16的啟動
1.4AltiumDesigner16的主窗口
1.4.1菜單欄
1.4.2工具欄
1.4.3工作窗口
1.4.4工作區(qū)面板
1.5AltiumDesigner16的文件管理系統(tǒng)
1.5.1項目文件
1.5.2自由文件
1.5.3存盤文件
1.6AltiumDesigner16的開發(fā)環(huán)境
1.6.1AltiumDesigner16原理圖開發(fā)環(huán)境
1.6.2AltiumDesigner16印制板電路開發(fā)環(huán)境
1.6.3AltiumDesigner16仿真編輯環(huán)境
1.6.4AltiumDesigner16VHDL編輯環(huán)境
1.7常用編輯器的啟動
1.7.1創(chuàng)建新的項目文件
1.7.2原理圖編輯器的啟動
1.7.3PCB編輯器的啟動
1.7.4不同編輯器之間的切換
第2章原理圖設(shè)計基礎(chǔ)
2.1原理圖的組成
2.2原理圖編輯器的界面簡介
2.2.1主菜單欄
2.2.2主工具欄
2.2.3工作窗口和工作面板
2.3原理圖設(shè)計的一般流程
2.4原理圖圖紙設(shè)置
2.5原理圖工作環(huán)境設(shè)置
2.5.1設(shè)置原理圖的常規(guī)環(huán)境參數(shù)
2.5.2設(shè)置圖形編輯的環(huán)境參數(shù)
2.5.3設(shè)置鼠標(biāo)滾輪屬性
2.5.4設(shè)置編譯器的環(huán)境參數(shù)
2.5.5原理圖的自動聚焦設(shè)置
2.5.6元件自動縮放設(shè)置
2.5.7原理圖的網(wǎng)格設(shè)置
2.5.8原理圖的連線切割設(shè)置
2.5.9電路板單位的設(shè)置
2.5.10電路板圖元的設(shè)置
2.5.11設(shè)置Orcad的環(huán)境參數(shù)
2.6加載元件庫
2.6.1元器件庫的分類
2.6.2打開“庫”面板
2.6.3加載和卸載元件庫
2.7放置元件
2.7.1元件的搜索
2.7.2元件的放置
2.7.3元件位置的調(diào)整
2.7.4元件的排列與對齊
2.7.5元件的屬性設(shè)置
2.8元器件的刪除
第3章原理圖的繪制
3.1原理圖連接工具
3.2元件的電氣連接
3.2.1用導(dǎo)線連接元件
3.2.2總線的繪制
3.2.3繪制總線分支線
3.2.4放置電氣節(jié)點
3.2.5放置電源和接地符號
3.2.6放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽
3.2.7放置輸入/輸出端口
3.2.8放置忽略ERC測試點
3.2.9放置PCB布線指示
3.2.10放置離圖連接
3.2.11線束連接器
3.2.12線束入口
3.2.13信號線束
3.3使用圖形工具繪圖
3.3.1實用工具
3.3.2繪制直線
3.3.3繪制多邊形
3.3.4繪制橢圓弧
3.3.5繪制矩形
3.3.6繪制圓角矩形
3.3.7繪制橢圓
3.3.8繪制扇形
3.3.9添加文本字符串
3.3.10添加文本框
3.3.11添加貝塞兒曲線
3.3.12添加圖形
3.4操作實例—超聲波霧化器電路
第4章原理圖的后續(xù)處理
4.1原理圖中的常用操作
4.1.1工作窗口的縮放
4.1.2刷新原理圖
4.1.3工具欄和工作面板的打開/關(guān)閉
4.1.4狀態(tài)信息顯示欄的打開/關(guān)閉
4.1.5對象的復(fù)制/剪切和粘貼
4.1.6查找與替換操作
4.2打印與報表輸出
4.2.1打印輸出
4.2.2網(wǎng)絡(luò)表
4.2.3基于整個項目的網(wǎng)絡(luò)表
4.2.4基于單個原理圖文件的網(wǎng)絡(luò)表
4.2.5生成元件報表
4.3操作實例—電飯煲飯熟報知器電路
第5章層次化原理圖的設(shè)計
5.1層次電路原理圖的基本概念
5.2層次原理圖的基本結(jié)構(gòu)和組成
5.3層次原理圖的設(shè)計方法
5.3.1自上而下的層次原理圖設(shè)計
