電子CAD——Altium Designer作者簡介

林紅華，女，廣東省職教學會電子信息技術(shù)專業(yè)指導委員會秘書長、電子配裝競賽項目國家級裁判主任。 2100433B

《電子CAD——Altium Designer》貫徹基于工作過程導向的理實一體化項目教學理念，根據(jù)企業(yè)技術(shù)人員的崗位及技術(shù)要求編排項目順序，以電子產(chǎn)品電路及全國職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試中的電路作為應用實例，每個項目根據(jù)設(shè)計流程和目標分解為多個任務，每個任務按照“任務內(nèi)容”、“任務完成”、“知識鏈接”和“知識回顧”等來組織教學，以工作過程為導向，使學習過程貼近工作實際，在完成工作任務過程中完成技能學習。

為了適應中等職業(yè)學校學生的學習特點，該書打破了知識的系統(tǒng)性，突出培養(yǎng)學生的實際應用和實際操作能力。

• 課程資源

《電子CAD——Altium Designer》配有Abook數(shù)字課程，該課程包括電子教案、演示文稿等2個板塊。

《電子CAD——Altium Designer》以Altium Designer 15軟件為操作平臺，以應用實例為主線，介紹了電路設(shè)計的基本方法和技巧。全書共分為6個項目，詳細介紹了元件庫的統(tǒng)一管理、原理圖的繪制和仿真、PCB的設(shè)計、設(shè)計文件的輸出。為便于讀者掌握電路設(shè)計的方法和操作技巧，還分別介紹了單層板實例制作——遮光式計數(shù)器、雙層板實例制作——數(shù)控電源。

該書依據(jù)中等職業(yè)學校相關(guān)專業(yè)教學大綱，并參照相關(guān)的國家職業(yè)技能標準和行業(yè)職業(yè)技能鑒定規(guī)范以及全國職業(yè)院校技能大賽相關(guān)項目要求，結(jié)合中等職業(yè)教育的實際教學情況編寫而成。

該書編寫人員是多年全國職業(yè)院校技能大賽電工電子類項目的指導教師，他們根據(jù)多年的教學經(jīng)驗及學習者的一般心理，對教學內(nèi)容進行專業(yè)總結(jié)并給出相關(guān)提示。

該書由林紅華主編并統(tǒng)稿，全國職業(yè)院校技能大賽中職組電工電子競賽項目電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試比賽首席評委聶輝海主審，項目1由李關(guān)華、林紅華編寫，項目2由李關(guān)華、李衡延編寫，項目3、項目4、項目5由徐志遠編寫，項目6由李關(guān)華編寫。聚物騰云物聯(lián)網(wǎng)（上海）有限公司馬熙飛工程師擔任該書技術(shù)顧問。

2016年4月13日，《電子CAD——Altium Designer》由高等教育出版社出版。

第1章 Altium Designer 6概述

1.1 Altium Designer 6簡介

1.2 Altium Designer 6的開發(fā)環(huán)境

1.3 Altium Designer 6的操作界面

1.4 Altium Designer 6的管理類型

1.5 工作面板和窗口的管理

1.6 Altium Designer 6的主要文件操作

1.7 Altium Designer 6的基本參數(shù)設(shè)置

第2章 電路原理圖設(shè)計基礎(chǔ)

2.1　電路設(shè)計流程

2.2　進入原理圖的設(shè)計環(huán)境

2.3　原理圖環(huán)境設(shè)置

2.4　原理圖系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

2.5　放置電路元器件

2.6　原理圖菜單

2.7　原理圖設(shè)計工具欄

2.8　原理圖的布線

2.9　繪制圖形工具欄

2.10　添加文字對象

2.11　原理圖的打印輸出

第3章　元器件庫的管理與創(chuàng)建

3.1　新建一個集成庫項目

3.2　管理原理圖元器件庫

3.3　創(chuàng)建原理圖元器件庫

3.4　原理圖庫文件操作

3.5　管理元器件封裝庫

3.6　創(chuàng)建元器件封裝庫

3.7　生成元件集成庫

3.8　分解集成庫

第4章　一步一步跟我學集成庫制作

第一步　新建一個集成庫

第二步　制作原理圖庫元件

第三步　制作元件封裝

第四步　編譯生成集成庫

第5章　原理圖設(shè)計提高

5.1　原理圖編輯

5.2　元件的整體操作

5.3　層次原理圖的設(shè)計

第6章　原理圖編譯與輸出

6.1　編譯項目及查錯

6.2　生成各種報表

6.3　打印輸出

第7章　一步一步跟我學原理圖繪制

第一步　新建項目文件

第二步　創(chuàng)建原理圖紙模板

第三步　套用模板

第四步　放置元件

第五步　設(shè)置標題欄

第六步　電氣檢查

第七步　報表輸出

第8章　設(shè)計印刷電路板基礎(chǔ)

