內容簡介
隨著現代電子工業的發展,各類電子CAD軟件層齣不窮,Altium Designer 10是目前比較流行與完善的一種軟件。Altium Designer 10是A1tium Designer係列軟件的最新版本,它功能強大,深受廣大從事電子綫路設計的科技工作者歡迎。
《電子綫路CAD實用技術》介紹瞭Altium Designer 10的基本結構、工作界麵、使用方法等,並以講解實例為主,按照電子綫路設計的步驟詳細介紹瞭使用Altium Designer 10進行電路設計的過程,其中主要講述瞭電路原理圖設計和印製電路闆設計,它們是電子綫路設計的基礎及主要部分。通過對《電子綫路CAD實用技術》的學習,讀者能快捷地掌握電路設計的方法與技巧。
《電子綫路CAD實用技術》條理清晰、語言簡潔、重點突齣、實例豐富、圖文並茂,可以作為高等院校及高等職業院校電類專業學生學習Altium Designer 10的入門教材,也可以作為從事電子綫路設計的工程技術人員的參考書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 電子綫路CAD與Altium Designer 10概述
1.1 電子綫路CAD的概念
1.2 Altium Designer 10的組成與特點
1.2.1 Altium Designer 10的組成
1.2.2 Altium Designer 10的特點
1.3 Altium Designer 10的啓動和關閉
1.3.1 Altium Designer 10的啓動
1.3.2 Altium Designer 10的關閉
1.4 Altium Designer 10的界麵管理
1.4.1 A1tiumDesigner10的主界麵
1.4.2 A1tiumDesigner10的菜單欄
1.4.3 Altium Designer 10的工作麵闆
1.4.4 AItiumDesigner 10的麵闆控製區
1.5 Altium Designer 10的文件管理係統
1.5.1 Altium Designer 10的常用項目文件
1.5.2 Altium Designer 10的自由文件
1.5.3 Altium Designer 10的存盤文件
1.6 常用編輯器的啓動
1.6.1 創建新的項目文件
1.6.2 原理圖編輯器的啓動
1.6.3 PCB編輯器的啓動
1.6.4 不同編輯器之間的切換
第2章 原理圖設計
2.1 電路原理圖設計的一般步驟
2.2 啓動原理圖設計係統
2.3 原理圖編輯器的畫麵管理
2.3.1 原理圖編輯器的主菜單欄
2.3.2 原理圖編輯器的工具欄
2.3.3 電路原理圖麵闆顯示管理
2.4 原理圖繪製初步
2.4.1 設置圖紙
2.4.2 放置元器件
2.4.3 調整元器件布局
2.4.4 放置電源、接地及端口符號
2.4.5 繪製連接綫
2.4.6 編輯元器件
2.5 總綫、總綫分支、網絡標號工具的使用
2.5.1 放置總綫
2.5.2 放置總綫分支
2.5.3 放置網絡標號
2.6 利用繪圖工具添加說明性圖形和文字
2.6.1 繪圖工具欄
2.6.2 常用圖形的繪製技巧
2.7 原理圖的電氣檢查
2.7.1 ErrorReport選項卡的設置
2.7.2 ConnectionMatrix選項卡的設置
2.8 報錶的建立
2.8.1 網絡錶
2.8.2 報告(Reports)菜單
2.8.3 材料清單
2.8.4 簡易材料清單報錶
2.9 保存文件
2.10 原理圖的輸齣
2.10.1 頁麵設置
2.10.2 打印預覽和輸齣
2.10.3 繪圖儀輸齣
2.11 原理圖的繪製舉例
第3章 層次原理圖的設計
3.1 層次原理圖的設計方法
3.1.1 自上而下的層次原理圖設計方法
3.1.2 自下而上的層次原理圖設計方法
3.2 建立層次原理圖
3.2.1 建立頂層原理圖
3.2.2 畫方塊圖
3.2.3 放置方塊電路接口
3.2.4 連綫
3.2.5 保存
3.3 不同層次電路之間的切換
3.4 由方塊電路符號産生新原理圖中的I/O端口符號
3.5 由原理圖文件産生方塊電路符號
3.6 層次設計報錶
第4章 印製電路闆設計初步
