Altium Designer 20 电路设计与仿真从入门到精通

第1 章　Altium Designer 20 简介

1．1　Altium Designer 20 的主要特点

1．2　Altium Designer 20 的运行环境

1．3　Altium Designer 20 软件的安装和卸载

1．3．1　Altium Designer 20 的安装

1．3．2　Altium Designer 20 的汉化

1．3．3　Altium Designer 20 的卸载

1．4　PCB 总体设计流程

第2　章 原理图简介

2．1　Altium Designer 20 的启动

2．2　Altium Designer 20 的主窗口

2．2．1　快速访问栏

2．2．2　菜单栏

2．2．3　工具栏

2．2．4　工作区面板

2．3　Altium Designer 20 的文件管理系统

2．3．1　项目文件

2．3．2　自由文件

2．3．3　存盘文件

2．4　Altium Designer 20 的开发环境

2．5　常用编辑器的启动

2．5．1　创建项目文件

2．5．2　原理图编辑器的启动

2．5．3　PCB 编辑器的启动

2．5．4　不同编辑器之间的切换

2．6　原理图的组成

2．7　原理图编辑器的界面

2．7．1　菜单栏

2．7．2　工具栏

2．7．3　工作窗口和工作面板

2．8　原理图设计的一般流程

第3　章 原理图的环境设置

3．1　原理图图纸设置

3．2　原理图工作环境设置

3．2．1　设置原理图的常规环境参数

3．2．2　设置图形编辑的环境参数

3．2．3　设置编译器的环境参数

3．2．4　原理图的自动聚焦设置

3．2．5　元器件自动缩放设置

3．2．6　原理图的网格设置

3．2．7　原理图的连线切割设置

3．2．8　电路板图元的设置

3．3　使用图形工具绘图

3．3．1　图形工具

3．3．2　绘制直线

3．3．3　绘制多边形

3．3．4　绘制弧

3．3．5　绘制矩形

3．3．6　绘制圆角矩形

3．3．7　绘制椭圆

3．3．8　添加文本字符串

3．3．9　添加文本框

3．3．10　添加贝塞尔曲线

3．3．11　添加图形

第4　章 原理图的基础操作

4．1　Altium Designer 20 元器件库

4．1．1　元器件面板

4．1．2　元器件的查找

4．1．3　元器件库的加载与卸载

4．2　元器件的放置和属性编辑

4．2．1　在原理图中放置元器件

4．2．2　编辑元器件属性

4．2．3　元器件的删除

4．2．4　元器件编号管理

4．2．5　回溯更新原理图元器件标号

4．3　元器件位置的调整．

4．3．1　元器件的选取和取消选取

4．3．2　元器件的移动．

4．3．3　元器件的旋转

4．3．4　元器件的复制与粘贴

4．3．5　元器件的排列与对齐

4．4　绘制电路原理图

4．4．1　绘制原理图的工具

4．4．2　绘制导线和总线

4．4．3　设置网络标签．

4．4．4　放置电源和接地符号

4．4．5　放置输入/ 输出端口

4．4．6　放置通用No ERC 标号．

4．4．7　放置PCB 布线标志．

4．5　综合实例

4．5．1　绘制抽水机电路

4．5．2　绘制气流控制电路

4．5．3　绘制最小系统电路

4．5．4　绘制“看门狗”电路

第5　章 原理图的高级应用

5．1　绘制原理图的常用操作

5．1．1　工作窗口的缩放．

5．1．2　刷新原理图

5．1．3　工作面板的打开和关闭

5．1．4　状态栏的打开和关闭

5．1．5　对象的复制、剪切和粘贴．

5．1．6　查找与替换操作

5．2　工具的利用．

5．3　元器件的过滤

5．4　在原理图中添加PCB 设计规则

5．4．1　在对象属性中添加设计规则．

5．4．2　在原理图中放置PCB 布局标志

5．5　使用“Navigator”（导航）与“SCH Filter”（SCH 过滤）面板进行快速浏览

5．6　原理图的查错及编译．

5．6．1　原理图的自动检测设置．

5．6．2　原理图的编译

5．6．3　原理图的修正．

5．7　综合实例—汽车多功能报警器电路

第6　章 层次原理图设计

6．1　层次原理图的基本概念

6．2　层次原理图的基本结构和组成

6．3　层次原理图的设计方法

6．3．1　自上而下的层次原理图设计．

