Altium Designer 19原理图与PCB设计速成（高职）_张玉莲_9787560658650

本书以具体实例为出发点，介绍了Altium Designer 19的基本功能与操作技巧。全书共分为12章：第1章主要介绍软件的界面、组成及基本操作；第2～6章主要介绍电路原理图的绘制及图形对象的编辑技巧、原理图元件符号的创建及应用方法、原理图的输出与打印等；第7～11章主要介绍PCB的基础知识、PCB板的手工布局与布线及自动布局与布线、PCB文件的打印与输出、PCB元件封装设计；第12章主要介绍电路仿真与信号完整性分析。本书结构合理，条理清晰，内容翔实，图文并茂，方便学习者轻松掌握Altium Designer 19的应用技巧。本书既可作为高职高专、中职院校的电子通信类专业、自动化专业及机电一体化专业学生用书，也可作为工程技术人员和自学者进行电子线路计算机辅助设计的参考用书。

随着电子技术的飞速发展，仪器设备的功能发生了越来越多的变化，进而使电子线路越来越复杂。由于空间有限，所设计的仪器设备越来越精巧，这就要求电子线路布线更加紧凑合理。在计算机应用软件飞速发展的当今，电子线路设计软件种类繁多，其中Altium 公司的Altium Designer 19 设计软件致力于革新电子产品设计平台，为广大的电子爱好者提供统一的一体化电子设计环境。Altium Designer 19是从Protel 99 SE经过软件的一代代更新发展而来的，该软件操作简便，功能强大，集原理图设计、PCB设计制作及电路仿真与信号完整性分析于一体，操作界面设计合理，为电路设计提供了可靠保证。本书从使用者的角度出发，坚持“理论联系实际，学以致用”的原则，结合具体实例介绍了Altium Designer 19的基本功能与应用技巧，使读者能够方便快捷地掌握电路图与PCB板的绘制方法及其相互转换，并利用仿真工具模拟电路的实际运行情况，便于读者学会电路参数的设置方法。全书共分为12章。第1章主要介绍软件的界面、组成及基本操作；第2～6章主要介绍电路原理图的绘制及图形对象的编辑技巧、原理图元件符号的创建及应用方法、原理图的输出与打印等；第7～11章主要介绍PCB的基础知识、PCB板的手工布局与布线以及自动布局与布线、PCB文件的打印与输出、PCB元件封装设计；第12章主要介绍电路仿真与信号完整性分析。同时，针对初学者在Altium Designer 19操作技术方面的局限性，本书在内容安排上以实际电路为主线，按照操作顺序，系统地介绍了各类编辑工具的使用方法和操作技巧。针对使用Protel 99 SE老版本的用户，详细介绍了Protel 99 SE设计数据库的导入方法，Protel 99 SE元件库的导入及集成库的制作方法，使习惯于使用老版本的用户能很快适应新版本的界面并掌握其使用技巧。西安航空职业技术学院张玉莲、葛宁担任本书主编，杜平生参与编写了本书。其中，张玉莲负责统稿全书，并编写了第1～4章、第6章、第11章、第12章及附录；杜平生编写了第5章；葛宁编写了第7～10章。本书可与西安航空职业技术学院张玉莲、宋双杰、葛宁编著的《Altium Designer 19原理图与PCB设计速成实训教程》（西安电子科技大学出版社出版）配套使用，以期达到更好的学习效果。在编写本书的过程中，查阅了大量有关资料，得到了同仁的大力支持，谨此表示感谢。由于时间仓促，加之作者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。作者E-mail：zylian999@126.com。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第1章 Altium Designer 19概述及基本操作 1 1.1 Altium Designer 19的发展 1 1.2 Altium Designer 19的功能简介 2 1.2.1 电路工程设计部分 2 1.2.2 电路仿真与信号完整性分析 2 1.3 Altium Designer 19的安装与激活 3 1.3.1 Altium Designer 19的系统配置 3 1.3.2 Altium Designer 19的安装 3 1.3.3 Altium Designer 19的首次运行 5 1.3.4 Altium Designer 19的激活 6 1.4 Altium Designer 19的启动与系统界面 7 1.4.1 Altium Designer 19的启动 7 1.4.2 Altium Designer 19的主界面 7 1.4.3 Altium Designer 