Altium Designer原理图与PCB设计精讲教程 本书特色
本书基于 Altium Designer 电子设计集成平台,全面细致地介绍了利用Altium Designer 开展原理图和 PCB 设计的基本方法与完整流程。 本书内容全面、讲解细致、思路清晰、图文并茂、实例丰富,充分考虑了初学者的基础,按照实际电路板的设计流程一步步展开介绍,帮助读者循序渐进地掌握 Altium Designer 设计工具。 全书共 19 章,包括 Altium Designer 概述、工程与文档管理、原理图编辑环境、绘制原理图、原理图后期处理、原理图设计技巧、多图纸电路原理图设计、原理图编辑器首 选项配置、印制电路板(PCB)基础、PCB 编辑环境、PCB 设计准备、设计规则、电路板布局、电路板布线、电路板进阶优化、电路板后期处理、PCB 编辑器首 选项配置、创建库与元件、FSK 通信演示系统设计实例等内容。各章节相互独立却又前后承接,大限度地平滑学习曲线,降低学习难度。 本书可作为高等学校电子、通信、控制、计算机类专业课程的教材,也可作为读者自学的教程,同时还可作为电路设计及相关行业工程技术人员的参考资料。 本书提供了丰富的电子资源,内容如下: 1)配套的Power Point幻灯片,供教师课堂使用。 2)书中实例的源文件,教师可以利用这些源文件进行演示,也可供学生进行模仿练习。 3)集成库文件,提供了很多知名公司的常用器件集成库,可供读者直接用于自己的设计。 4)课后实践题所需的集成库文件。 5)原理图仿真的电子文档(第20章为电子书)。 6)三套试卷,试卷考查形式为上机操作。(教师需要实名制索取)
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Altium Designer原理图与PCB设计精讲教程 目录
前 言 第 1 章 Altium Designer 概述 1 1.1 发展历史1 1.2 Altium Designer 的电路板设计流程 2 1.3 软件安装4 1.3.1 计算机配置要求4 1.3.2 安装步骤与许可证管理 4 1.4 关于本书的若干说明8 1.5 思考与实践9 第 2 章 工程与文档管理 10 2.1 从创建工程开始10 2.2 新建设计文档 11 2.3 保存设计文档与工程12 2.4 向工程添加已有设计文档 13 2.5 关闭设计文档与工程14 2.6 打开设计文档与工程15 2.7 从工程中移除设计文档 17 2.8 导入其他来源的文件17 2.9 设计文档的存储管理18 2.10 工程管理相关面板20 2.10.1 工程面板20 2.10.2 文件面板24 2.11 思考与实践26 第 3 章 原理图编辑环境 27 3.1 原理图编辑环境简介27 3.1.1 菜单栏27 3.1.2 工具栏29 3.1.3 面板概述33 3.1.4 实用小工具35 3.1.5 面板标签栏35 3.1.6 状态栏36 3.2 原理图图纸设置36 3.2.1 Sheet Options 选项卡36 3.2.2 Parameters(参数)选项卡38 3.2.3 Units(单位)选项卡38 3.3 原理图视窗操作39 3.4 快捷键与知识中心面板40 3.5 思考与实践41 第 4 章 绘制原理图43 4.1 放置元件43 4.1.1 元件、模型和库43 4.1.2 Libraries(库)面板44 4.1.3 加载元件库47 4.1.4 搜索并放置元件50 4.1.5 另一种放置元件的方法54 4.2 元件操作55 4.2.1 编辑属性55 4.2.2 选择元件58 4.2.3 复制粘贴59 4.2.4 位置调整60 4.2.5 排列对齐61 4.2.6 撤销与重做62 4.2.7 删除元件62 4.3 放置其他电气对象 62 4.3.1 导线(Wire)63 4.3.2 网络标签(Net Label)66 4.3.3 总线(Bus)和总线入口(Bus Entry)67 4.3.4 电源和接地70 4.3.5 电气节点(Junction)71 4.4 绘制非电气对象72 4.4.1 折线(Line)73 4.4.2 贝塞尔曲线(Bezier)74 4.4.3 圆弧(Arc)75 4.4.4 椭圆弧(Elliptical Arc) 76 4.4.5 椭圆(Ellipse)77 4.4.6 文本字符串(Text String)78 4.4.7 文本框(Text Frame) 79 4.4.8 注释(Note) 79 4.5 一个例子——简易直流电压表80 4.5.1 优秀原理图的设计原则80 4.5.2 绘制简易直流电压表原理图81Altium Designer 原理图与 PCB 设计精讲教程 VI 4.6 思考和实践85 第 5 章 原理图后期处理 86 5.1 元件自动编号86 5.1.1 基本元件编号命令86 5.1.2 其他元件编号命令90 5.2 工程编译与查错90 5.2.1 编译选项设置90 5.2.2 编译工程与查错92 5.2.3 编译屏蔽93 5.3 Navigator 面板95 5.4 生成报表96 5.4.1 网表(Netlist) 96 5.4.2 元件清单(Bill of Materials) 97 5.4.3 简易元件清单99 5.4.4 工程层次结构报表99 5.5 