导语

  

内容提要

  

    本书以Altium公司开发的软件Altium Designer 19版本为平台，通过一个单片机应用实例，按照实际的设计步骤讲解Altium Designer 19的使用方法，包括Altium Designer环境设置，元件库的设计，原理图设计与仿真，优化原理图方案，PCB的基础知识、布局、布线规则，报表文件和光绘文件的输出等内容。读者可以在熟悉Altium Designer操作的同时体会电子产品的设计思路。本书提供配套的工程文件、教学课件和微课视频，以便于读者的学习。
    本书适合从事PCB设计的工程技术人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的教学用书。

    周润景，男，汉族，硕士，教授，模式识别与智能系统、控制工程学科硕士生导师，现工作于内蒙古大学电子信息工程学院自动化系。中国电子学会高级会员，IEEE/EMBS会员。多年来一直从事电子系统可靠性设计、EMC设计、高速PCB设计、FPGA设计等EDA技术的研究。主持参与各级项目100多项，在国内外出版EDA设计专著与教材80多部，发表各级论文80多篇。

第1章  Altium Designer的介绍
  微课视频
  1.1  Protel的产生及发展
  1.2  Altium Designer的优势
  1.3  PCB设计的工作流程
  1.4  Altium Designer的安装
    1.4.1  软硬件环境需求
    1.4.2  安装Altium Designer
    1.4.3  启动Altium Designer
  1.5  切换编辑环境
  1.6  Altium Designer的编辑环境
    1.6.1  原理图编辑环境
    1.6.2  PCB编辑环境
    1.6.3  原理图库文件编辑环境
    1.6.4  元件封装库文件
第2章  元件库的设计
  微课视频
  2.1  创建原理图元件库
    2.1.1  原理图库文件介绍
    2.1.2  绘制元件
    2.1.3  库文件输出报表
  2.2  创建PCB元件库
    2.2.1  使用PCB元件向导制作元件封装
    2.2.2  手动绘制元件的封装
    2.2.3  采用编辑方式制作元件封装
  2.3  创建元件集成库
  习题
第3章  绘制电路原理图
  微课视频
  3.1  Altium Designer电路原理图绘制预备知识
    3.1.1  设计参数
    3.1.2  Tab键的应用
    3.1.3  元件的创建与放置
    3.1.4  元件封装
    3.1.5  原理图布线
    3.1.6  原理图编辑与调整
    3.1.7  层次电路图
    3.1.8  网络表
  3.2  对原理图的熟悉
    3.2.1  创建原理图文件
    3.2.2  原理图编辑环境
    3.2.3  原理图纸的设置
    3.2.4  原理图系统环境参数的设置
  3.3  对元件Components的操作
    3.3.1  Components面板
    3.3.2  加载和卸载元件库
    3.3.3  元件的查找
    3.3.4  元件的放置
    3.3.5  编辑元件的属性
    3.3.6  调整元件的位置
  3.4  绘制电路原理图
    3.4.1  原理图连接工具的介绍
    3.4.2  元件的电气连接
    3.4.3  放置网络标签
    3.4.4  放置输入/输出端口
    3.4.5  放置电源或地端口
    3.4.6  放置忽略电气规则(ERC)检查符号
    3.4.7  放置PCB布局标志
  3.5  电路原理图绘制的相关技巧
    3.5.1  页面缩放
    3.5.2  工具栏的打开与关闭
    3.5.3  元件的复制、剪切、粘贴与删除
  3.6  绘制电路原理图的原则及步骤
  3.7  实例介绍
  3.8  编译项目及查错
    3.8.1  设置项目选项
    3.8.2  编译项目同时查看系统信息
  3.9  生成原理图网络表文件
  3.10  生成和输出各种报表和文件
    3.10.1  输出元件报表
    3.10.2  输出整个项目原理图的元件报表
  习题
第4章  电路原理图绘制的优化方法
  微课视频
  4.1  使用网络标号进行电路原理图绘制的优化
    4.1.1  复制电路原理图到新建的原理图文件
    4.1.2  删除部分连线
    4.1.3  使用网络标号优化电路连接
    4.1.4  使用网络表查看网络连接
  4.2  使用端口进行电路原理图绘制的优化
    4.2.1  采用另存为方式创建并输入原理图
    4.2.2  删除电路原理图中部分连线
    4.2.3  使用I/O优化电路连接
    4.2.4  使用网络表查看网络连接
  4.3  层次设计电路的优点
  4.4  使用自上而下的层次电路设计方法优化绘制
    4.4.1  将电路划分为多个电路功能块
    4.4.2  创建原理图输入文件
    4.4.3  绘制主电路原理图
    4.4.4  在子电路块中输入电路原理图
    4.4.5  使用网络表查看网络连接
  4.5  使用自下而上的层次电路设计方法优化绘制
    4.5.1  创建子模块电路
    4.5.2  从子电路生成子电路模块
    4.5.3  连接电路模块
    4.5.4  使用网络表查看网络连接
  4.6  在电路中标注元件其他相关参数优化绘制
  4.7  使用应用工具栏在电路中标注输入/输出信号
    4.7.1  在电源电路中标注输入/输出信号
    4.7.2  在绘图页放置说明文本
  习题
第5章  PCB设计预备知识
  5.1  印制电路板的构成及其基本功能
    5.1.1  印制电路板的构成
    5.1.2  印制电路板的功能——提供机械支撑
    5.1.3  印制电路板的功能——实现电气连接或电绝缘
    5.1.4  印制电路板的其他功能
  5.2  PCB制造工艺流程
    5.2.1  菲林底版
    5.2.2  基板材料
    5.2.3  拼版及光绘数据生成
  5.3  PCB中的名称定义
    5.3.1  导线
    5.3.2  ZIF插座
