AltiumDesigner原理图与PCB设计

本书将全面、详细、深入的介绍软件的应用方法，尽可能多地涵盖相关功能，并且以众多的工程实例，对功能进行演示。

本书按照印制电路板设计的顺序，以全新的Altium Deisgner 12版（2013.1月发布）为写作蓝本，在全面总结本书第一版的基础上，全面详细地介绍了Altium Designer 12版本的功能和面向实际应用技巧及操作方法。主要内容包括工程项目的建立、原理图设计、PCB设计、创建元件库、电路仿真等知识，对软件各功能模块的参数设置、使用方法进行了较为详细的介绍。本书将全面、详细、深入的介绍软件的应用方法，尽可能多地涵盖相关功能，并且以众多的工程实例，对功能进行演示。

　　　　谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科，在浙江大学华工过程机械研究所取得硕士学位，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文，在CAD/CAM/CAE方面出版过多部著作，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。

第1章 操作基础
1．1 Altium Designer 10．0简介
1．1．1 Altium Designer 发展历史
1．1．2 Altium Designer 10．0新特性
1．2 Altium Designer的组成
1．2．1 原理图设计系统
1．2．2 电路原理图仿真系统
1．2．3 PCB设计系统
1．2．4 可编程逻辑器件设计系统
1．3 Altium Designer 10．0的安装和启动
1．3．1 Altium Designer 10．0运行的系统需求
1．3．2 安装过程与启动
1．4 Altium Designer操作环境
1．4．1 工作环境
1．4．2 工作面板管理
1．4．3 窗口管理
1．4．4 基本参数设置
1．5 Altium Designer电路设计的基本流程
1．5．1 文件系统
1．5．2 绘制原理图
1．5．3 绘制PCB图

第2章 原理图开发环境
2．1 Altium Designer原理图编辑环境
2．1．1 电路原理图的设计步骤
2．1．2 创建新的原理图设计文档
2．1．3 打开已有的原理图设计文档
2．1．4 原理图的保存
2．1．5 工程的管理
2．2 原理图编辑系统
2．2．1 编辑器环境
2．2．2 视图的操作
2．3 原理图图纸设置
2．3．1 【图纸选项】选项卡参数设置
2．3．2 【设计信息】选项卡参数设置
2．3．3 【单位】选项卡参数设置
2．4 电路图首选项设定
2．4．1 【General】通用设定
2．4．2 【Graphical Editing】图形编辑设定
2．4．3 【Mouse Wheel Configuration】鼠标滚轮设定
2．4．4 【Compiler】编译器设定
2．4．5 【Auto Focus】自动对焦设定
2．4．6 【Library AutoZoom】元件库自动缩放设定
2．4．7 【Grids】网格设定
2．4．8 【Break Wire】切线设定
2．4．9 【Default Units】默认单位设定
2．4．10 【Default Primitives】默认图件参数设定
2．4．11 【Orcad】设定

第3章 绘制电路原理图
3．1 元件库操作
3．1．1 元件库的加载与卸载
3．1．2 查找元器件
3．2 元器件操作
3．2．1 放置元器件
3．2．2 编辑元件属性
3．2．3 元件的选择
3．2．4 元件剪切板操作
3．2．5 撤消与重做
3．2．6 元件的移动与旋转
3．2．7 元件的排列
3．3 电气连接
3．3．1 绘制导线
3．3．2 导线的属性与编辑
3．3．3 放置节点
3．3．4 绘制总线
3．3．5 放置网络标号
3．3．6 放置电源和接地
3．4 放置非电气对象
3．4．1 绘制图形
3．4．2 放置字符串
3．4．3 放置文本框
3．4．4 放置注释
3．5 放置指示符
3．5．1 放置忽略错误规则检查
3．5．2 放置编译屏蔽
3．5．3 放置PCB布局