文件输出与打印99 5.5.1 智能 PDF 99 5.5.2 打印原理图99 5.6 思考与实践 104 第 6 章 原理图设计技巧 105 6.1 色笔 105 6.2 粘贴阵列 105 6.3 Jump(跳转)功能 106 6.4 Snippets(片段)面板 107 6.5 SCH Inspector(SCH 检视器)面板 109 6.6 利用查找相似对象和 SCH 检视器 编辑多个对象 110 6.7 SCH Filter 面板 112 6.8 SCH List 面板 114 6.9 选择记忆面板 116 6.10 思考与实践 118 第 7 章 多图纸电路原理图设计 119 7.1 平坦式原理图设计 119 7.2 层次化原理图设计 123 7.2.1 放置图纸符号及属性设置 123 7.2.2 放置图纸入口及属性设置 124 7.2.3 层次化图纸之间的连接关系 125 7.2.4 自上而下的原理图设计 126 7.2.5 自下而上的原理图设计 129 7.2.6 Off Sheet Connector(离图 连接器) 129 7.2.7 多通道原理图设计 131 7.3 多图纸电路原理图的导航133 7.4 思考与实践134 第 8 章 原理图编辑器首选项配置136 8.1 常规(General)配置136 8.2 图形编辑(Graphical Editing)配置139 8.3 鼠标滚轮(Mouse Wheel Configuration) 配置 142 8.4 编译器(Compiler)配置142 8.5 自动聚焦(Auto Focus)配置 144 8.6 元件库自动缩放(Library AutoZoom) 配置 146 8.7 栅格(Grids)配置 146 8.8 切割导线(Break Wire)配置148 8.9 默认单位(Default Units)配置 149 8.10 默认图元(Default Primitives) 配置149 8.11 Orcad 配置 150 8.12 思考与实践150 第 9 章 印制电路板(PCB)基础151 9.1 印制电路板基础知识 151 9.2 印制电路板的常用术语154 9.2.1 封装(Package)154 9.2.2 焊盘(Pad)159 9.2.3 过孔(Via) 159 9.2.4 走线(Track)160 9.2.5 预拉线(Ratsnest)161 9.2.6 板层(Layer)161 9.3 印制电路板的基本原则162 9.3.1 前期准备162 9.3.2 布局原则163 9.3.3 布线原则164 9.3.4 焊盘与钻孔的大小及间距166 9.4 思考题167 第 10 章 PCB 编辑环境 168 10.1 PCB 编辑环境简介168 10.1.1 菜单栏168 10.1.2 工具栏169 10.1.3 状态栏172 10.1.4 板层标签栏173 10.1.5 实用小工具173 目 录 VII 10.1.6 面板标签栏 174 10.2 PCB 视窗操作 174 10.3 查看网络与元件 174 10.4 单层模式 175 10.5 Board Insight 系统 175 10.6 PCB 面板 178 10.7 PCB 视图配置 180 10.8 层集合管理 185 10.9 层堆栈管理 187 10.10 思考与实践 187 第 11 章 PCB 设计准备 188 11.1 板形绘制 188 11.2 PCB 图纸设置 192 11.3 从原理图向 PCB 的转移 192 11.4 添加封装所在的库 194 11.5 设置板层堆栈 201 11.6 思考与实践 203 第 12 章 设计规则 204 12.1 创建类(Class) 204 12.2 设计规则详解 205 12.2.1 Electrical(电气)设计规则 207 12.2.2 Routing(布线)设计规则 211 12.2.3 SMT(表面安装技术)设计 规则 216 12.2.4 Mask(掩膜)设计规则 217 12.2.5 Plane(电源平面)设计规则 218 12.2.6 Testpoint(测试点)设计规则 219 12.2.7 Manufacturing(制造)设计 规则 220 12.2.8 High Speed(高速)设计规则 223 12.2.9 Placement(元件布置)设计 规则 224 12.2.10 Signal Integrity(信号完整性) 设计规则 226 12.3 设计规则向导 228 12.4 思考与实践 232 第 13 章 电路板布局 233 13.1 自动布局元件 233 13.1.1 Keep-Out(禁止布线)区域 233 13.1.2 布局相关的设计规则 234 13.1.3 自动布局命令 234 13.2 手工布局元件236 13.2.1 手工布局的常用操作 236 13.2.2 PCB 和原理图的交叉访问239 13.3 布局其他图元241 13.3.1 Pad(焊盘)241 13.3.2 Via(过孔)243 13.3.3 Line(直线)243 13.3.4 Arc(圆弧)243 13.3.5 Coordinate(坐标)245 13.3.6 Fill(矩形填充)246 13.3.7 Solid Region(实心区域)247 13.3.8 