Altium Designer通過將原理圖設計、電路仿真、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術完美地融合,為設計者提供一套全新的設計解決方案,使設計工作變得更為輕松,熟練使用這一軟件必將大大提高電路設計的質量和效率。
本書按照印制電路板設計的順序,全面地介紹Altium Designer 15的功能和面向實際應用的操作方法與技巧。本書主要包括工程項目的建立、原理圖設計、PCB設計、創建元件庫、電路仿真以及實際工程案例介紹等內容。此外,本書也對Altium Designer 15的各功能模塊的參數設置、使用方法進行了較詳細的介紹。
本書各章都配備有練習題,通過學、例、練的方式,加深讀者對知識的學習和運用能力。本書以實際的設計實例為基礎,講解由淺入深,從易到難,各章節之間既相對獨立又前后關聯。在本書的編寫過程中,作者根據自身電路設計與制作的經驗,適當地給出總結和相關提示,以供讀者進一步地吸收理解。
本書適合作為大中專院校電子、通信類學生的專業教材,也可以作為工程技術人員的自學讀物和專業人士的參考手冊。
實例豐富:書中給出了大量典型的實例,難度由淺入深,講解透徹,便于讀者快速入門。
重點突出:書中重點介紹了Altium Designer設計工具*常用、*主要的功能,便于讀者把握學習重點。
實戰性強:在介紹案例時,會給出實際操作中的技巧及常見問題的處理方法,這些方法極具實用性;書中給案例也均經充分驗證,按照步驟操作即可實現*終結果。
前言
Altium Designer 15是原Protel軟件開發商Altium公司推出的一款一體化的電子產品開發系統,主要運行在Windows操作系統上。這套軟件通過把原理圖設計、電路仿真、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術完美地融合,為設計者提供了一套全新的設計解決方案,使設計工作變得更為輕松,熟練使用這一軟件必將大大提高電路設計的質量和效率。Altium Designer 15除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內的先前一系列版本的功能和優點外,還增加了許多改進和高端功能。該平臺拓寬了板級設計的傳統界面,全面集成了FPGA設計功能和SOPC設計實現功能,從而允許工程設計人員能夠將系統設計中的FPGA與PCB設計及嵌入式設計集成在一起。
為了能夠讓廣大電子線路初學者以及有一定基礎的電路設計從業者快速掌握電路設計軟件,盡快提高實際工程應用能力,作者盡可能地從讀者易于接受的角度編寫了本書。本書的介紹由淺入深、從易到難,各章節之間既相對獨立又前后關聯。在本書的編寫過程中,作者根據自身電路設計與制作的經驗,適當地給出總結和相關提示,以供讀者進一步理解。
本書作者都是長期使用Altium Designer進行教學、科研和實際生產工作的教師或工程師,有著豐富的教學和圖書編著經驗。在內容編排上,按照讀者學習的一般規律,結合大量實例講解操作步驟,能夠使讀者快速、真正地掌握Altium軟件的使用。
本書具有以下鮮明的特點:
(1) 實例貫穿全書。所選實例非常典型,難度由淺入深,講解透徹,可使讀者快速入門。
(2) 重點突出。有重點地介紹該設計工具最常用、最主要的功能,便于讀者抓住學習重點。
(3) 技巧性強。具體講解案例時,會介紹一些在實際操作中的技巧及常見問題的處理方法。
(4) 可操作性強。書中所舉例子均經充分驗證,按所述步驟可實現最終結果。
本書特別適合大中專院校學生、在職工程技術人員、渴望充電繼續深造的人員學習使用,也可以作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、電氣控制類專業課教材及電子工程技術人員的參考書。
本書主要由游藩、王圣旭、談世哲編著,參與編寫工作的還有陳敏、向陽奎、夏平、孟祥明、王強、李爽、蔡青格、孟波等。
作者