4.1 設計印製電路闆的一般步驟
4.1.1 印製電路闆的基本知識
4.1.2 印製電路闆的設計流程
4.2 啓動PCB設計係統
4.2.1 PCB編輯器的啓動
4.2.2 建立一個新的印製電路闆文件
4.2.3 PCB編輯器窗口的區域劃分
4.3 PCB編輯器的畫麵管理
4.3.1 PCB單窗口畫麵的常用操作
4.3.2 PCB編輯器多窗口畫麵的常用操作
4.3.3 工作區控製命令
4.4 PCB編輯器的工作層麵
4.4.1 工作層麵的管理
4.4.2 工作層麵與顔色設置
4.4.3 工作層麵的選擇
4.5 PCB基本操作
4.5.1 放置元件封裝
4.5.2 調整元件布局
4.5.3 繪製銅膜走綫
4.5.4 繪製文本及坐標設置
4.5.5 繪製填充及邊框
4.5.6 放置尺寸標注
4.5.7 其他放置命令
4.6 手工繪製印製電路闆
4.6.1 放置元件封裝
4.6.2 調整元件布局
4.6.3 繪製走綫及大麵積填充
4.6.4 繪製邊框及標注尺寸等
第5章 印製電路闆的高級設計
5.1 電路闆參數設置
5.1.1 闆形設置
5.1.2 PCB圖紙設置
5.1.3 設置工作層
5.1.4 布綫框設置
5.2 裝入網絡錶及元件
5.2.1 設置同步比較規則
5.2.2 導入網絡錶
5.2.3 原理圖與PCB圖的同步更新
5.3 元件布局
5.3.1 元件的自動布局
5.3.2 元件布局的手工調整
5.4 電路闆的布綫
5.4.1 Electrical電氣屬性
5.4.2 Routing布綫規則
5.4.3 規則設置中的高級查詢
5.4.4 自動布綫命令
5.4.5 雙層闆的自動布綫
5.4.6 單層闆的自動布綫
5.5 設計規則檢查DRC
5.6 PCB報錶的生成
5.6.1 PCB圖的網絡錶文件
5.6.2 電路闆信息報告
5.6.3 元器件報錶
5.6.4 簡單元件報錶
5.6.5 生成當前PCB網絡錶狀態
5.6.6 距離測量
5.7 創建自己的PCB封裝庫
5.7.1 新建一個:PCB庫文件
5.7.2 建立PCB封裝用到的工具
5.7.3 使用PCB嚮導創建PCB封裝
5.7.4 手工繪製PCB元件封裝
5.7.5 修改PCB零件的封裝屬性
5.7.6 PCB零件庫的使用
5.8 打印齣圖
附錄A Altium Designer 10常用快捷鍵一覽
A.1 環境快捷鍵
A.2 工程快捷鍵
A.3 目錄麵闆快捷鍵
A.4 原理圖和PCB通用快捷鍵
A.5 僅使用在原理圖中的快捷鍵
A.6 僅使用在PCB中的快捷鍵
A.7 輸齣工作編輯快捷鍵
A.8 CAMtastic編輯快捷鍵
附錄B 練習題
B.1 直流穩壓電源電路
B.2 反饋式穩幅電路
B.3 電容測量電路
B.4 低頻功率放大器電路
B.5 電話擴音和錄音附加電路
B.6 用於溫度測量的橋式電路模一數轉換電路
B.7 具有數字控製的電源電路
B.8 采用集成電路的話筒放大器電路
B.9 一種兩路數一模轉換電路
B.10 一種模一數轉換電路
B.11 一種采用單片機的巡迴檢測係統電路
參考文獻
前言/序言
《電子綫路CAD實用技術:Altium Designer 10》 前言 在飛速發展的電子技術領域,電路設計已經成為一項至關重要的工作。隨著電子産品的日益復雜和集成度的不斷提高,傳統的紙筆設計方法已遠遠不能滿足現代電子設計的需求。電子設計自動化(EDA)工具的齣現,極大地改變瞭電子綫路的設計、仿真、驗證和製造流程,將電子設計推嚮瞭一個全新的高度。Altium Designer作為業界領先的EDA軟件之一,以其強大的功能、靈活的接口和易於使用的特性,在全球範圍內贏得瞭無數工程師的青睞。 本書旨在深入淺齣地介紹Altium Designer 10這款經典而強大的電子設計自動化工具,為廣大電子工程師、技術愛好者和在校學生提供一套係統、實用的學習指南。我們希望通過本書,能夠幫助讀者快速掌握Altium Designer 10的核心功能,理解其工作流程,從而獨立完成從原理圖設計到PCB布局布綫,直至生成製造文件的全過程。本書內容經過精心組織和篩選,力求全麵覆蓋Altium Designer 10在實際工程項目中的應用,同時避免冗餘和不必要的理論灌輸,讓讀者能夠將學到的知識直接應用於實踐。 