8.1　電路板設(shè)計基本常識

8.2　電路板設(shè)計的基本原則

8.3　PCB電路板設(shè)計步驟

8.4　PCB文件管理和層堆管理

8.5　優(yōu)先選項

8.6　PCB菜單與工具欄

8.7　PCB的設(shè)計規(guī)則

第9章　PCB設(shè)計提高

第10章　一步一步跟我學PCB板設(shè)計

參考文獻2100433B

第1章 Altium Designer的簡介與安裝 1

1.1 Altium Designer介紹 1

1.1.1 Altium Designer的歷史 1

1.1.2 Altium Designer的優(yōu)點 2

1.2 Altium Designer的安裝 3

1.2.1 對硬件的需求 3

1.2.2 Altium Designer安裝 3

1.3 漢化Altium Designer操作環(huán)境 6

1.4 PCB設(shè)計的工作流程概論 8

1.4.1 方案分析 8

1.4.2 電路仿真 8

1.4.3 設(shè)計原理圖庫文件 8

1.4.4 繪制原理圖 8

1.4.5 設(shè)計電子元器件封裝 9

1.4.6 設(shè)計PCB板 9

1.4.7 文檔整理 9

第2章 Altium Designer的編譯環(huán)境與軟件設(shè)置 10

2.1 原理圖編譯環(huán)境 10

2.2 PCB編譯環(huán)境 11

2.3 原理圖庫文件編譯環(huán)境 11

2.4 PCB封裝庫文件編譯環(huán)境 12

2.5 PCB 3D庫編譯環(huán)境 12

2.6 集成庫 13

2.7 Altium Designer預備知識 14

2.7.1 設(shè)計參數(shù) 14

2.7.2 【Tab】鍵的應用 16

2.7.3 原理圖布線 16

2.7.4 原理圖電子元器件編號 17

2.7.5 電子元器件放置 17

2.7.6 電子元器件的創(chuàng)建與封裝 17

2.7.7 電路圖的層次化 18

2.7.8 電子元器件引腳標識查詢 18

2.7.9 報表 19

第3章 電路原理圖設(shè)計 20

3.1 原理圖設(shè)計簡述 20

3.2 創(chuàng)建原理圖文件 20

3.3 原理圖編譯環(huán)境 22

3.3.1 主菜單 22

3.3.2 工具欄 22

3.3.3 原理圖圖紙設(shè)置 27

3.3.4 電子元器件庫的操作 34

3.4 對電子元器件的操作 36

3.4.1 電子元器件的放置與刪除 36

3.4.2 編輯電子元器件的屬性 37

3.4.3 調(diào)整電子元器件的位置 39

3.5 電子元器件的電氣連接 40

3.5.1 導線連接 40

3.5.2 總線連接 41

3.5.3 放置電氣節(jié)點 42

3.5.4 放置網(wǎng)絡(luò)標號 42

3.5.5 放置忽略電器規(guī)則檢查符號 44

3.5.6 放置PCB布線標志 44

3.5.7 智能粘貼 45

3.6 編譯項目及查錯 46

3.7 生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表文件 46

3.8 報表生成 46

3.9 小試牛刀 46

3.9.1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 47

3.9.2 信號發(fā)生器設(shè)計 49

3.10 原理圖庫文件簡介 51

3.10.1 庫文件編譯環(huán)境介紹 51

3.10.2 工具條介紹 54

3.11 電子元器件的繪制 55

3.12 庫文件輸出報表 60

第4章 PCB電子元器件設(shè)計基礎(chǔ)知識 62

4.1 印制電路板的構(gòu)成 62

4.2 層的概念 63

4.3 電子元器件封裝 66

4.3.1 封裝類型 66

4.3.2 常用封裝 67

4.4 導線、焊盤 75

4.4.1 導線 75

4.4.2 焊盤 76

第5章 PCB設(shè)計基礎(chǔ)知識 78

5.1 PCB設(shè)計環(huán)境 78

5.1.1 菜單欄 79

5.1.2 工具欄 79

5.1.3 PCB編輯窗口 80