第4章 原理图设计进阶
4．1 原理图的全局编辑
4．1．1 元件的标注
4．1．2 元件属性的全局编辑
4．1．3 字符串的全局编辑
4．2 模板的应用
4．2．1 设计模板文件
4．2．2 调用模板文件
4．2．3 更新模板
4．2．4 删除模板
4．3 多电路原理图的连接
4．3．1 认识Off Sheet Connector图纸连接器
4．3．2 多电路原理图的绘制
4．3．3 多电路原理图的查看
4．4 层次式电路原理图设计
4．4．1 层次式电路图的结构
4．4．2 图纸符号及其入口及端口的操作
4．4．3 自上而下的电路原理图设计
4．4．4 自下而上的电路原理图设计
4．4．5 层次结构设置
4．4．6 层次原理图之间的切换
4．5 编译与查错
4．5．1 错误报告设定
4．5．2 连接矩阵设定
4．5．3 编译工程
4．6 生成各种报表
4．6．1 生成网络表
4．6．2 生成元件表
4．6．3 生成简单元件表
4．6．4 生成元件交叉引用报表
4．6．5 生成层次设计报表
4．6．6 生成单引脚网络报表
4．6．7 生成端口交叉引用报表
4．7 打印输出
4．7．1 打印电路图
4．7．2 输出PDF文档

第5章 PCB设计环境
5．1 Altium Designer PCB编辑器环境
5．1．1 PCB设计步骤
5．1．2 创建新的PCB设计文档
5．1．3 打开已有的PCB设计文档
5．1．4 PCB编辑器界面
5．1．5 PCB设计面板
5．1．6 PCB观察器
5．2 PCB编辑器环境参数设置
5．2．1 认识PCB的层
5．2．2 PCB层的显示与颜色
5．2．3 图件的显示与隐藏设定
5．2．4 电路板参数设置
5．3 PCB设计的基本常识
5．3．1 电路板组成
5．3．2 元件（Component）
5．3．3 焊盘（Pad）与过孔（Via）
5．3．4 铜膜走线（Track）
5．4 PCB编辑器首选项设置
5．4．1 【General】常规参数设置
5．4．2 【Display】显示参数设置
5．4．3 【Board Insight Display】板观察器显示参数设置
5．4．4 【Board Insight Modes】板观察器模式参数设置
5．4．5 【Board Insight Lens】板观察器透镜参数设置
5．4．6 【Interactive Routing】交互式布线参数设置
5．4．7 【True Type Fonts】字体参数设置
5．4．8 【Mouse Wheel Configuration】鼠标滚轮参数设置
5．4．9 【Defaults】默认参数设置
5．4．10 【PCB Legacy 3D】PCB三维模型设置
5．4．11 【Reports】报告参数设置
5．4．12 【Layer Colors】层颜色设置
5．5 PCB设计的基本规则
5．5．1 Electrical设计规则
5．5．2 Routing设计规则
5．5．3 SMT设计规则
5．5．4 Mask设计规则
5．5．5 Plane设计规则
5．5．6 Testpoint设计规则
5．5．7 Manufacturing设计规则
5．5．8 High Speed设计规则
5．5．9 Placement设计规则
5．5．10 Signal Integrity设计规则
5．5．11 设计规则向导

第6章 绘制PCB
6．1 载入网络表
6．2 元件布局
6．2．1 元件布局的基本规则
6．2．2 自动布局
6．2．3 自动推挤布局
6．3 系统布线
6．3．1 自动布线
6．3．2 等长布线
6．3．3 实时阻抗布线
6．3．4 多线轨布线
6．3．5 交互式差分对布线
6．3．6 交互式布线
6．3．7 智能交互式布线
6．4 走线的调整
6．4．1 手工调整布线
6．4．2 电源和地线的加粗
6．4．3 敷铜
6．4．4 调整文字标注
6．5 规则校验
6．5．1 DRC设置
6．5．2 常规DRC校验
6．5．3 设计规则校验报告
6．5．4 单项DRC校验
6．6 补泪滴、包地
6．6．1 补泪滴
6．6．2 包地