第一章:Altium Designer 10 概述與安裝 本章將帶您走進Altium Designer 10的精彩世界。首先,我們將對Altium Designer 10進行一個整體的介紹,闡述其在電子設計領域的地位和重要性,以及它所能帶來的效率提升和設計優化。您將瞭解到Altium Designer 10的核心優勢,例如其集成的設計環境、強大的原理圖編輯能力、先進的PCB布局布綫功能、高效的仿真驗證工具以及完善的文檔輸齣能力。 接著,我們將詳細講解Altium Designer 10的安裝步驟。從係統環境的準備,到安裝文件的下載與解壓,再到具體的安裝過程,我們將一步一步地指導您完成安裝。在此過程中,我們會特彆強調一些關鍵的配置選項,例如許可的激活方式,以確保您能夠順利地啓動並使用軟件。同時,我們也會提供一些常見的安裝問題及其解決方法,幫助您避免在安裝過程中遇到不必要的麻煩。 第二章: Altium Designer 10 的工作界麵與基本操作 熟練掌握軟件的操作界麵是高效使用的前提。本章將帶領您熟悉Altium Designer 10的圖形用戶界麵(GUI)。您將認識到軟件的主要組成部分,包括菜單欄、工具欄、麵闆(如項目麵闆、屬性麵闆、導航器麵闆等)以及工作區域。我們會詳細解釋各個區域的功能和作用,以及如何通過自定義布局來優化您的工作流程。 此外,本章還將介紹Altium Designer 10中的基本操作技巧。這包括如何創建新項目、管理項目文件、打開和保存文件、進行文件的導入導齣,以及使用鼠標和鍵盤進行各種操作,如縮放、平移、選擇對象等。掌握這些基本操作,將為您後續深入學習各項功能奠定堅實的基礎。 第三章:原理圖設計入門 原理圖是電子設計的靈魂,是錶達電路邏輯和連接關係的核心。本章將聚焦於Altium Designer 10強大的原理圖編輯功能。您將學習如何從零開始繪製一份規範、清晰的原理圖。 首先,我們會介紹原理圖編輯器中的主要工具和對象,包括導綫、總綫、電源符號、端口、標簽、文本標注等。您將學會如何準確地放置、連接這些元器件,並瞭解它們在電路設計中的意義。 其次,我們將深入講解庫的管理與使用。Altium Designer 10擁有海量的元器件庫,涵蓋瞭各種電子元件。本章將指導您如何查找、導入、創建和編輯自己的元器件庫,包括原理圖符號的繪製、封裝的關聯以及參數的設置。學會有效地管理元器件庫,將極大地提高您的設計效率。 最後,我們將講解如何使用自動布綫工具進行簡單的連接,以及如何利用查找、替換、復製、粘貼等功能快速編輯原理圖。我們還會介紹如何進行原理圖的檢查,例如ERC(Electrical Rules Check)檢查,以確保電路連接的邏輯正確性。 第四章:PCB 布局與布綫基礎 從原理圖到PCB(Printed Circuit Board),是電子設計過程中至關重要的一步。本章將引導您進入PCB設計領域,掌握Altium Designer 10的PCB布局與布綫核心技能。 首先,我們將學習如何從原理圖導入到PCB設計環境,並理解原理圖與PCB之間的關聯。您將瞭解如何設置PCB的物理屬性,例如闆框的繪製、單位的設置、層的定義等。 接著,本章將重點講解PCB的元器件布局。我們將介紹不同的布局策略,例如按照功能區域劃分、考慮信號流嚮、優化散熱等。您將學會如何靈活地放置元器件,並利用對齊、分布、鏇轉等工具來優化布局的緊湊性和美觀性。 PCB布綫是實現電路連接的關鍵環節。本章將詳細介紹Altium Designer 10的布綫功能。您將學習如何使用手動布綫工具,包括單根導綫、多根導綫、差分對布綫等。我們會深入探討不同的布綫技巧,例如過孔的使用、淚滴的添加、蛇形綫的應用,以及如何處理高頻信號的布綫。 此外,本章還將介紹自動布綫器的使用。雖然手動布綫可以實現更精細化的控製,但對於一些簡單的電路,自動布綫器能夠顯著提高效率。我們將講解如何設置自動布綫器的規則,並對其進行優化。 第五章:PCB 設計規則與約束 在PCB設計中,遵循嚴格的設計規則是保證電路可靠性和可製造性的基石。本章將深入講解Altium Designer 10強大的設計規則與約束係統。 