電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）成書過程

電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）修訂情況

該書前五版以Protel 99 SE作為軟件平臺，鑒于操作系統(tǒng)已從Windows XP升級到Windows 7、Windows 8、Windows 10，而Protel 99 SE在Windows 7、Windows 8、Windows10環(huán)境下運(yùn)行時某些功能會出現(xiàn)異常，因此第六版將以Altium Designer Winter 09版作為EDA設(shè)計的操作平臺，吸收了該書前五版教師及讀者提出的意見和建議。

雖然該書在內(nèi)容上相對第五版做了全面修改，但仍保留了第五版的基本布局架構(gòu)。由于價格因素及PCB設(shè)計行業(yè)的特有規(guī)律，在選擇電子CAD軟件版本時，不一定非要用最新版的CAD軟件，其實Protel 99 SE、Protel DXP 2004等老版本在中國國內(nèi)依然有用戶，操作者可通過修改、擴(kuò)充、創(chuàng)建各類元件庫方式來完善操作平臺的元件庫資料。

電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）出版工作

2016年12月，《電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）》由西安電子科技大學(xué)出版社。

《電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）》共分9章，內(nèi)容包括：第1章介紹了CAD軟件的基本概念，以及Altium Designer 軟件的基本功能、安裝和文件管理操作；第2章介紹了電原理圖編輯操作；第3章介紹了電氣圖形符號的編輯與創(chuàng)建；第4章介紹了層次電路原理圖編輯方法；第5章介紹了電路仿真測試方法；第6章介紹了PCB設(shè)計基本概念與操作方法；第7章介紹了PCB設(shè)計基礎(chǔ)知識與規(guī)則；第8章介紹了PCB封裝圖的創(chuàng)建及管理與維護(hù)；第9章通過具體實例演示了雙面PCB板的設(shè)計過程及設(shè)計環(huán)境。全書即系統(tǒng)地介紹了AltiumDesigner軟件的主要功能及其使用方法。

• 課程資源

《電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）》配有電子課件資源，包括教學(xué)課件、課后習(xí)題參考答案、教學(xué)演示文檔。

《電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）》與Altium Designer 電子CAD軟件的用戶手冊有差別，由于篇幅有限（受電子CAD課程學(xué)時限制），在編寫過程中重點放在電子線路計算機(jī)輔助設(shè)計基本概念、知識、設(shè)計規(guī)則及其運(yùn)用上。因為CAD設(shè)計軟件只是實現(xiàn)設(shè)計的一個平臺，掌握了電子CAD基本設(shè)計規(guī)則、方法、注意事項后，就可以實現(xiàn)更多可操作的設(shè)計。

潘永雄，男，本科和研究生均就讀于華南理工大學(xué)，廣東工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師。先后出版過《新編單片機(jī)原理與應(yīng)用》《微機(jī)電路分析與維修》《開關(guān)電源技術(shù)與設(shè)計》《電子線路CAD實用教程》《STM8單片機(jī)原理與應(yīng)用》等多本教材和專著。