第7章 PCB设计高级进阶
7．1 PCB层集合管理
7．1．1 快速切换可视层
7．1．2 自定义层集合
7．1．3 设置自定义层集合
7．1．4 调用层集合
7．1．5 设置层集合快捷键
7．1．6 反转显示电路板
7．1．7 导出/导入层集合设置文件
7．2 内电层与内电层分割
7．2．1 内电层
7．2．2 连接方式设置
7．2．3 内电层分割
7．3 PCB电路图文件的打印与保存
7．3．1 打印页面设置
7．3．2 打印层面设置
7．3．3 打印机设置
7．3．4 打印预览
7．4 PCB各种报表的生成
7．4．1 生成电路板信息表
7．4．2 生成网络状态报表
7．4．3 生成设计层次报表
7．4．4 生成元器件报表
7．4．5 产生元器件交差参考表
7．4．6 生成其他报表
7．5 智能PDF生成向导
7．6 对象分类管理器
7．7 撤消布线
7．8 交互定位与交互选择
7．8．1 交互定位
7．8．2 交互选择

第8章 元器件库操作
8．1 元件库介绍
8．1．1 元件库的格式
8．1．2 元件库标准
8．1．3 元件库操作的基本步骤
8．2 Altium Designer的元件库原理图编辑环境
8．2．1 新建与打开元器件原理图库文件
8．2．2 熟悉元器件原理图库编辑环境
8．2．3 集成库的浏览
8．3 创建DSP原理图模型
8．3．1 创建一个新元件
8．3．2 绘制元件的符号轮廓
8．3．3 放置元件引脚
8．3．4 元件属性编辑
8．3．5 元件设计规则检查
8．3．6 生成元件报表
8．4 Altium Designer的PCB封装库编辑环境
8．4．1 新建与打开元器件PCB封装库文件
8．4．2 熟悉元件PCB封装模型编辑环境
8．5 创建元件的PCB封装模型
8．5．1 利用IPC元件封装向导绘制DSP封装
8．5．2 利用元件封装向导绘制封装模型
8．5．3 手工绘制元件封装模型
8．5．4 元件设计规则检查
8．6 集成元件库的操作
8．6．1 编译集成元件库
8．6．2 生成原理图模型元件库报表
8．6．3 生成PCB封装元件库报表
8．7 模型管理器
8．8 创建一个多子件的原理图元件
8．9 从其他库中添加元件
8．10 STEP格式3D文件的导入与导出
8．11 库分割器
8．12 Protel 99 SE 元件库的导入与导出
8．12．1 Protel 99SE元件库的导入
8．12．2 Protel 99元件库的导出

第9章 仿真
9．1 电路仿真的基本概念
9．2 电路仿真步骤
9．3 元器件的仿真模式及参数
9．3．1 常用元器件的仿真模型及参数
9．3．2 元器件的仿真参数设置
9．3．3 特殊仿真元器件的参数设置
9．3．4 仿真数学函数的放置及参数设置
9．4 电源及仿真激励源
9．4．1 电源
9．4．2 仿真激励源
9．4．3 放置仿真激励源
9．5 仿真形式
9．5．1 通用参数设置
9．5．2 各种仿真模式
9．5．3 工作点分析（Operating Point Analysis）
9．5．4 瞬态特性分析和傅里叶分析（Transient/Fourier Analysis）
9．5．5 直流传输特性分析（DC Sweep Analysis）
9．5．6 交流小信号分析（AC Small Signal Analysis）
9．5．7 噪声分析（Noise Analysis）
9．5．8 零-极点分析（Pole-Zero Analysis）
9．5．9 传递函数分析（Transfer Function Analysis）
9．5．10 温度扫描（Temperature Sweep）
9．5．11 参数扫描（Parameter Sweep）
9．5．12 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）
9．6 仿真波形管理