5.3.2自下而上的層次原理圖設(shè)計
5.4層次原理圖之間的切換
5.4.1由頂層原理圖中的方塊電路圖切換到相應(yīng)的子原理圖
5.4.2由子原理圖切換到頂層原理圖
5.5層次設(shè)計表
5.6操作實例—音頻均衡器電路
第6章原理圖中的高級操作
6.1工具的利用
6.1.1自動分配元件標(biāo)號
6.1.2返回更新原理圖元件標(biāo)號
6.1.3導(dǎo)入引腳數(shù)據(jù)
6.2元件編號管理
6.3元件的過濾
6.4在原理圖中添加PCB設(shè)計規(guī)則
6.4.1在對象屬性中添加設(shè)計規(guī)則
6.4.2在原理圖中放置PCB布局標(biāo)志
6.5使用List和Navigator面板進行快速瀏覽
6.6原理圖的查錯及編譯
6.6.1原理圖的自動檢測設(shè)置
6.6.2原理圖的編譯
6.6.3原理圖的修正
6.7操作實例—音頻均衡器電路高級操作
第7章PCB設(shè)計基礎(chǔ)知識
7.1PCB編輯器的功能特點
7.2PCB界面簡介
7.2.1菜單欄
7.2.2主工具欄
7.3新建PCB文件
7.3.1利用PCB板向?qū)?chuàng)建PCB文件
7.3.2利用菜單命令創(chuàng)建PCB文件
7.3.3利用模板創(chuàng)建PCB文件
7.4PCB面板的應(yīng)用
7.5PCB的設(shè)計流程
7.6電路板物理結(jié)構(gòu)及環(huán)境參數(shù)設(shè)置
7.6.1電路板物理邊框的設(shè)置
7.6.2電路板圖紙的設(shè)置
7.6.3電路板的層面設(shè)置
7.6.4工作層面與顏色設(shè)置
7.6.5PCB布線框的設(shè)置
7.6.6“參數(shù)選擇”的設(shè)置
7.7在PCB文件中導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)表信息
7.7.1裝載元件封裝庫
7.7.2設(shè)置同步比較規(guī)則
7.7.3導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報表
7.7.4原理圖與PCB圖的同步更新
第8章PCB的布局設(shè)計
8.1元件的自動布局
8.1.1自動布局約束參數(shù)
8.1.2元件的矩形區(qū)域排列
8.1.3排列板子外的元件
8.1.4推擠式自動布局
8.1.5導(dǎo)入自動布局文件進行布局
8.2元件的手動布局
8.2.1元件的對齊操作
8.2.2元件說明文字的調(diào)整
8.2.3元件間距的調(diào)整
8.2.4元件手動布局的具體步驟
8.33D效果圖
8.4網(wǎng)絡(luò)密度分析
8.5操作實例
8.5.1超聲波霧化器電路PCB設(shè)計
8.5.2電飯煲飯熟報知器電路PCB設(shè)計
第9章PCB電路板的布線
9.1電路板的自動布線
9.1.1設(shè)置PCB自動布線的規(guī)則
9.1.2設(shè)置PCB自動布線的策略
9.1.3電路板自動布線的操作過程
9.2電路板的手動布線
9.2.1拆除布線
9.2.2手動布線
9.3添加安裝孔
9.4覆銅和補淚滴
9.4.1執(zhí)行覆銅命令
9.4.2設(shè)置覆銅屬性
9.4.3放置覆銅
9.4.4補淚滴
9.5操作實例—超聲波霧化器電路印制電路板的布線
第10章電路板的后期制作
10.1電路板的測量
10.1.1測量電路板上兩點間的距離
10.1.2測量電路板上對象間的距離
10.1.3測量電路板上導(dǎo)線的長度
10.2DRC檢查
10.2.1在線DRC和批處理DRC
10.2.2對未布線的PCB文件執(zhí)行批處理DRC
10.2.3對已布線完畢的PCB文件執(zhí)行批處理DRC
10.3電路板的報表輸出
10.3.1PCB圖的網(wǎng)絡(luò)表文件
10.3.2PCB板信息報表
10.3.3元器件報表
10.3.4簡單元器件報表
10.3.5網(wǎng)絡(luò)表狀態(tài)報表