5.2 PCB文件的創(chuàng)建 80

5.2.1 使用向?qū)?chuàng)建PCB文件 80

5.2.2 自行創(chuàng)建PCB文件 84

5.3 電路板設(shè)計規(guī)劃 84

5.3.1 重新定義板子形狀 84

5.3.2 依照選擇對象定義 86

5.4 網(wǎng)格設(shè)計 87

5.5 原理圖向PCB轉(zhuǎn)換 88

5.5.1 轉(zhuǎn)換初始工作 88

5.5.2 原理圖向PCB的轉(zhuǎn)換 88

5.5.3 飛線 90

5.6 小試牛刀 90

第6章 PCB布局與布線設(shè)計 93

6.1 手動布局 93

6.2 自動布局 97

6.2.1 布局規(guī)則介紹 97

6.2.2 電子元器件自動布局 98

6.3 三維預覽 101

6.4 手動布線 102

6.5 自動布線 105

6.6 PCB布線技巧 111

第7章 PCB庫文件的設(shè)計 113

7.1 手工封裝設(shè)計 113

7.1.1 8-Pin MOSP手動繪制 113

7.1.2 碳膜電位器R2410NSXB1 116

7.1.3 散熱器封裝 118

7.1.4 SMT貼片0805封裝繪制 119

7.2 利用封裝向?qū)ЮL制電子元器件封裝圖 121

第8章 PCB電路優(yōu)化設(shè)計 124

8.1 DRC檢查 124

8.2 利用端口和文本框工具優(yōu)化電路 126

8.3 添加測試點 129

8.3.1 測試點規(guī)則 129

8.3.2 自動搜索并創(chuàng)建合適的測試點 131

8.4 加淚滴 132

8.5 批量更改 133

8.6 增設(shè)電子元器件、焊盤 135

8.7 鋪銅 136

第9章 電路的層次化設(shè)計 140

9.1 自上而下的層次化電路設(shè)計 140

9.1.1 將電路劃分為多個電路功能模塊 140

9.1.2 創(chuàng)建工程 141

9.1.3 主(頂層)原理圖繪制 141

9.1.4 連線 142

9.1.5 在子電路模塊中輸入電路原理圖 143

9.1.6 使用網(wǎng)絡(luò)表查看網(wǎng)絡(luò)連接 145

9.2 自下而上的層次化電路設(shè)計 145

9.2.1 創(chuàng)建項目 146

9.2.2 連線 148

9.3 層次設(shè)計電路的特點 148

9.4 層次化原理圖之間的切換 148

9.4.1 從頂層切換到子圖層 148

9.4.2 從子圖層切換到頂層 149

9.5 PCB電路轉(zhuǎn)換 150

9.6 PCB圖紙打印軟件設(shè)置 153

9.7 打印案例分析(一) 154

9.8 打印案例分析(二) 159

第10章 印制電路板制作技術(shù) 164

10.1 設(shè)計印制電路板基礎(chǔ) 164

10.1.1 印制電路板的材料及分類 165

10.1.2 設(shè)計印制電路板前的準備工作 166

10.2 印制電路板的排版布局設(shè)計 174

10.2.1 印制電路板的排版布局 174

10.2.2 印制電路板干擾的產(chǎn)生及抑制 176

10.2.3 電子元器件排列安裝定位方式 179

10.2.4 焊盤及孔的設(shè)計 183

10.2.5 印制導線設(shè)計 185

10.3 印制電路板設(shè)計文件與制板工藝文件 187

10.4 印制電路板制造工藝簡介 191

10.4.1 印制電路板生產(chǎn)制造過程 192

10.4.2 印制電路板生產(chǎn)工藝 196

10.5 手工自制印制電路板的幾種方法 197

10.5.1 漆圖法 198

10.5.2 貼圖法 199

10.5.3 銅箔粘貼法 199

10.5.4 刀刻法 199

10.6 現(xiàn)代印制電路板制板技術(shù)簡介 200

10.6.1 概述 200

10.6.2 計算機輔助設(shè)計 201

10.6.3 印制電路板技術(shù)的發(fā)展趨勢 202

10.6.4 環(huán)保與高性能電路板 204

10.6.5 特殊電路板 205

10.7 印制電路板制作設(shè)備解決方案 208