游藩 高級工程師,擁有多年的嵌入式軟硬件從業經驗,致力于軍用檢測設備的研發。在嵌入式系統設計、機電一體化設計等領域具有極其豐富的經驗,出版有多部專著,發表學術論文多篇,獲得軍隊科技進步獎兩項,多項科技成果通過鑒定,享受軍隊優秀專業技術人才崗位津貼。
目錄
第1章初識Altium Designer
1.1Protel的發展概況
1.2Altium Designer 15的安裝、啟動與激活
1.3Altium Designer 15的主界面布局
1.4Altium Designer 15的個性化資源
1.5Altium Designer 15的集成開發環境
1.6Altium Designer 15的文件管理
1.7獲取Altium Designer幫助
1.8思考與練習
第2章電路原理圖環境設置
2.1繪制電路原理圖的原則及步驟
2.2原理圖的編輯環境
2.3圖紙的設置
2.4原理圖工作環境設置
2.5思考與練習
第3章原理圖視圖對象的操作
3.1原理圖視圖操作
3.1.1工作界面的縮放
3.1.2其他視圖操作
3.2原理圖對象的編輯操作
3.2.1對象的選擇
3.2.2對象的復制、剪切和粘貼
3.2.3對象的刪除
3.2.4發現相似對象
3.3原理圖的打印
3.4綜合演練
3.5思考與練習
第4章原理圖繪制工具介紹
4.1原理圖繪制工具簡介
4.2導線的繪制
4.3電路節點的放置
4.4電源/地符號的放置
4.5網絡標號的放置
4.6端口的放置
4.7總線的繪制
4.8忽略ERC檢查點的使用
4.9PCB布線指示(PCBLayout)的放置
4.10綜合演練
4.11思考與練習
第5章電路原理圖的繪制
5.1原理圖的組成
5.2Altium Designer 15元器件庫
5.2.1元器件庫的管理與操作
5.2.2加載和卸載元器件庫
5.2.3查找元器件
5.3元器件的放置和屬性編輯
5.3.1元器件的放置
5.3.2元器件的屬性編輯
5.4元器件位置的調整
5.4.1元器件的移動
5.4.2元器件的對齊
5.5繪制簡單電路原理圖
5.6層次原理圖的設計方法
5.6.1層次原理圖概述
5.6.2層次原理圖的設計
5.6.3層次原理圖之間的切換
5.7編譯項目及查錯
5.7.1編譯項目的設置
5.7.2執行編譯項目
5.8生產和輸出各種報表與文件
5.8.1網絡報表
5.8.2元器件報表
5.8.3元器件交叉引用報表
5.8.4層次設計報表
5.9綜合演練
5.10思考與練習
第6章創建元器件原理圖庫
6.1原理圖庫文件管理
6.1.1庫文件的創建
6.1.2庫文件的保存
6.2原理圖元器件庫編輯環境
6.2.1元器件庫面板
6.2.2工具欄
6.3原理圖元器件符號繪制工具
6.3.1繪圖工具
6.3.2繪制直線
6.3.3繪制橢圓弧和圓弧
6.3.4繪制多邊形
6.3.5繪制矩形
6.3.6繪制貝塞爾曲線
6.3.7繪制橢圓或圓
6.3.8繪制扇形
6.3.9放置文本字符串和文本框
6.3.10放置圖片
6.4原理圖封裝檢查
6.4.1通過元器件屬性檢查元器件封裝
6.4.2通過封裝管理器檢查封裝
6.5繪制元器件及原理圖元器件庫的加載
6.5.1元器件的繪制
6.5.2原理圖元器件庫的加載
6.6元器件的檢錯和報表
6.6.1元器件符號信息報表
6.6.2元器件符號錯誤信息報表
6.6.3元器件符號庫信息報表
6.7綜合演練
6.8思考與練習
第7章創建元器件PCB封裝庫
7.1封裝庫文件管理
7.2封裝庫編輯環境
7.3新建元器件封裝
7.3.1手工創建元器件封裝
7.3.2使用向導創建元器件封裝
7.4不規則封裝的繪制
7.4.1焊盤屬性編輯
7.4.2線屬性編輯
7.4.3圓弧屬性編輯
7.4.4示例芯片的封裝信息
7.4.5通過向導制作SOP6
7.4.6修改SOP6焊盤
7.4.7測量焊盤的距離
7.4.8查看元器件封裝的走線尺寸
7.4.9繪制SOP6的走線
7.5元器件封裝管理
7.5.1元器件封裝管理面板
7.5.2元器件封裝管理操作
7.6封裝報表文件
