印制电路板设计：Altium Designer 15

第1章 印制电路板与Altium Designer概述……………………………………………… 1
1.1 印制电路板设计的基本知识……………………………………………………… 1
1.1.1 印制电路板———PCB ………………………………………………………… 1
1.1.2 印制电路板的组成…………………………………………………………… 1
1.1.3 元件封装的基本知识………………………………………………………… 2
1.2 AltiumDesigner15简介………………………………………………………… 3
1.2.1 AltiumDesigner15的发展历史…………………………………………… 3
1.2.2 AltiumDesigner15的新特性……………………………………………… 3
1.2.3 AltiumDesigner15的组成………………………………………………… 4
1.3 AltiumDesigner15的安装及优化……………………………………………… 4
1.3.1 AltiumDesigner15的安装………………………………………………… 4
1.3.2 AltiumDesigner15的中英文界面转换…………………………………… 5
1.3.3 AltiumDesigner15的库文件和实例文件………………………………… 6
1.3.4 AltiumDesigner15的工作环境介绍……………………………………… 6
1.4 AltiumDesigner15的文件管理………………………………………………… 9
1.4.1 AltiumDesigner15的文件结构…………………………………………… 9
1.4.2 AltiumDesigner15的文件管理系统……………………………………… 10
1.4.3 AltiumDesigner15的原理图和PCB设计系统………………………… 10
习 题…………………………………………………………………………………… 14
第2章 绘制第一张原理图………………………………………………………………… 16
2.1 设置原理图图纸…………………………………………………………………… 16
2.1.1 原理图设计的基本步骤……………………………………………………… 16
2.1.2 新建原理图…………………………………………………………………… 17
2.1.3 图纸设置……………………………………………………………………… 19
2.1.4 设置栅格尺寸和光标形状…………………………………………………… 20
2.2 单管放大电路原理图的设计……………………………………………………… 20
2.2.1 设置自定义图纸和自定义标题栏…………………………………………… 20
2.2.2 设置元件库…………………………………………………………………… 20
2.2.3 原理图设计配线……………………………………………………………… 24
2.2.4 放置元件……………………………………………………………………… 24
2.2.5 调整元件布局………………………………………………………………… 27
2.2.6 电气连接……………………………………………………………………… 30
2.2.7 元件属性的调整……………………………………………………………… 32
2.2.8 放置电源和接地符号………………………………………………………… 38
2.2.9 放置电路的I/O端口……………………………………………………… 40
2.2.10 文件的存盘与退出………………………………………………………… 41
习 题…………………………………………………………………………………… 42
第3章 绘制总线形式接口电路及说明文字……………………………………………… 44
3.1 绘制总线形式接口电路…………………………………………………………… 44
3.1.1 放置总线及总线分支………………………………………………………… 45
3.1.2 放置网络标号………………………………………………………………… 46
3.1.3 灵巧粘贴……………………………………………………………………… 47
3.2 绘制说明性信息…………………………………………………………………… 49
3.2.1 绘图工具介绍……………………………………………………………… 49
3.2.2 绘制直线和曲线……………………………………………………………… 50
3.2.3 绘制不规则多边形…………………………………………………………… 51
3.2.4 放置单行文字和区块文字…………………………………………………… 52
3.2.5 放置规则图形………………………………………………………………… 53
3.2.6 放置图片……………………………………………………………………… 53
3.2.7 灵巧粘贴……………………………………………………………………… 53
3.2.8 图件的层次转换……………………………………………………………… 54
习 题…………………………………………………………………………………… 54
第4章 层次原理图设计…………………………………………………………………… 55
4.1 层次原理图设计的基本概念……………………………………………………… 55
4.1.1 概 述………………………………………………………………………… 55
4.1.2 设 计………………………………………………………………………… 57
4.2 层次电路图的设计………………………………………………………………… 57
4.2.1 自顶向下的层次原理图设计………………………………………………… 57
4.2.2 自底向上的层次原理图设计………………………………………………… 64
4.3 层次电路原理图的切换…………………………………………………………… 69