您將學習如何定義和管理各種設計規則,包括間距規則(例如導綫與導綫之間、導綫與焊盤之間、焊盤與焊盤之間的最小間距)、寬度規則(例如不同信號綫的綫寬要求)、過孔規則(例如過孔的大小和間距)、層疊規則(例如不同層的含義和堆疊方式)等。 我們還會介紹如何為特定的網絡或元器件設置特殊的規則,以滿足特定設計需求,例如為電源綫設置較寬的綫寬,為高頻信號設置差分綫等。 本章的重點還將放在如何利用設計規則檢查(DRC)功能來發現和糾正PCB設計中的潛在錯誤。通過詳細的DRC報告分析,您將能夠有效地排除設計缺陷,避免在後續的生産過程中齣現問題。 第六章:三維 PCB 顯示與封裝管理 隨著電子産品的集成度越來越高,瞭解PCB的實際三維形態對於整體設計至關重要。本章將帶領您探索Altium Designer 10的三維PCB顯示功能。 您將學習如何將您的二維PCB設計轉換為三維模型,並從不同角度進行觀察。這有助於您直觀地評估元器件的安裝空間、連接器的安裝位置以及PCB整體的立體結構。我們還會講解如何進行三維模型導入與導齣,以與其他三維設計軟件進行協同工作。 同時,本章還將深入講解封裝管理。PCB元器件的封裝是其物理尺寸、引腳排列以及焊盤形狀的定義。您將學習如何查找、編輯和創建新的PCB封裝庫。準確的封裝信息是保證PCB製造和焊接成功的關鍵。我們會詳細介紹封裝編輯器的使用,包括焊盤的創建、多邊形的繪製、原點設置等。 第七章:輸齣 Gerber 文件與製造數據生成 電路闆的設計最終需要轉化為可供PCB製造商使用的生産數據。本章將聚焦於Altium Designer 10的輸齣功能,幫助您生成高質量的製造文件。 您將學習如何生成 Gerber 文件,這是PCB製造的標準格式,包含瞭闆層信息、鑽孔信息、阻焊層信息、絲印層信息等。我們會詳細介紹 Gerber 文件生成的各項設置,以及如何理解和驗證生成的 Gerber 文件。 此外,本章還將介紹如何生成其他重要的製造數據,例如鑽孔文件(NC Drill Files)、物料清單(BOM - Bill of Materials)、裝配圖(Assembly Drawings)等。我們將講解這些文件的用途以及如何進行準確的生成和導齣。 第八章:集成庫管理與項目模闆 為瞭提高設計效率和規範設計流程,高效的庫管理和項目模闆是必不可少的。本章將探討 Altium Designer 10 中的集成庫管理以及如何創建和使用項目模闆。 您將學習如何創建和管理集成庫(Integrated Libraries),將原理圖符號、PCB封裝和元器件的參數統一管理在一個庫文件中,極大地簡化瞭庫的使用和維護。 同時,本章還將指導您如何創建項目模闆。項目模闆可以包含預定義的項目結構、設計規則、層設置、報告格式等,從而在創建新項目時能夠快速啓動,減少重復性配置工作,確保項目的一緻性。 第九章:設計流程優化與實踐技巧 在掌握瞭 Altium Designer 10 的各項核心功能之後,本章將進一步探討如何優化設計流程,分享一些實用的設計技巧,以提升您的整體設計效率和設計質量。 我們將討論一些高級的主題,例如差分對布綫、電源完整性分析、信號完整性分析(入門級)等,並介紹 Altium Designer 10 在這些方麵的支持。 同時,我們還會分享一些在實際工程項目中積纍的實用技巧,例如如何有效地利用快捷鍵、如何進行設計文檔的管理、如何與團隊成員協同工作等。 第十章:總結與展望 在本書的最後,我們將對 Altium Designer 10 的學習內容進行一個全麵的迴顧和總結。我們將重申 Altium Designer 10 在現代電子設計中的價值,並鼓勵讀者在實踐中不斷探索和學習。 同時,我們也會對電子設計技術的未來發展進行簡要的展望,並指齣 Altium Designer 10 在未來電子設計中的潛在發展方嚮。 結語 《電子綫路CAD實用技術:Altium Designer 10》不僅僅是一本技術手冊,更是您通往高效電子設計之路的良師益友。我們衷心希望,本書能夠幫助您掌握Altium Designer 10這一強大的工具,在您的電子設計事業中取得更大的成就。通過循序漸進的學習和大量的實踐,您將能夠 confidently 地運用Altium Designer 10來完成各種復雜的電子設計項目。