19的菜单栏 10 1.4.4 Altium Designer 19的工具栏 11 1.4.5 Altium Designer 19的面板 12 1.4.6 Altium Designer 19的 Projects面板 13 1.4.7 Altium Designer 19的工作窗口及其管理 15 1.4.8 Altium Designer 19的状态栏与命令栏 18 1.5 Altium Designer 19的基本操作 18 1.5.1 工程项目的创建 18 1.5.2 工程项目等文件的打开 20 1.5.3 原理图、PCB等文件的添加 21 1.5.4 文件的关闭、命名与保存 23 1.5.5 文件的移除 24 1.6 Altium Designer 19系统参数设置 25 本章小结 27 思考与练习 27 第2章电路原理图设计 28 2.1 电路原理图设计的一般步骤 28 2.2 原理图编辑器的启动 29 2.3 原理图编辑器界面的认识 29 2.3.1 主菜单 30 2.3.2 工具栏 31 2.3.3 布线工具栏 32 2.3.4 窗口工具栏 33 2.3.5 应用工具栏 34 2.4 图纸属性设置 35 2.4.1 单位、栅格设置 36 2.4.2 图纸格式及尺寸设置 37 2.4.3 文件参数(Parameters选项卡) 设置 40 2.5 原理图编辑参数设置 41 2.5.1 General参数设置 42 2.5.2 Graphical Editing参数设置 45 2.5.3 Compiler参数设置 48 2.5.4 AutoFocus设置 49 2.5.5 Library AutoZoom设置 50 2.5.6 Grids设置 51 2.5.7 Break Wire设置 52 2.5.8 Defaults设置 54 2.6 一个简单原理图的绘制 55 2.6.1 元件库简介与元件库的加载 55 2.6.2 元件的放置 57 2.6.3 元件属性的设置 59 2.6.4 元件标号、注释及数值的设置 63 2.6.5 界面显示状态的调整 64 2.6.6 元器件布局的调整 67 2.6.7 元器件的剪切、复制、粘贴与删除等操作 70 2.6.8 导线的连接及属性的设置 71 2.6.9 电源、接地和输入端子的放置 74 2.6.10 说明文字的放置 76 2.7 原理图的高级操作技巧 80 2.7.1 绘图工具 80 2.7.2 椭圆等其他图形的绘制 83 2.7.3 智能粘贴 84 2.7.4 元件标号的重新标识 85 2.7.5 元器件的排列与对齐 88 2.7.6 导线的切割 89 2.7.7 元件自动切割导线 89 2.7.8 元件的搜索 90 2.7.9 元件属性的全局设置 93 2.7.10 文本查找 94 2.7.11 文本替换 95 本章小结 96 思考与上机练习 97 第3章元件库编辑器与元件符号设计 98 3.1 元件库编辑器概述 98 3.1.1 元件库编辑器的启动 98 3.1.2 元件库编辑器界面的认识 99 3.2 新建元件库文件 100 3.3 主要菜单与绘制工具 102 3.3.1 工具栏的打开与关闭 102 3.3.2 IEEE符号工具栏 103 3.3.3 绘制工具栏 105 3.4 新的元件符号的手工创建 107 3.5 复合式元件的绘制 113 3.6 利用Symbol Wizard创建元件符号 118 3.7 元件的检查与报告 122 3.7.1 元件的检查 122 3.7.2 元件的报告 123 3.7.3 库列表 124 3.7.4 库报告 124 3.8 新建元件的使用 125 3.8.1 新元件的放置 125 3.8.2 原理图中元件的更新 126 3.9 元件库的自动生成 126 3.10 原理图中元件符号的编辑 127 3.10.1 直接在原理图中编辑元件符号 127 3.10.2 在原理图元件库中编辑元件符号 129 3.11 原理图元件库管理工具 131 3.12 集成库 132 3.12.1 导入Protel 99 SE元件库 132 3.12.2 集成库的创建 141 本章小结 144 思考与上机练习 144 第4章总线原理图设计 146 4.1 工程项目的创建、原理图文件的添加 146 4.1.1 复合式元件的放置 147 4.1.2 复合式元件的属性设置 148 4.2 总线的绘制与属性设置 148 4.3 总线入口的放置 149 4.4 网络标签的放置 150 4.5 端口、电源符号及连接导线的放置 153 4.6 离图连接器的放置 154 4.7 线束的放置 155 