4.4 实例———采用自顶向下的方法设计函数波形发生器层次原理图…………………… 69
4.4.1 建立工程……………………………………………………………………… 69
4.4.2 函数波形发生器原理图……………………………………………………… 70
4.4.3 工程编译……………………………………………………………………… 71
习 题…………………………………………………………………………………… 72
第5章 原理图报表生成与打印输出……………………………………………………… 75
5.1 工程编译…………………………………………………………………………… 75
5.1.1 工程编译设置………………………………………………………………… 75
5.1.2 执行编译……………………………………………………………………… 80
5.2 生成报表…………………………………………………………………………… 82
5.2.1 网络表………………………………………………………………………… 83
5.2.2 材料清单报表………………………………………………………………… 84
5.2.3 原理图文件层次结构报表…………………………………………………… 85
5.3 原理图的打印输出………………………………………………………………… 86
5.3.1 页面设置……………………………………………………………………… 87
5.3.2 打印预览和打印输出………………………………………………………… 87
习 题…………………………………………………………………………………… 88
第6章 绘制原理图元件…………………………………………………………………… 89
6.1 元件符号概述……………………………………………………………………… 89
6.2 元件符号的创建和保存…………………………………………………………… 89
6.3 元件设计界面……………………………………………………………………… 90
6.4 简单元件绘制实例………………………………………………………………… 92
6.4.1 设置图纸……………………………………………………………………… 92
6.4.2 新建/打开一个元件符号…………………………………………………… 93
6.4.3 示例元件的信息……………………………………………………………… 94
6.4.4 绘制边框……………………………………………………………………… 94
6.4.5 放置引脚……………………………………………………………………… 96
6.4.6 原理图中元件的更新……………………………………………………… 100
6.4.7 为元件符号添加Footprint模型………………………………………… 101
6.5 修改集成元件库中的元件……………………………………………………… 104
6.6 多功能多单元元件的绘制……………………………………………………… 105
6.6.1 分部分绘制元件符号……………………………………………………… 105
6.6.2 绘制多单元元件SN74LS00 ……………………………………………… 105
6.6.3 新建/删除一个部分………………………………………………………… 106
6.6.4 设置元件符号的属性……………………………………………………… 107
6.7 元件的检错和报表……………………………………………………………… 108
6.7.1 元件符号信息报表………………………………………………………… 108
6.7.2 元件符号错误信息报表…………………………………………………… 108
6.7.3 元件符号库信息报表……………………………………………………… 109
6.8 元件的管理……………………………………………………………………… 109
6.8.1 元件符号库中符号的管理………………………………………………… 109
6.8.2 元件符号库与当前原理图………………………………………………… 109
习 题…………………………………………………………………………………… 110
第7章 印制电路板设计基础知识………………………………………………………… 111
7.1 印制电路板……………………………………………………………………… 111
7.1.1 印制电路板概述…………………………………………………………… 112
7.1.2 PCB基本组件……………………………………………………………… 114
7.1.3 印制电路板工作层面……………………………………………………… 115
7.1.4 PCB设计流程……………………………………………………………… 116
7.1.5 创建PCB文件的方法……………………………………………………… 118
7.2 AltiumDesignerPCB编辑器………………………………………………… 122
7.3 PCB工作环境参数设置………………………………………………………… 123
7.3.1 坐标系统的设置…………………………………………………………… 123
7.3.2 PCB板选项的设置………………………………………………………… 123
7.3.3 系统参数的优先设定……………………………………………………… 123
7.4 规划PCB ………………………………………………………………………… 127
7.4.1 设置板层结构……………………………………………………………… 127
7.4.2 设置板层颜色……………………………………………………………… 127
7.4.3 规划PCB边界……………………………………………………………… 128
7.5 PCB编辑器画面管理…………………………………………………………… 131
7.5.1 放置图件对象……………………………………………………………… 131
7.5.2 图件的选择与撤销选择…………………………………………………… 141
7.5.3 图件的跳转查询…………………………………………………………… 142