10.4電路板的打印輸出
10.4.1打印PCB文件
10.4.2打印報表文件
10.4.3生成Gerber文件
10.5操作實例
10.5.1電路板信息及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報表
10.5.2電路板元件清單
10.5.3PCB圖紙打印輸出
10.5.4生產(chǎn)加工文件輸出
第11章創(chuàng)建元件庫及元件封裝
11.1創(chuàng)建原理圖元件庫
11.1.1元件庫面板
11.1.2工具欄
11.1.3設(shè)置庫編輯器工作區(qū)參數(shù)
11.1.4繪制庫元件
11.1.5繪制含有子部件的庫元件
11.2創(chuàng)建PCB元件庫及封裝
11.2.1封裝概述
11.2.2常用封裝介紹
11.2.3新建封裝的界面介紹
11.2.4PCB庫編輯器環(huán)境設(shè)置
11.2.5用PCB向?qū)?chuàng)建PCB元件規(guī)則封裝
11.2.6用PCB元件向?qū)?chuàng)建3D元件封裝
11.2.7手工創(chuàng)建PCB元件不規(guī)則封裝
11.3元件封裝檢錯和元件封裝庫報表
11.4操作實例
11.4.1繪制音樂集成芯片
11.4.2元器件報表
11.4.3元器件庫報表
11.4.4元器件規(guī)則檢查報表
第12章電路仿真系統(tǒng)
12.1電路仿真的基本概念
12.2放置電源及仿真激勵源
12.3仿真分析的參數(shù)設(shè)置
12.3.1通用參數(shù)的設(shè)置
12.3.2仿真方式的具體參數(shù)設(shè)置
12.3.3OperatingPointAnalysis(工作點分析)
12.3.4TransientAnalysis(瞬態(tài)特性分析)
12.3.5DCSweepAnalysis(直流傳輸特性分析)
12.3.6ACSmallSignalAnalysis(交流小信號分析)
12.3.7NoiseAnalysis(噪聲分析)
12.3.8Pole-ZeroAnalysis(零-極點分析)
12.3.9TransferFunctionAnalysis(傳遞函數(shù)分析)
12.3.10TemperatureSweep(溫度掃描)
12.3.11ParameterSweep(參數(shù)掃描)
12.3.12MonteCarloAnalysis(蒙特卡羅分析)
12.3.13AdvancedOptions(高級選項)
12.4特殊仿真元器件的參數(shù)設(shè)置
12.4.1節(jié)點電壓初值
12.4.2節(jié)點電壓
12.4.3仿真數(shù)學(xué)函數(shù)
12.4.4使用仿真數(shù)學(xué)函數(shù)輸出
12.5電路仿真的基本方法
12.6操作實例
12.6.1保險絲電路仿真
12.6.2集電極耦合多諧振蕩器電路仿真
12.6.3基本電力供應(yīng)電路分析
第13章信號完整性分析
13.1信號完整性分析概述
13.1.1信號完整性分析的概念
13.1.2信號完整性分析工具
13.2信號完整性分析規(guī)則設(shè)置
13.3設(shè)定元件的信號完整性模型
13.3.1在信號完整性分析之前設(shè)定元件的SI模型
13.3.2在信號完整性分析過程中設(shè)定元件的SI模型
13.4信號完整性分析器設(shè)置
13.5操作實例
第14章可編程邏輯器件設(shè)計
14.1可編程邏輯器件及其設(shè)計工具
14.2PLD設(shè)計概述
14.3VHDL應(yīng)用設(shè)計實例
14.3.1VHDL中的描述語句
14.3.2創(chuàng)建FPGA項目
14.3.3創(chuàng)建VHDL設(shè)計文件
14.3.4創(chuàng)建頂層電路原理圖
14.3.5建立VHDL庫文件
14.3.6創(chuàng)建層次電路原理圖
14.3.7建立VHDL測試文件
14.3.8FPGA項目設(shè)置和編譯