    5.3.3  边接头
  5.4  PCB板层
    5.4.1  PCB分类
    5.4.2  Altium Designer中的板层管理
  5.5  Altium Designer中的分层设置
  5.6  元件封装技术
    5.6.1  元件封装的具体形式
    5.6.2  Altium Designer中的元件及封装
    5.6.3  元件引脚间距
  5.7  电路板形状及尺寸定义
    5.7.1  根据安装环境设置电路板形状及尺寸
    5.7.2  布局布线后定义电路板尺寸
  5.8  印制电路板设计的一般原则
    5.8.1  PCB导线
    5.8.2  PCB焊盘
    5.8.3  印制电路板的抗干扰设计
  5.9  电路板测试
  习题
第6章  PCB设计基础
  微课视频
  6.1  创建PCB文件
  6.2  PCB设计环境
  6.3  元件在Altium Designer中的验证
    6.3.1  二极管IN4001匹配验证
    6.3.2  运算放大器LF347匹配验证
    6.3.3  电解电容封装RB7.6-15匹配验证
    6.3.4  无极性电容封装RAD-0.3匹配验证
    6.3.5  电阻封装AXIAL-0.4匹配验证
    6.3.6  变阻器元件封装
  6.4  规划电路板及参数设置
  6.5  电路板网格及图纸页面的设置
  6.6  电路板工作层面的颜色及显示设置
  6.7  电路板系统环境参数的设置
  6.8  载入网络表
    6.8.1  准备设计转换
    6.8.2  网络与元件封装的装入
  习题
第7章  元件布局
  微课视频
  7.1  自动布局
    7.1.1  布局规则设置
    7.1.2  元件自动布局
  7.2  手动布局
  7.3  PCB布局注意事项
    7.3.1  按照信号流向布局
    7.3.2  优先确定核心元件的位置
    7.3.3  布局时考虑电路的电磁特性
    7.3.4  布局时考虑电路的热干扰
    7.3.5  可调元件的布局
  习题
第8章  PCB布线
  微课视频
  8.1  布线的基本规则
  8.2  布线前规则的设置
    8.2.1  电气规则设置
    8.2.2  布线规则设置
    8.2.3  用规则向导对规则进行设置
  8.3  布线策略的设置
  8.4  自动布线
  8.5  手动布线
    8.5.1  手动布线——交互式布线工具
    8.5.2  手动布线——灵巧布线交互式布线工具
  8.6  混合布线
  8.7  差分对布线
  8.8  ActiveRoute布线
  8.9  设计规则检测
  习题
第9章  PCB后续操作
  微课视频
  9.1  添加测试点
    9.1.1  设置测试点设计规则
    9.1.2  自动搜索并创建合适的测试点
    9.1.3  手动创建测试点
    9.1.4  放置测试点后的规则检查
  9.2  补泪滴
  9.3  包地
  9.4  铺铜
    9.4.1  规则铺铜
    9.4.2  删除铺铜
  9.5  添加过孔
  9.6  PCB的其他功能
    9.6.1  在完成布线的PCB板中添加新元件
    9.6.2  重编元件标号
    9.6.3  放置文字标注
    9.6.4  项目元件封装库
    9.6.5  在原理图中直接更换元件
    9.6.6  将其他制图软件绘制的设计文件导入到Altium Designer系统
  9.73  D环境下精确测量
  习题
第10章  Altium Designer的多通道设计
  微课视频
  10.1  给出示例电路
    10.1.1  电源电路设计
    10.1.2  放大电路设计
    10.1.3  功率放大电路设计
  10.2  对重复通道的操作
    10.2.1  绘制该通道电路图
    10.2.2  建立图纸符号
    10.2.3  定义重复通道数量
    10.2.4  网络连接的标注方式
    10.2.5  设置布局空间
    10.2.6  元件命名
    10.2.7  编译项目
    10.2.8  载入网络表
    10.2.9  布放一个通道
  习题
第11章  PCB的输出
  微课视频
  11.1  PCB报表输出
    11.1.1  电路板信息报表
    11.1.2  元件报表
    11.1.3  元件交叉参考报表
    11.1.4  网络状态表
    11.1.5  测量距离
  11.2  创建Gerber文件
  11.3  创建钻孔文件
  11.4  用户向PCB加工厂商提交的信息
    11.4.1  用户向PCB加工厂商提供的光绘及钻孔文件
    11.4.2  光绘及钻孔数据文件的导出
  11.5  PCB和原理图的交叉探针
  11.6  智能PDF向导
  11.7  Draftsman
  习题
第12章  原理图仿真
  微课视频
  12.1  原理图仿真的概念
    12.1.1  原理图仿真涉及的几点要求
    12.1.2  电源及激励源简介
  12.2  仿真步骤介绍
  12.3  仿真选项设置
    12.3.1  General Setup设置
    12.3.2  Operating Point Analysis设置
    12.3.3  Transient Analysis设置
    12.3.4  DC Sweep Analysis设置
    12.3.5  AC Small Signal Analysis设置
    12.3.6  Noise Analysis设置
    12.3.7  Pole-Zero Analysis设置
    12.3.8  Transfer Function Analysis设置
    12.3.9  Temperature Analysis设置
    12.3.10  Parameter Analysis设置
    12.3.11  Monte Carlo Analysis设置
    12.3.12  Global Parameters设置
    12.3.13  Advance Options设置
  12.4  仿真菜单栏简介
  12.5  数字电路仿真实例
  习题
参考文献