沙河，《電子線路CAD實用教程——基于Altium Designer平臺（第六版）》編者之一。

項目1 了解Altium Designer 16 1

任務(wù)1 Altium Designer 16的特點與運(yùn)行環(huán)境 2

1.1.1 Altium Designer發(fā)展簡史 2

1.1.2 Altium Designer優(yōu)勢和特點 2

1.1.3 Altium Designer 16的運(yùn)行環(huán)境 3

任務(wù)2 Altium Designer 16的啟動與基本文件管理 4

1.2.1 啟動 4

1.2.2 打開已有工程項目 6

1.2.3 新建工程項目和設(shè)計文檔 8

1.2.4 增刪工程項目中的現(xiàn)有文件 10

1.2.5 文件存盤和關(guān)閉 12

技能與練習(xí) 12

項目2 電路原理圖設(shè)計界面及應(yīng)用 13

任務(wù)1 熟悉電路原理圖設(shè)計界面基礎(chǔ)操作 14

2.1.1 電路原理圖的設(shè)計步驟 14

2.1.2 電路原理圖設(shè)計界面 15

2.1.3 打開、關(guān)閉及新建電路原理圖文件 17

2.1.4 視圖操作命令 21

任務(wù)2 設(shè)計集成穩(wěn)壓電源電路原理圖 22

2.2.1 設(shè)置圖紙 22

2.2.2 管理元器件庫 24

2.2.3 放置與調(diào)整元器件 28

2.2.4 放置導(dǎo)線 31

2.2.5 放置連接點 32

2.2.6 放置電源和地 33

任務(wù)3 快速編輯電路原理圖 34

2.3.1 刪除對象 34

2.3.2 撤銷操作 34

2.3.3 打破導(dǎo)線 35

2.3.4 帶導(dǎo)線移動對象 36

技能與練習(xí) 37

項目3 設(shè)計復(fù)雜電路原理圖 38

任務(wù)1 設(shè)計2.1聲道功率放大器的電路原理圖 39

3.1.1 創(chuàng)建電路原理圖庫文件 39

3.1.2 放置分部件 43

3.1.3 復(fù)制與粘貼元器件 44

3.1.4 對齊元器件 44

3.1.5 元器件自動標(biāo)號 45

3.1.6 電路原理圖編譯及報告 46

任務(wù)2 使用繪圖工具 49

3.2.1 放置直線 49

3.2.2 放置多邊形 50

3.2.3 放置橢圓弧 51

3.2.4 放置曲線 51

3.2.5 放置字符串 52

3.2.6 放置圖像 53

3.2.7 放置鏈接 53

任務(wù)3 自下而上設(shè)計數(shù)字式電壓測量系統(tǒng)電路原理圖 54

3.3.1 繪制總線形式的電路原理圖 56

3.3.2 由電路原理圖生成圖表符 62

3.3.3 完成頂層系統(tǒng)電路原理圖的設(shè)計 65

任務(wù)4 自上而下設(shè)計數(shù)字式電壓測量系統(tǒng) 65

任務(wù)5 層次電路原理圖的上下自動切換與鏈接 68

技能與練習(xí) 71

項目4 PCB設(shè)計基礎(chǔ) 72

任務(wù)1 了解PCB 73

4.1.1 PCB組成 74

4.1.2 PCB設(shè)計的常用術(shù)語 75

4.1.3 PCB的設(shè)計流程 77

任務(wù)2 集成穩(wěn)壓電源的PCB布局設(shè)計 79

4.2.1 PCB編輯界面 79

4.2.2 設(shè)置集成穩(wěn)壓電源的PCB參數(shù) 82

4.2.3 導(dǎo)入電路原理圖網(wǎng)絡(luò)表信息 87

4.2.4 手動布局PCB元器件 89

4.2.5 放置元器件 91

4.2.6 放置焊盤 94

任務(wù)3 集成穩(wěn)壓電源的PCB布線設(shè)計 94

4.3.1 集成穩(wěn)壓電源的PCB布線設(shè)計 94

4.3.2 手動布線 97

4.3.3 調(diào)整絲印層字符 99

技能與練習(xí) 101

項目5 PCB布局設(shè)計與自動布線設(shè)計 102

任務(wù)1 創(chuàng)建新元器件封裝庫 103

5.1.1 新建元器件封裝庫 103

5.1.2 元器件封裝庫與PCB設(shè)計文件的同步更新 106

任務(wù)2 元器件自動布局與交互式布局 107

5.2.1 設(shè)置自動布局規(guī)則 107

5.2.2 自動布局和交互式布局 109

5.2.3 手動布局調(diào)整 111

任務(wù)3 設(shè)置自動布線規(guī)則 112

5.3.1 創(chuàng)建類 112

5.3.2 設(shè)置最小間距規(guī)則 113

5.3.3 設(shè)置線寬規(guī)則 114

5.3.4 設(shè)置布線拓?fù)渌惴ㄒ?guī)則 115

5.3.5 設(shè)置布線優(yōu)先權(quán)規(guī)則 116

5.3.6 設(shè)置布線層規(guī)則 117

5.3.7 設(shè)置布線過孔規(guī)則 117

5.3.8 設(shè)置拐角規(guī)則 118

5.3.9 設(shè)置禁止布線層規(guī)則 119