第15章開關(guān)穩(wěn)壓電路圖設(shè)計實例
15.1電路板設(shè)計流程
15.1.1電路板設(shè)計的一般步驟
15.1.2電路原理圖設(shè)計的一般步驟
15.1.3印刷電路板設(shè)計的一般步驟
15.2開關(guān)穩(wěn)壓電路圖設(shè)計
15.2.1設(shè)計準(zhǔn)備
15.2.2原理圖輸入
15.2.3元件屬性清單
15.2.4編譯工程及查錯
第16章耳機放大器電路設(shè)計實例
16.1電路工作原理說明
16.2耳機放大器電路設(shè)計
16.2.1創(chuàng)建原理圖
16.2.2創(chuàng)建可變電阻
16.2.3搜索元件NE5532
16.2.4繪制原理圖
16.3元件清單
16.3.1元件總報表
16.3.2元件分類報表
16.3.3簡易元件報表
16.3.4項目網(wǎng)絡(luò)表
16.4設(shè)計電路板
16.4.1印制電路板設(shè)置
16.4.2布線設(shè)置
第17章無線防盜報警器電路圖設(shè)計實例
17.1電路工作原理說明
17.2創(chuàng)建工程文件
17.3制作元件
17.3.1制作AT89C2051元件
17.3.2制作PT2272元件
17.3.3制作SM3C元件
17.4繪制原理圖
17.4.1無線接收電路模塊設(shè)計
17.4.2數(shù)據(jù)解碼電路模塊設(shè)計
17.4.3數(shù)據(jù)處理電路模塊設(shè)計
17.4.4報警電路模塊設(shè)計
17.4.5輸出顯示模塊設(shè)計
17.4.6斷電報警模塊設(shè)計
17.4.7電源電路模塊設(shè)計
17.5設(shè)計PCB板
17.5.1創(chuàng)建PCB文件
17.5.2編輯元件封裝
17.5.3印制電路板設(shè)置
17.5.4布線設(shè)置
17.5.5敷銅設(shè)置
第18章通信電路圖設(shè)計實例
18.1實例簡介
18.2新建工程
18.3裝入元器件
18.4原理圖輸入
18.4.1元件布局
18.4.2元件手工布線
18.5PCB設(shè)計
18.5.1準(zhǔn)備工作
18.5.2資料轉(zhuǎn)移
18.5.3零件布置
18.5.4網(wǎng)絡(luò)分類
18.5.5布線
18.6生成報表文件
18.6.1電路板信息及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報表
18.6.2電路板元件清單報表
18.6.3PCB圖紙打印輸出
第19章電魚機電路設(shè)計實例
19.1從Schematic到PCB的設(shè)計流程
19.1.1新建工程
19.1.2裝入元器件
19.1.3輸入原理圖
19.1.4設(shè)置項目選項
19.2元件清單
19.2.1元件總報表
19.2.2元件分類報表
19.2.3簡易元件報表
19.2.4項目網(wǎng)絡(luò)表
19.3設(shè)計電路板
19.3.1印制電路板設(shè)置
19.3.23D效果圖
19.3.3布線設(shè)置
19.3.4覆銅設(shè)置
19.3.5滴淚設(shè)置
第20章漢字顯示屏電路設(shè)計實例
20.1實例設(shè)計說明
20.2創(chuàng)建項目文件
20.3原理圖輸入
20.3.1繪制層次結(jié)構(gòu)原理圖的頂層電路圖
20.3.2繪制層次結(jié)構(gòu)原理圖子圖
20.3.3自下而上的層次結(jié)構(gòu)原理圖設(shè)計方法
20.4層次原理圖間的切換
20.4.1從頂層原理圖切換到原理圖符號對應(yīng)的子圖
20.4.2從子原理圖切換到頂層原理圖
20.5元件清單
20.5.1元件材料報表
20.5.2元件分類材料報表
20.5.3元件網(wǎng)絡(luò)報表
20.5.4元器件簡單元件清單報表
20.6設(shè)計電路板
20.6.1印制電路板設(shè)計初步操作
20.6.2布線設(shè)置
20.7項目層次結(jié)構(gòu)組織文件