10.7.1 實驗室解決方案 208

10.7.2 PCB線路板雕刻機解決方案 212

10.7.3 多功能環(huán)保PCB快速制板系統(tǒng) 213

10.7.4 小型工業(yè)PCB制作解決方案 213

第11章 PCB設(shè)計綜合案例 217

11.1 PIC單片機小規(guī)模開發(fā)板的設(shè)計 217

11.1.1 PIC單片機小規(guī)模開發(fā)板介紹 217

11.1.2 PIC單片機小規(guī)模開發(fā)板原理圖繪制 217

11.1.3 PIC單片機小模塊開發(fā)板PCB設(shè)計 220

11.2 射頻寬帶放大器PCB設(shè)計 221

11.2.1 原理圖設(shè)計 222

11.2.2 PCB電路規(guī)劃 222

11.3 多通道案例分析講解 224

附錄 233

附錄A 常用電子元器件標識及常用庫 233

附錄B 電子元器件布局參考 234

附錄C 附圖 235

參考文獻 240 2100433B

第1章 Altium Designer S09綜述 1

1.1 Altium Designer S09的功能與特點 1

1.1.1 Altium Designer S09的功能簡介 2

1.1.2 Altium Designer S09的組成和特點 4

1.2 Altium Designer S09的運行環(huán)境 5

1.3 Altium Designer S09的安裝和升級 6

1.3.1 Altium Designer S09的安裝 6

1.3.2 Altium Designer S09的升級 8

1.3.3 升級后的系統(tǒng)精簡 11

1.4 Altium Designer S09的激活 11

1.5 思考與練習 15

第2章 Altium Designer S09設(shè)計環(huán)境 16

2.1 Altium Designer S09的設(shè)計環(huán)境 16

2.1.1 Altium Designer S09的初始界面簡介 17

2.1.2 Altium Designer S09的設(shè)計任務區(qū)域 19

2.1.3 Altium Designer S09的工作面板標簽 20

2.2 Altium Designer S09的資源設(shè)置 22

2.3 Altium Designer S09的工作面板和窗口管理 23

2.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 27

2.5 思考與練習 40

第3章 原理圖編輯器 41

3.1 啟動原理圖編輯器 41

3.2 原理圖編輯器界面 44

3.3 設(shè)置圖紙參數(shù) 47

3.4 設(shè)置原理圖編輯器系統(tǒng)參數(shù) 51

3.5 思考與練習 63

第4章 電路原理圖設(shè)計實例 64

4.1 電路原理圖設(shè)計流程 64

4.2 電路原理圖設(shè)計 64

4.3 設(shè)置編譯項目參數(shù) 81

4.4 編譯項目和定位錯誤元件 84

4.5 生成網(wǎng)絡(luò)表 86

4.6 原理圖打印 86

4.7 思考與練習 88

第5章 原理圖編輯常用工具 89

5.1 原理圖編輯器View菜單簡介 89

5.1.1 顯示調(diào)節(jié)命令 89

5.1.2 縮放顯示控制命令 92

5.1.3 工具欄簡介 92

5.1.4 工作區(qū)面板簡介 96

5.1.5 桌面布局控制命令 98

5.2 設(shè)置窗口顯示 99

5.3 原理圖編輯器工作面板 104

5.4 其他常用工具簡介 142

5.5 思考與練習 146

第6章 原理圖組成對象的放置 147

6.1 放置元件和設(shè)置元件屬性 147

6.2 放置導線與設(shè)置導線屬性 156

6.3 放置總線與設(shè)置總線屬性 158

6.4 放置總線入口與設(shè)置總線入口屬性 158

6.5 放置網(wǎng)絡(luò)標號與設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標號屬性 159