7.6.1設置元器件封裝規則檢查
7.6.2創建元器件封裝報表文件
7.6.3封裝庫報表文件
7.7綜合演練
7.8思考與練習
第8章印制電路板設計的環境設置
8.1PCB的設計基礎
8.1.1PCB的分類
8.1.2PCB常用組成
8.1.3元器件封裝概述
8.1.4PCB設計流程
8.1.5PCB設計的基本原則
8.2PCB編輯環境
8.2.1集成的設計平臺
8.2.2典型圖形界面對象
8.2.3啟動PCB編輯環境
8.2.4PCB編輯界面及菜單工具簡介
8.2.5在PCB編輯器中快速導航
8.3利用PCB向導創建PCB文件
8.4使用菜單命令生成PCB文件
8.4.1菜單命令創建空白PCB文件
8.4.2規劃電路板物理邊界
8.4.3規劃電路板電氣邊界
8.4.4印制電路板選項設置
8.5PCB視圖操作管理
8.5.1工作窗口的縮放
8.5.2飛線的顯示與隱藏
8.5.3常見視圖命令
8.5.4PCB的3D顯示
8.6綜合演練
8.7思考與練習
第9章印制電路板設計
9.1PCB常用對象的放置及屬性設置
9.1.1放置輔助對象及屬性設置
9.1.2放置走線及屬性設置
9.1.3放置字符串及屬性設置
9.1.4放置焊盤及屬性設置
9.1.5放置過孔(Via)及屬性設置
9.1.6放置元器件(Component)及屬性設置
9.1.7放置坐標(Coordinate)及屬性設置
9.1.8放置尺寸(Dimension)及屬性設置
9.1.9放置敷銅(Polygon Pour)
9.1.10敷銅鏤空(Polygon Pour Cutout)
9.1.11切割敷銅
9.1.12放置矩形填充
9.1.13放置銅區域
9.1.14敷銅管理器
9.1.15放置禁止布線對象
9.2PCB設計規則
9.2.1概述
9.2.2電氣規則(Electrical)
9.2.3布線規則(Routing)
9.2.4表貼式封裝設計規則(SMT)
9.2.5屏蔽設計規則(Mask)
9.2.6內電層設計規則(Plane)
9.2.7測試點設計規則(Testpoint)
9.2.8制造設計規則(Manufacturing)
9.2.9高頻電路設計規則(High Speed)
9.2.10組件布置規則(Placement)
9.2.11信號完整性分析設計規則(Signal Integrity)
9.2.12電源線寬度類規則的設計
9.3PCB的板層
9.3.1PCB板層啟動
9.3.2板層定義
9.3.3板層設置與管理
9.4PCB元器件布局布線
9.4.1元器件的自動布局
9.4.2元器件的手動布局
9.4.3元器件的自動布線
9.4.4元器件的手動布線
9.5原理圖與PCB的同步更新
9.5.1由原理圖更新PCB
9.5.2由PCB更新原理圖
9.6信號完整性分析
9.6.1信號完整性常見問題
9.6.2信號完整性系統模型
9.6.3信號完整性分析指標
9.6.4信號完整性分析規則設置
9.6.5在信號完整性分析方面的功能
9.6.6進行信號完整性分析特點
9.7綜合演練
9.8思考與練習
第10章電路仿真
10.1Altium Designer仿真概述
10.2Altium Designer 15電路仿真的主要特點
10.3Altium Designer 15仿真的主要步驟
10.4常用電路仿真元器件
10.5仿真信號源
10.5.1獨立源
10.5.2線性受控源
10.5.3非線性受控源
10.6仿真模式設置及分析
10.6.1參數設置
10.6.2直流工作點分析
10.6.3直流掃描分析
10.6.4傳遞函數分析
10.6.5交流小信號分析
10.6.6瞬態分析
10.6.7參數掃描分析
10.6.8零點極點分析
10.6.9傅里葉分析
10.6.10噪聲分析
10.6.11溫度掃描
10.6.12蒙特卡羅分析
10.7思考與練習
第11章工程案例
11.1設計任務和實現方案介紹
11.2創建工程項目
11.3原理圖設計
11.4PCB設計
11.5制造文件的生成
11.6思考與練習