7.5.4 特殊粘贴…………………………………………………………………… 143
7.6 载入网络表与元器件…………………………………………………………… 144
习 题…………………………………………………………………………………… 146
第8章 印制电路板布局、布线及后期处理……………………………………………… 148
8.1 印制电路板设计的基本原则…………………………………………………… 148
8.1.1 布局基本原则……………………………………………………………… 148
8.1.2 布线基本原则……………………………………………………………… 149
8.1.3 抗干扰原则………………………………………………………………… 149
8.2 元件布局………………………………………………………………………… 150
8.2.1 自动布局…………………………………………………………………… 150
8.2.2 手动布局…………………………………………………………………… 151
8.2.3 修改部分焊盘的连接关系………………………………………………… 153
8.3 PCB布线………………………………………………………………………… 153
8.3.1 布线规则设置……………………………………………………………… 153
8.3.2 自动布线…………………………………………………………………… 166
8.3.3 手动布线…………………………………………………………………… 173
8.3.4 文件的双向更新…………………………………………………………… 177
8.4 PCB抗干扰处理………………………………………………………………… 177
8.4.1 补泪滴……………………………………………………………………… 178
8.4.2 包 地……………………………………………………………………… 178
8.4.3 敷 铜……………………………………………………………………… 179
8.5 设计规则检测…………………………………………………………………… 183
8.5.1 DRC设置…………………………………………………………………… 183
8.5.2 常规DRC校验…………………………………………………………… 184
8.5.3 设计规则校验报告………………………………………………………… 186
8.6 PCB的3D预览………………………………………………………………… 188
8.7 PCB后期处理…………………………………………………………………… 188
8.7.1 生成报表…………………………………………………………………… 188
8.7.2 生成输出制造文件………………………………………………………… 190
8.7.3 打印输出PCB图…………………………………………………………… 196
习 题…………………………………………………………………………………… 198
第9章 PCB元件封装设计……………………………………………………………… 200
9.1 制作元器件封装………………………………………………………………… 200
9.1.1 创建新的元件封装库……………………………………………………… 200
9.1.2 进入元件封装库管理器…………………………………………………… 201
9.1.3 手工制作DIP8元器件封装……………………………………………… 203
9.1.4 利用向导工具制作DIP14元件封装……………………………………… 208
9.2 集成库的生成与维护…………………………………………………………… 212
9.2.1 集成库简介………………………………………………………………… 212
9.2.2 生成集成库………………………………………………………………… 213
9.2.3 集成库的维护……………………………………………………………… 218
习 题…………………………………………………………………………………… 218
第10章 实例篇…………………………………………………………………………… 219
10.1 U 盘PCB设置………………………………………………………………… 219
10.1.1 设计任务…………………………………………………………………… 219
10.1.2 创建项目…………………………………………………………………… 220
10.1.3 创建元件库………………………………………………………………… 220
10.1.4 创建原理图文件…………………………………………………………… 221
10.1.5 创建元件封装库…………………………………………………………… 224
10.1.6 添加封装…………………………………………………………………… 224
10.1.7 规划电路板………………………………………………………………… 225
10.1.8 网络表与元器件封装的装入……………………………………………… 228
10.1.9 布局与布线………………………………………………………………… 228
10.1.10 3D效果图………………………………………………………………… 233
10.1.11 元件属性………………………………………………………………… 234
10.2 FPGA 开发板原理图与PCB板制作………………………………………… 234
10.2.1 建立工程…………………………………………………………………… 235
10.2.2 FPGA 开发板原理图设计………………………………………………… 235
10.2.3 FPGA 开发板PCB制作………………………………………………… 243
10.2.4 3D效果图………………………………………………………………… 244
习 题…………………………………………………………………………………… 245
参考文献……………………………………………………………………………………… 247