4.7.1 线束连接器的放置 156 4.7.2 线束入口的放置 157 4.7.3 信号线束的放置 157 4.8 No ERC标号的放置 158 本章小结 160 思考与上机练习 160 第5章层次原理图设计 163 5.1 层次原理图的结构 163 5.1.1 主电路图 163 5.1.2 子电路图 164 5.2 不同层次电路文件之间的切换 164 5.2.1 利用项目(Projects面板)导航树进行切换 165 5.2.2 利用导航按钮或命令进行切换 165 5.3 自上而下的层次原理图设计 166 5.3.1 主电路图设计 166 5.3.2 子电路图设计 170 5.4 自下而上的层次原理图设计 171 5.4.1 子电路图设计 171 5.4.2 根据子电路图设计方块图 171 本章小结 173 思考与上机练习 173 第6章原理图的编译、输出和打印及报表文件的生成和输出 175 6.1 原理图的编译与检查 175 6.1.1 原理图的编译设置 175 6.1.2 原理图的编译及错误修改 178 6.2 原理图的导航与查看 179 6.2.1 Navigator面板 179 6.2.2 SCH Filter面板 181 6.3 网络表的生成 182 6.3.1 从原理图产生网络表 183 6.3.2 网络表的格式 184 6.4 元件清单的生成 184 6.5 交叉参考元件列表的生成 187 6.6 项目层次列表的生成 188 6.7 原理图的输出与打印 188 6.7.1 原理图的输出——生成智能 PDF文件 188 6.7.2 原理图的打印 191 本章小结 192 思考与上机练习 192 第7章印制电路板的基础知识 193 7.1 印制电路板的结构与分类 193 7.1.1 印制电路板的结构 194 7.1.2 印制电路板的分类 194 7.2 印制电路板设计步骤与文档管理 195 7.2.1 印制电路板设计步骤 195 7.2.2 PCB文档管理 195 7.3 PCB的视图管理及工具栏 198 7.3.1 视图的打开 198 7.3.2 工具栏 199 7.3.3 编辑窗口调整 200 7.4 工作参数设置 201 7.4.1 General参数设置 202 7.4.2 Display参数设置 203 7.4.3 Board Insight Display参数设置 204 7.4.4 Board Insight Modes参数设置 205 7.4.5 Board Insight Color Overrides参数设置 205 7.4.6 DRC Violations Display参数设置 206 7.4.7 Interactive Routing参数设置 206 7.4.8 True Type Fonts参数设置 207 7.4.9 Defaults参数设置 208 7.4.10 Reports参数设置 208 7.4.11 Layer Colors参数设置 209 7.4.12 Models参数设置 209 7.5 电路板的规划 210 7.5.1 工作层的类型 210 7.5.2 工作层的设置与操作 211 7.5.3 栅格的设置 213 7.5.4 电路板的规划 214 本章小结 218 思考与上机练习 218 第8章全手工设计PCB板 219 8.1 元器件封装概述 220 8.1.1 元器件封装的概念 220 8.1.2 元器件封装库的加载/卸载 221 8.1.3 元器件封装的放置及属性设置 222 8.2 实体的放置 223 8.2.1 焊盘的放置 223 8.2.2 过孔的放置 225 8.2.3 导线的放置 226 8.2.4 连线的放置 229 8.2.5 字符串的放置 230 8.2.6 填充(矩形填充)的放置 232 8.2.7 实心区域的放置 233 8.2.8 铺铜(多边形填充) 234 8.2.9 尺寸标注的放置 237 8.2.10 圆弧的放置 239 8.2.11 房间的放置 241 8.3 实战演练——全手工绘制PCB板 242 8.3.1 项目文件的建立 243 8.3.2 PCB板大小的设置 243 8.3.3 元器件对象的放置及手工布局 243 8.3.4 手工布线 246 8.3.5 补泪滴 248 8.3.6 屏蔽导线的放置 249 8.3.7 PCB板的3D预览显示 250 8.3.8 手工操作的其他技巧——阵列式粘贴 251 本章小结 253 思考与上机练习 253 第9章 PCB板的自动布局与自动布线 255 9.1 PCB板的自动布线流程 256 9.2 电路原理图的绘制及网络表的生成 