6．3．2　自下而上的层次原理图设计．

6．4　层次原理图之间的切换

6．4．1　用“Projects”（工程）面板切换．

6．4．2　用菜单命令或工具栏按钮切换

6．5　层次设计表．

6．6　打印与报表输出

6．6．1　打印输出

6．6．2　网络表

6．6．3　生成元器件报表．

6．7　综合实例—晶体稳频立体声发射机电路

6．7．1　自上而下绘制电路原理图

6．7．2　自下而上绘制电路原理图

第7　章 电路仿真系统

7．1　电路仿真系统的基本概念

7．2　放置电源及仿真激励源

7．3　仿真分析的参数设置．

7．3．1　通用参数的设置

7．3．2　具体参数的设置

7．4　特殊仿真元器件的参数设置

7．4．1　节点电压初值

7．4．2　节点电压

7．4．3　仿真数学函数

7．4．4　实例—正弦函数和余弦函数仿真

7．5　电路仿真的基本方法

7．6　综合实例

7．6．1　双稳态振荡器电路仿真

7．6．2　Filter 电路仿真

7．6．3　数字电路分析

第8　章 PCB 设计入门

8．1　PCB 编辑器的功能特点

8．2　PCB 设计界面

8．2．1　菜单栏

8．2．2　工具栏

8．3　新建 PCB 文件

8．3．1　利用右键快捷菜单命令创建PCB 文件

8．3．2　利用菜单命令创建 PCB 文件

8．3．3　利用模板创建 PCB 文件．

8．4　PCB 的设计流程．

8．5　电路板物理结构及环境参数设置．

8．5．1　电路板物理边框的设置

8．5．2　电路板图纸的设置

8．5．3　电路板的层面设置

8．5．4　电路板工作层面与颜色设置

8．5．5　电路板布线框的设置

8．5．6　电路板系统参数的设置．

8．6　在 PCB 文件中导入原理图网络表．．

8．6．1　装载元器件封装库

8．6．2　设置同步比较规则

8．6．3　导入网络表

8．7　PCB 视图操作管理

8．7．1　视图移动

8．7．2　视图的放大或缩小

8．7．3　整体显示

8．8　元器件的手动布局

8．8．1　元器件的对齐操作

8．8．2　元器件说明文字的调整．

8．8．3　元器件间距的调整

8．8．4　移动元器件到格点处

8．8．5　元器件手动布局实例

8．8．6　飞线的显示与隐藏

8．9　综合实例—设计完整的 PCB 电路．

第9　章 PCB 的高级编辑

9．1　电路板的自动布线．．

9．1．1　设置 PCB 自动布线的规则

9．1．2　设置 PCB 自动布线的策略

9．1．3　电路板自动布线的操作过程．

9．2　电路板的手动布线

9．2．1　拆除布线

9．2．2　手动布线

9．3　添加安装孔．

9．4　覆铜和补泪滴

9．4．1　设置覆铜属性．．

9．4．2　放置覆铜

9．4．3　补泪滴

9．5　3D 效果图．

9．5．1　三维效果图显示．

9．5．2　“View Configuration”（视图设置）面板．

9．5．3　三维动画制作

9．5．4　三维动画输出

9．5．5　三维PDF 输出

9．6　综合实例—“看门狗”电路板处理

第10　章 电路板的后期制作

10．1　电路板的测量

10．1．1　测量电路板上两点间的距离

10．1．2　测量电路板上对象间的距离

10．1．3　测量电路板上导线的长度

10．2　设计规则检查（DRC）

10．2．1　DRC 的设置

10．2．2　在线DRC 和批处理 DRC

10．2．3　对未布线的 PCB 文件执行批处理 DRC

10．2．4　对布线完毕的 PCB 文件执行批处理 DRC

10．3　电路板的报表输出

10．3．1　PCB 信息报表

10．3．2　元器件清单报表．

10．3．3　网络表状态报表．．

10．4　电路板的打印输出

10．4．1　打印 PCB 文件．

10．4．2　打印报表文件

10．4．3　生成 Gerber 文件．

10．5　综合实例—“看门狗”电路后期制作

10．5．1　进行设计规则检查（DRC）．

10．5．2　生成 PCB 信息报表

10．5．3　生成元器件清单报表．

10．5．4　生成网络表状态报表．

10．5．5　PCB 图及报表的打印输出

第11　章 信号完整性分析．．

11．1　信号完整性分析概述．．

11．1．1　信号完整性分析的概念

11．1．2　信号完整性分析工具．

11．2　信号完整性分析规则设置．