第10章 设计实例1：网络通信模块电路设计
10．1 实例简介
10．2 新建工程
10．3 元件的制作
10．3．1 制作ENC28j60芯片的封装
10．3．2 制作HR911105模块的封装
10．4 绘制电路原理图
10．4．1 系统供电电路
10．4．2 ENC28j60通信电路
10．4．3 HR911105网络接口电路
10．5 电路原理图的后续操作
10．5．1 元件的标注
10．5．2 更改元器件的PCB封装
10．5．3 原理图的编译与查错
10．5．4 生成元器件报表
10．5．5 生成网络报表
10．6 绘制PCB
10．6．1 规划PCB
10．6．2 装入网络表和元件封装
10．6．3 元件的布局
10．6．4 自动布线
10．6．5 手工修改布线
10．7 PCB设计的后续操作
10．7．1 重新定义电路板形状
10．7．2 覆铜
10．7．3 字符串信息整理
10．7．4 DRC检查
10．7．5 打印电路图
10．7．6 打印PDF文档

第11章 设计实例2：MP3播放器硬件电路设计
11．1 实例简介
11．2 新建工程
11．3 载入元件库
11．4 绘制电路原理图
11．4．1 Mega16L单片机控制系统
11．4．2 USB电源供电系统
11．4．3 RS-232串口通信系统
11．4．4 STA013音频解码器系统
11．4．5 DAC模拟信号转换系统
11．4．6 人机交互系统
11．5 原理图的后续操作
11．5．1 元件的标注
11．5．2 原理图的编译与查错
11．5．3 生成元器件报表
11．5．4 生成网络报表
11．6 绘制PCB
11．6．1 PCB板框设置
11．6．2 装入网络表和元件封装
11．6．3 元件的布局
11．6．4 手动布线
11．7 PCB设计的后续操作
11．7．1 添加机械固定孔
11．7．2 重新定义电路板形状
11．7．3 大面积覆铜
11．7．4 字符串信息的整理
11．7．5 DRC检查
11．7．6 PCB文件格式的转化
11．7．7 PDF文档输出

再 版 前 言

Altium Designer是一款在国内外享有盛名的PCB辅助设计软件。它集成PCB设计系统、电路仿真系统、FPGA设计系统于一体，可以实现从芯片级到PCB级的全套电路设计，大大方便了设计人员。

现在市场上常见的PCB级设计软件有Protel、PowerPCB、Cadence、AutoCAD等，其中，Protel在国内应用最为广泛，从最早的Protel 99SE到后续的Protel DXP，再到最新版本的Altium Designer 16.0，Protel已变得越来越强大，功能越来越完善，使得设计者们完全从枯燥无味的点与线的体力劳动中解放出来。

Altium刚刚推出了最新版一体化电子产品设计解决方案——Altium Designer 16.0，使电子设计与机械设计两个领域进一步实现了融合。电子产品通常需要某种形式的包装与外壳，但传统上电子设计人员与机械设计人员之间鲜有联系。要将电子产品放进机械外壳中，过去更多是靠运气，而现在设计者在Altium Designer中可以一气呵成地完成设计。

全书以典型实例讲解为核心，既注重软件操作细节的介绍也注重工程设计经验的讲解，因此，可以使读者在学习时有的放矢，避免了空洞的理论说教，该书既适合Altium Designer的入门读者，也适合有一定工程经验的设计人员作为参考手册。。在2012年出版第1版以来，获得了读者的广泛欢迎，已多次重印。并且，很多读者来信介绍了他们的具体应用Altium Designer的情况，还对我们这本书提出了很多宝贵意见和建议。在此基础上，我们根据用户的建议、结合相关企业研究使用的需求和高校的教学需求修订了第1版内容。第2版内容是在最新版本的Altium Designer 16的基础上写作的，更新了大量内容，并且也更加贴合实际应用，相信可以更好的帮助读者深入应用Altium Designer。

本书主要由谢龙汉、李杰鸿完成，参与本书编写和光盘开发的人员还有林伟、魏艳光、林木议、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、李翔、莫衍、朱小远、唐培培、张桂东、鲁力、尚涛、邓奕、刘文超、刘新东等。由于时间仓促，书中难免有疏漏之处，请读者谅解。读者可通过电子邮件tenlongbook@163.com与我们交流。希望读者一如既往的支持我们，给我们提出更多的宝贵意见，让我们一起助力中国创造。

编著者