256 9.3 印制电路板的规划 256 9.4 原理图网络表的加载 257 9.4.1 导入工程项目装入网络表文件 257 9.4.2 原理图中直接更新PCB文件并装入网络表 261 9.5 自动布局及手工布局调整 261 9.5.1 元件布局原则 261 9.5.2 自动布局规则设置 263 9.5.3 手工定位元件 268 9.5.4 自动布局 268 9.5.5 手工布局调整 270 9.5.6 原理图和PCB的交互查看 272 9.6 自动布线规则设置 273 9.6.1 布线的一般原则 273 9.6.2 自动布线的Electrical规则设置 275 9.6.3 自动布线的Routing规则设置 278 9.6.4 规则设置向导 285 9.7 自动布线的策略设置 288 9.8 PCB板的自动布线与3D显示 290 9.8.1 自动布线的运行 290 9.8.2 布线后的处理 292 9.8.3 PCB板的3D显示 298 本章小结 301 思考与上机练习 301 第10章 PCB的DRC检查与生产输出 303 10.1 PCB的DRC检查与报告 303 10.1.1 DRC检查 303 10.1.2 PCB报告 305 10.2 PCB文件的打印与输出 308 10.2.1 PCB文件的打印 308 10.2.2 Gerber(光绘)文件的生成 311 10.2.3 钻孔文件的生成 315 10.2.4 装配文件的输出 316 10.2.5 贴片坐标文件的输出 317 10.2.6 IPC网表的输出 318 10.3 智能PDF文件的生成 319 本章小结 322 思考与上机练习 322 第11章 PCB元件封装设计 323 11.1 绘制元件封装的准备工作 323 11.1.1 元件封装信息 323 11.1.2 元件封装库编辑器的启动 323 11.2 PCB元件封装库编辑器界面的认识 324 11.2.1 PCB Library面板 324 11.2.2 主菜单 326 11.2.3 主工具栏 326 11.2.4 放置工具栏 327 11.2.5 自定义加载/卸载工具栏 328 11.2.6 快捷菜单 329 11.3 创建新的元件封装 329 11.3.1 手工创建元件封装 330 11.3.2 使用Footprint Wizard向导创建元件封装 333 11.3.3 使用IPC Compliant Footprint Wizard向导创建元件封装 336 11.4 元件封装的管理 342 11.4.1 元件封装的删除 342 11.4.2 元件封装的属性设置 343 11.4.3 元件封装的复制与粘贴 343 11.4.4 新建元件封装的使用 344 11.5 PCB元件封装的检查与报告 345 11.5.1 元件规则检查 345 11.5.2 元件报告 346 11.5.3 库列表 346 11.5.4 库报告 347 本章小结 348 思考与上机练习 348 第12章电路仿真与信号完整性分析 349 12.1 概述 349 12.2 电路仿真设计的一般流程 350 12.3 电路仿真图的绘制 350 12.3.1 添加仿真元件库 350 12.3.2 原理图的绘制与网络节点的标注 353 12.4 实际电路仿真分析与设置 354 12.4.1 系统仿真功能插件Mixed Sim的添加 354 12.4.2 仿真分析界面的认识 356 12.4.3 静态工作点分析 359 12.4.4 瞬态分析 360 12.4.5 直流扫描分析 361 12.4.6 交流小信号分析 361 12.4.7 温度扫描分析 363 12.4.8 噪声分析 364 12.4.9 参数扫描分析 365 12.4.10 蒙特卡罗分析 367 12.5 Altium Designer 19的信号完整性分析 369 12.5.1 导入4 Port Serial Interface.ddb 369 12.5.2 PCB板层堆栈设置 371 12.5.3 信号完整性规则设置 374 12.5.4 启动信号完整性分析——创建原理图与PCB元件链接 378 12.5.5 信号完整性模型配置 381 12.5.6 信号完整性网络分析 383 12.5.7 信号完整性反射分析 389 12.5.8 信号完整性串扰分析 392 本章小结 393 思考与上机练习 393 附录 Altium Designer 19常用元件封装外形 395 参考文献 400

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