本書以Protel的*新版本Altium Designer 20為平臺,介紹了電路設計的方法和技巧,主要包括Altium Designer 20概述、設計電路原理圖、層次原理圖的設計、原理圖的后續(xù)處理、印制電路板設計、電路板的后期處理、信號完整性分析、創(chuàng)建元件庫及元件封裝、電路仿真系統(tǒng)等知識。本書的內容由淺入深,從易到難,各章節(jié)既相對獨立又前后關聯(lián)。在介紹的過程中,編者還根據(jù)自己多年的經(jīng)驗及教學心得,適時給出了總結和相關提示,以幫助讀者快速掌握相關知識。全書內容翔實,圖文并茂,思路清晰。
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本書可以作為初學者的入門教材,也可以作為電路設計及相關行業(yè)工程技術人員和院校相關專業(yè)師生的學習參考書。
20世紀80年代中期以來,計算機應用已進入各個領域并發(fā)揮著越來越大的作用。在這種背景下,美國ACCEL Technologies Inc公司推出了個應用于電子線路設計的軟件包——TANGO,這個軟件包開創(chuàng)了電子設計自動化(EDA)的先河。該軟件包雖然現(xiàn)在看來比較簡陋,但在當時給電子線路設計帶來了設計方法和方式的革命。人們開始用計算機來設計電子線路。但是,隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展,TANGO逐漸顯示出了其不適應時代發(fā)展需要的弱點。為了適應科學技術的發(fā)展,Protel Technology公司以其強大的研發(fā)能力推出了“Protel for DOS”,從此Protel這個名字在業(yè)內日益響亮。
Protel系列是進入到我國早的電子設計自動化軟件,其一直以易學易用而深受廣大電子設計者的喜愛。Altium Designer 20作為新一代的板卡級設計軟件,其獨特的DXP技術集成平臺為設計系統(tǒng)提供了所有工具和編輯器的兼容環(huán)境。
Altium Designer 20是一套完整的板卡級設計系統(tǒng),真正實現(xiàn)了在單個應用程序中的集成。Altium Designer 20 PCB線路圖設計系統(tǒng)完全利用了Windows平臺的優(yōu)勢,具有更好的穩(wěn)定性、增強的圖形功能和全新的用戶界面,這使得設計者可以選擇適當?shù)脑O計途徑并以化的方式工作。
本書以Altium Designer 20為平臺,介紹了電路設計的方法和技巧。全書共13章,內容包括Altium Designer 20概述、設計電路原理圖、層次原理圖的設計、原理圖的后續(xù)處理、印制電路板設計、電路板的后期處理、信號完整性分析、創(chuàng)建元件庫及元件封裝、電路仿真系統(tǒng)等知識。本書的內容由淺入深,從易到難,各章節(jié)既相對獨立又前后關聯(lián)。在介紹的過程中,編者還根據(jù)自己多年的經(jīng)驗及教學心得,適時給出了總結和相關提示,以幫助讀者快速地掌握所學知識。全書內容講解翔實,圖文并茂,思路清晰。
本書可以作為初學者的入門教材,也可以作為相關行業(yè)工程技術人員及各院校相關專業(yè)師生的參考書。
為了配合學校師生利用本書進行教學,隨書配贈了電子資料包,包含總時長達300分鐘的全書實例操作過程AVI文件和實例源文件,以及專為老師教學準備的PowerPoint多媒體電子教案。為了開闊讀者的視野,方便讀者學習,電子資料包中還免費贈送了時長達200分鐘的Protel和Altium Designer20設計實例操作過程錄屏講解動畫教程以及相應的實例源文件。讀者可以登錄百度網(wǎng)盤(地址:https://pan.baidu.com/s/1qlAjb3vUO6NpGxMnhBQqSg)下載(密碼:jxjd)(讀者如果沒有百度網(wǎng)盤,需要先注冊一個才能下載)。
由于時間倉促,加上編者水平有限,書中不足之處在所難免,望廣大讀者登錄網(wǎng)站www.sjzswsw.com或發(fā)送郵件到714491436@qq.com指正,編者將不勝感激。讀者還可以加入QQ群660309547參與學習討論。
編 者
前言
第1章 Altium Designer 20概述1
1.1 Altium Designer 20 的主要特點2
1.2 Altium Designer 20 的安裝、激活與升級3
1.2.1 Altium Designer 20 的安裝、激活及申請License4
1.2.2 Altium Designer的升級與精簡7
1.3 電路板總體設計流程9
1.4 啟動Altium Designer 209
1.5 初始Altium Designer 2010
1.5.1 工作面板管理11
1.5.2 窗口的管理13
第2章 設計電路原理圖15
2.1 電路設計的概念16
2.2 原理圖圖紙設置16
2.3 原理圖工作環(huán)境設置22
2.3.1 設置原理圖的常規(guī)環(huán)境參數(shù)22
2.3.2 設置圖形編輯環(huán)境參數(shù)24
2.4 元件的電氣連接27
2.4.1 用導線連接元件27
2.4.2 總線的繪制28
2.4.3 繪制總線分支線29
2.4.4 放置電源符號30
2.4.5 放置網(wǎng)絡標簽31
2.4.6 放置輸入/輸出端口32