6.6 放置節(jié)點與設(shè)置節(jié)點屬性 160

6.7 放置電源端子與設(shè)置電源端子屬性 161

6.8 放置指示符與設(shè)置指示符屬性 162

6.9 放置注釋文字與設(shè)置注釋文字屬性 164

6.10 放置非電氣圖形的方法 165

6.10.1 放置直線與設(shè)置直線屬性 165

6.10.2 放置多邊形與設(shè)置多邊形屬性 166

6.10.3 放置橢圓弧與設(shè)置橢圓弧屬性 167

6.11 自上而下的層次原理圖設(shè)計 168

6.12 自下而上的層次原理圖設(shè)計 173

6.13 圖紙連接器的放置和屬性設(shè)置 174

6.14 思考與練習 176

第7章 編輯電路原理圖 178

7.1 選取對象 178

7.2 剪貼對象 180

7.3 智能粘貼命令 182

7.4 刪除對象 193

7.5 移動與排列對象 194

7.6 剪切導線 198

7.7 平移圖紙和光標跳轉(zhuǎn) 200

7.8 文本編輯命令 201

7.9 選擇存儲器 203

7.10 全局編輯 203

7.11 退出系統(tǒng) 207

7.12 思考與練習 209

第8章 原理圖高級編輯工具 210

8.1 生成項目元件庫 210

8.2 設(shè)計模板管理 211

8.3 層次設(shè)計的層間切換 214

8.4 參數(shù)管理器 215

8.5 元件封裝管理器 219

8.6 為項目中的圖紙編號 221

8.7 從元件庫更新原理圖元件 223

8.8 設(shè)計對象的轉(zhuǎn)換 226

8.9 思考與練習 229

第9章 原理圖設(shè)計報表輸出 230

9.1 材料清單報表 230

9.2 層次設(shè)計報表 236

9.3 輸出作業(yè)文件 238

9.4 思考與練習 239

第10章 PCB設(shè)計準備 240

10.1 PCB簡介 240

10.2 PCB元件封裝 241

10.3 PCB的工作層面 243

10.4 PCB的其他術(shù)語 247

10.5 思考與練習 248

第11章 PCB編輯器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 249

11.1 PCB編輯器簡介 249

11.2 PCB編輯器的啟動 250

11.3 PCB編輯器界面 253

11.4 PCB編輯器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 254

11.5 思考與練習 272

第12章 PCB布局布線 273

12.1 導入原理圖設(shè)計數(shù)據(jù) 273

12.2 元器件布局 276

12.3 自動布線和手動布線 278

12.4 思考與練習 286

第13章 PCB設(shè)計實例 287

13.1 PCB設(shè)計流程 287

13.2 PCB設(shè)計實例 288

13.3 單面電路板的設(shè)計 311

13.4 多面電路板的設(shè)計 312

13.5 思考與練習 314

第14章 PCB常用對象放置及屬性設(shè)置 315

14.1 放置圓弧及屬性設(shè)置 315

14.2 放置直線及屬性設(shè)置 316

14.3 放置字符串及屬性設(shè)置 317

14.4 放置焊盤及屬性設(shè)置 318

14.5 放置過孔及屬性設(shè)置 321

14.6 放置元件及屬性設(shè)置 321

14.7 放置位置坐標及屬性設(shè)置 323

14.8 放置尺寸坐標及屬性設(shè)置 323

14.9 放置敷銅及屬性設(shè)置 325

14.10 思考與練習 329

第15章 PCB設(shè)計規(guī)則 330

15.1 電氣規(guī)則 330

15.2 布線規(guī)則 334

15.3 表貼式封裝設(shè)計規(guī)則（SMT） 340

15.4 屏蔽設(shè)計規(guī)則（Mask） 341

15.5 內(nèi)電層設(shè)計規(guī)則 343

15.6 測試點設(shè)計規(guī)則 344

15.7 電路板制造設(shè)計規(guī)則 347

15.8 高頻電路設(shè)計規(guī)則 351

15.9 元件布置規(guī)則 356

15.10 信號完整性分析設(shè)計規(guī)則 359

15.11 思考與練習 359

第16章 信號完整性分析 360

16.1 信號完整性簡介 360

16.2 添加信號完整性的模型 362

16.3 信號完整性的設(shè)計規(guī)則 367

16.4 分析前的準備工作 378

16.5 進行信號完整性分析 382

16.6 思考與練習 387

第17章 集成庫管理 388

17.1 集成庫概述 388

17.2 元件庫標準 388

17.3 元件庫格式 389

17.4 原理圖庫文件編輯器 389

17.5 集成庫的瀏覽 396

17.6 創(chuàng)建原理圖元件庫 397

17.7 模型管理器 399

17.8 創(chuàng)建一個多子件的原理圖文件 404

17.9 從其他庫中添加元件 407

17.10 PCB庫文件編輯器 408

17.11 創(chuàng)建PCB封裝 409

17.12 創(chuàng)建集成元件庫 414

17.13 思考與練習 415

附錄A Altium技術(shù)的發(fā)展與演變 416

參考文獻 418