任務(wù)4 自動布線 119

5.4.1 預(yù)布線和鎖定線 120

5.4.2 自動布線一個區(qū)域或Room空間 121

5.4.3 刪除布線 122

5.4.4 手動調(diào)整 123

任務(wù)5 補(bǔ)淚滴 124

任務(wù)6 多邊形覆銅 125

5.6.1 覆銅的屬性 125

5.6.2 放置覆銅 127

任務(wù)7 PCB驗證規(guī)則 129

任務(wù)8 調(diào)整和添加字符 131

任務(wù)9 查看PCB設(shè)計 132

技能與練習(xí) 133

項目6 4軸飛行器無刷電動機(jī)控制電路的4層PCB設(shè)計 134

任務(wù)1 了解多層PCB 135

任務(wù)2 4軸飛行器無刷電動機(jī)控制電路的4層板設(shè)計 138

6.2.1 4軸飛行器無刷電動機(jī)控制電路原理圖 138

6.2.2 用向?qū)?chuàng)建PCB設(shè)計文檔 140

6.2.3 元器件的雙面布局 145

6.2.4 4層PCB的層疊設(shè)計 147

6.2.5 建立與分割內(nèi)電層 148

6.2.6 使用“PCB”面板 151

6.2.7 4層PCB的布線方法 152

技能與練習(xí) 154

項目7 PCB設(shè)計的后期處理 155

7.1 PCB設(shè)計與電路原理圖設(shè)計交互更新 156

7.2 PCB報表 157

7.3 PCB元器件報表 158

7.4 生成智能PDF文檔 158

7.5 生成Gerber文件 160

7.6 生成NC鉆孔文件 162

7.7 拼板 164

7.8 打印PCB設(shè)計 165

技能與練習(xí) 167

項目8 其他主流PCB設(shè)計平臺 168

8.1 Altium系列 169

8.2 Cadence產(chǎn)品 169

8.2.1 Cadence Allegro 170

8.2.2 Cadence OrCAD Capture 170

8.3 Mentor Graphics產(chǎn)品 170

8.3.1 Mentor EN 171

8.3.2 Mentor WG 171

8.3.3 Mentor PADS系列 171

技能與練習(xí) 172

項目9 信號完整性設(shè)計簡析 173

9.1 信號完整性概述 174

9.1.1 定義 174

9.1.2 問題分類 175

9.2 信號完整性設(shè)計的特點 176

9.3 信號完整性的基礎(chǔ)性 177

技能與練習(xí) 179

附錄 Altium Designer 16快捷鍵列表 180 2100433B

本書主要介紹印制電路板設(shè)計應(yīng)用技術(shù)，基于Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，以Altium Designer15為設(shè)計平臺進(jìn)行PCB應(yīng)用設(shè)計。本書共10個項目，分別為Altium Designer15概述及軟件安裝基本設(shè)置、Altium Designer15文件管理系統(tǒng)、555電路原理圖繪制、原理圖元件庫與管理、復(fù)雜電路原理圖繪制、層次電路原理圖繪制、雙面印制電路板設(shè)計、PCB元件庫管理、單面（針腳式）印制電路板設(shè)計、綜合練習(xí)。本書以項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動編寫體系組織內(nèi)容，得到了蘇州同創(chuàng)電子有限公司支持，教材中PCB設(shè)計考慮了行業(yè)對設(shè)計的要求，引導(dǎo)職業(yè)崗位技能的培養(yǎng)貫穿整個教學(xué)實施過程。教材精心挑選大創(chuàng)和企業(yè)實用項目中的典型成熟電路為教材實例，本教材另一特色：綜合訓(xùn)練項目挑選實用且有實物相配的實例進(jìn)行實操訓(xùn)練，使學(xué)員對PCB設(shè)計有更進(jìn)一步了解，尤其能使沒有工程背景的大學(xué)生達(dá)到理論與實際相結(jié)合的目的。

本書從電路板設(shè)計工程出發(fā)，介紹了Altium Designer設(shè)計軟件的基礎(chǔ)知識和技能，重點講述了原理圖設(shè)計、原理圖庫文件的創(chuàng)建及管理、層次原理圖的設(shè)計、印制電路板的基礎(chǔ)知識、單面板印制的設(shè)計和布局、雙面板和多層板的設(shè)計與布局以及PCB設(shè)計的后續(xù)工藝處理等等的內(nèi)容。 本書由易到難，由淺入深的從Altium Designer軟件的應(yīng)用操作講解到工程設(shè)計的技能實操訓(xùn)練，使讀者既能了解電路設(shè)計或PCB設(shè)計的基本流程及要素，又能盡快的掌握工程應(yīng)用的高級技能。全書介紹的工程實際的電路設(shè)計有集成穩(wěn)壓電源電路圖的設(shè)計、2.1聲道功率放大器的原理圖設(shè)計、數(shù)字式電壓測量系統(tǒng)設(shè)計、四軸飛行器無刷電機(jī)控制電路。