2.4.7 放置離圖連接器33
2.4.8 放置通用No ERC標號34
2.4.9 放置PCB布線指示35
2.5 線束36
2.5.1 線束連接器37
2.5.2 線束入口39
2.5.3 信號線束40
2.6 操作實例41
2.6.1 繪制看門狗電路41
2.6.2 繪制串行顯示驅動器PS7219及單片機的SPI接口電路45
第3章 層次化原理圖的設計48
3.1 層次原理圖的基本概念49
3.2 層次原理圖的基本結構和組成49
3.3 層次原理圖的設計方法50
3.3.1 自上而下的層次原理圖設計50
3.3.2 自下而上的層次原理圖設計56
3.4 層次原理圖之間的切換57
3.4.1 用Projects工作面板切換57
3.4.2 用命令方式切換58
3.5 層次設計表60
3.6 操作實例60
3.6.1 聲控變頻器電路層次原理圖設計60
3.6.2 存儲器接口電路層次原理圖設計64
3.6.3 4 Port UART電路層次原理圖設計68
3.6.4 游戲機電路原理圖設計72
第4章 原理圖的后續(xù)處理79
4.1 打印與報表輸出80
4.1.1 打印輸出80
4.1.2 網(wǎng)絡報表81
4.1.3 生成原理圖文件的網(wǎng)絡表81
4.1.4 基于單個原理圖文件的網(wǎng)絡表83
4.1.5 生成元件報表83
4.2 查找與替換操作88
4.2.1 “查找文本”88
4.2.2 “文本替換”89
4.2.3 “查找下一處”90
4.2.4 “查找相似對象”90
4.3 工具的使用92
4.3.1 自動分配元件標號92
4.3.2 回溯更新原理圖元件標號92
4.4 元件編號管理93
4.5 元件的過濾97
4.6 網(wǎng)絡顏色99
4.7 在原理圖中添加PCB設計規(guī)則99
4.8 使用Navigator(導航)面板進行快速瀏覽101
4.9 原理圖的電氣檢測及編譯103
4.9.1 原理圖的自動檢測設置103
4.9.2 原理圖的編譯108
4.10 操作實例110
4.10.1 音量控制電路報表輸出110
4.10.2 A/D轉換電路的打印輸出122
4.10.3 報警電路原理圖元件清單輸出127
第5章 印制電路板設計131
5.1 PCB編輯器的功能特點132
5.2 PCB界面簡介132
5.2.1 菜單欄133
5.2.2 主工具欄134
5.3 電路板物理結構及環(huán)境參數(shù)設置134
5.3.1 電路板物理邊框的設置134
5.3.2 板形的修改136
5.4 PCB的設計流程137
5.5 設置電路板工作層面138
5.5.1 電路板的結構138
5.5.2 工作層面的類型139
5.5.3 電路板層數(shù)設置140
5.5.4 工作層面與顏色設置141
5.6 “Preferences”(參數(shù)選擇) 的設置143
5.7 在PCB文件中導入原理圖網(wǎng)絡表信息144
5.7.1 裝載元件封裝庫144
5.7.2 設置同步比較規(guī)則144
5.7.3 導入網(wǎng)絡表145
5.7.4 原理圖與PCB圖的同步更新148
5.7.5 Room的創(chuàng)建150
5.7.6 飛線的顯示155
5.8 元件的自動布局158
5.8.1 自動布局的菜單命令158
5.8.2 自動布局約束參數(shù)159
5.8.3 在矩形區(qū)域內排列162
5.8.4 排列板子外的元件163
5.8.5 導入自動布局文件進行布局163
5.9 元件的手動調整布局164
5.9.1 元件說明文字的調整164
5.9.2 元件的對齊操作164
5.9.3 元件間距的調整166
5.9.4 移動元件到格點處167
5.9.5 元件手動布局的具體步驟167
5.10 電路板的自動布線169
5.10.1 設置PCB自動布線的規(guī)則170
5.10.2 設置PCB自動布線的策略188
5.10.3 啟動自動布線服務器進行自動布線190
5.11 電路板的手動布線194
5.11.1 拆除布線194
5.11.2 手動布線195
5.12 添加安裝孔196
5.13 覆銅和補淚滴197
5.13.1 執(zhí)行鋪銅命令197
5.13.2 設置覆銅屬性198
5.13.3 放置覆銅198
5.13.4 補淚滴199
5.14 3D效果圖201
5.14.1 3D效果圖顯示201
5.14.2 “View Configuration”(視圖設置)面板202
5.14.3 三維動畫制作205
5.15 操作實例206
5.15.1 PS7219及單片機的SPI接口電路板設計206
5.15.2 看門狗電路板設計213
第6章 電路板的后期處理222
6.1 電路板的測量223
6.1.1 測量電路板上兩點間的距離223
6.1.2 測量電路板上對象間的距離223
6.2 DRC檢查224
6.2.1 在線DRC和批處理DRC226
6.2.2 對未布線的PCB文件執(zhí)行批處理DRC226
6.2.3 對已布線完畢的PCB文件執(zhí)行批處理DRC228
6.3 電路板的報表輸出229
6.3.1 PCB圖的網(wǎng)絡表文件230
6.3.2 元件清單231
6.3.3 網(wǎng)絡表狀態(tài)報表231
6.4 電路板的打印輸出232
6.4.1 打印PCB文件232
6.4.2 打印報表文件235
6.4.3 生成Gerber文件236
6.5 操作實例2