String(字符串)247 13.3.9 实例演示249 13.3.10 思考与实践251 第 14 章 电路板布线252 14.1 自动布线252 14.1.1 布线相关的设计规则 252 14.1.2 全局自动布线252 14.1.3 其他自动布线命令 254 14.2 删除布线257 14.3 交互式布线258 14.4 多走线布线265 14.5 差分对布线267 14.6 调整布线270 14.6.1 选择布线网络270 14.6.2 自动环路移除271 14.6.3 拖拽布线271 14.6.4 增加新的走线段272 14.6.5 锁定已有布线272 14.6.6 延长多条走线273 14.6.7 复制走线273 14.7 思考与实践274 第 15 章 电路板进阶优化 276 15.1 重新编号276 15.2 平面层分割277 15.3 布线密度图279 15.4 补泪滴279 15.5 包地280 15.6 覆铜281 15.6.1 放置覆铜281 15.6.2 编辑覆铜283Altium Designer 原理图与 PCB 设计精讲教程 VIII 15.6.3 删除覆铜 284 15.6.4 切除覆铜 284 15.6.5 分割覆铜 285 15.6.6 利用选中的对象生成覆铜 285 15.6.7 其他覆铜操作 287 15.7 思考与实践 287 第 16 章 电路板后期处理 288 16.1 尺寸标注 288 16.1.1 线性标注 288 16.1.2 角度标注 290 16.1.3 半径标注 291 16.1.4 引线标注 292 16.1.5 数据线标注 293 16.1.6 基准线标注 294 16.1.7 圆心标注 295 16.1.8 线状直径标注 296 16.1.9 放射状直径标注 296 16.1.10 标准标注 297 16.2 测量命令 298 16.3 DRC 298 16.4 板层堆栈图例 303 16.5 3D 视图显示 303 16.6 生成 PCB 报表 304 16.6.1 网表(Netlist) 304 16.6.2 电路板信息 305 16.6.3 元件清单 306 16.6.4 简易元件清单 306 16.7 文件输出与打印 306 16.7.1 智能 PDF 306 16.7.2 工程打包 309 16.7.3 打印 PCB 309 16.8 思考与实践 313 第 17 章 PCB 编辑器首选项配置 314 17.1 General(常规)配置 314 17.2 Display(显示)配置 317 17.3 Board Insight Display 配置 319 17.4 Board Insight Modes 配置 320 17.5 Board Insight Color Overrides 配置 322 17.6 Board Insight Lens 配置 323 17.7 DRC Violations Display 配置 324 17.8 Interactive Routing 配置 325 17.9 True Type Fonts 配置 326 17.10 Mouse Wheel Configuration 配置326 17.11 PCB Legacy 3D 配置 327 17.12 Defaults 配置328 17.13 Reports 配置329 17.14 Layer Colors 配置 330 17.15 Models 配置331 17.16 思考与实践332 第 18 章 创建库与元件 333 18.1 元件及其模型333 18.2 创建集成库的基本步骤334 18.3 新建原理图库与元件符号334 18.3.1 新建原理图库文件 334 18.3.2 原理图库编辑环境 334 18.3.3 创建元件的原理图符号340 18.4 新建 PCB 库与元件封装347 18.4.1 新建 PCB 库文件347 18.4.2 PCB 库编辑环境347 18.4.3 创建 PCB 封装350 18.5 元件规则检查354 18.6 生成集成库355 18.6.1 建立原理图符号与封装之间的 链接关系355 18.6.2 生成集成库文件357 18.7 报表输出357 18.8 从 PCB 工程生成库358 18.9 思考与实践358 第 19 章 FSK 通信演示系统设计实例360 19.1 实例简介360 19.2 新建工程360 19.3 创建元件360 19.3.1 创建 USB-A 型插座 361 19.3.2 创建 USB 转串口芯片 PL-2303SA362 19.3.3 创建 STC15W4K60S4 单片机363 19.3.4 创建液晶 12864 365 19.3.5 链接元件符号及其封装366 19.4 绘制电路原理图366 19.4.1 FSK_Demo 顶层原理图 366 19.4.2 MCU 控制模块367 目 录 IX 19.4.3 Transmitter 模块 367 19.4.4 Receiver 模块 367 19.4.5 Comm 模块 369 19.4.6 LCD_Display 模块 369 19.4.7 Power 模块 369 19.5 电路
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