11．3　设定元器件的信号完整性模型

11．3．1　在信号完整性分析之前设定元器件的 SI 模型

11．3．2　在信号完整性分析过程中设定元器件的 SI 模型

11．4　信号完整性分析器设置

11．5　综合实例—时钟电路．

11．5．1　PCB 信号完整性分析．

11．5．2　PCB 信号串扰分析．

第12　章 创建元器件库及元器件封装

12．1　创建原理图元器件库．．

12．1．1　原理图元器件库面板．

12．1．2　工具栏

12．1．3　设置原理图库文件编辑器的参数．

12．1．4　绘制库元器件

12．1．5　绘制含有子部件的库元器件．

12．2　创建 PCB 元器件封装

12．2．1　封装概述．

12．2．2　PCB 库编辑器的界面

12．2．3　PCB 库编辑器的环境设置．．

12．2．4　用 PCB 封装向导创建 PCB 元器件规则封装．．

12．2．5　用 IPC 兼容封装向导创建 3D 元器件封装．．

12．2．6　手动创建 PCB 元器件不规则封装．．

12．3　元器件封装检错和元器件封装库报表．

12．4　创建含有多个部件的原理图元器件．

12．4．1　创建元器件外形．．

12．4．2　创建一个新的部件．．

12．4．3　创建部件的另一个可视模型．．

12．4．4　设置元器件的属性．．

12．4．5　其他库中添加元器件．

12．4．6　复制多个元器件．

12．4．7　元器件报告

12．4．8　库报告．．

12．4．9　元器件规则检查器．

12．5　综合实例—芯片的绘制及检查报表．

12．5．1　绘制芯片CC14488．

12．5．2　生成元器件封装信息报表

12．5．3　生成元器件库报表．．

12．5．4　生成元器件规则检查报表

全书以Altium Designer 20为平台，讲解了电路设计的方法和技巧，主要包括Altium Designer 20概述、原理图简介、原理图的环境设置、原理图的基础操作、原理图的高级应用、层次原理图设计、电路仿真系统、PCB 设计入门、PCB 的高级编辑、电路板的后期制作、信号完整性分析、创建元器件库及元器件封装等内容。

第1章 Altium Designer概述 1

1.1 Altium Designer的安装与启动 1

1.1.1 Altium Designer的安装 1

1.1.2 Altium Designer的启动 3

1.2 熟悉Altium Designer 18 的操作环境 7

1.2.1 Altium Designer 18的基本参数设置 7

1.2.2 设置个性化用户界面 8

1.2.3 Altium Designer 18的设计工作区 10

1.3 Altium Designer 18的工程及文件管理 11

1.3.1 工程及工程文件的创建 11

1.3.2 常用文件及导入 13

1.3.3 文件的管理 16

1.4 思考与练习 18

第2章 电路原理图的编辑环境 19

2.1 创建原理图文件 19

2.2 原理图编辑界面及画面管理 20

2.3 原理图编辑画面管理 22

2.4 原理图纸的设置 23

2.5 原理图工作区参数设置 27

2.5.1 常规参数设置 28

2.5.2 图形编辑参数设置 30

2.5.3 编译器参数设置 33

2.5.4 自动聚焦设置 34

2.5.5 打破线设置 35

2.5.6 图元默认值设置 36

2.6 元件库的操作 38

2.6.1 【库】面板 38

2.6.2 直接加载元件库 39

2.6.3 查找元件并加载元件库 41

2.7 思考与练习 44

第3章 电路原理图元件的设计 45

3.1 元件的放置 45

3.2 编辑元件的属性 46

3.2.1 元件属性的编辑 46

3.2.2 元件自动标号 47

3.2.3 快速自动标号与恢复 51

3.3 调整元件 52

3.3.1 元件位置的调整 52

3.3.2 元件的简单复制与粘贴 53

3.3.3 元件的智能粘贴 54

3.3.4 元件的阵列粘贴 57

3.4 思考与练习 58

第4章 电路原理图设计 59

4.1 绘制电路原理图 59

4.1.1 原理图连接方法 59

4.1.2 绘制导线 61

4.1.3 放置电源和地端口 63

4.1.4 绘制总线 64

4.1.5 放置总线入口 65

4.1.6 放置网络标签 66

4.1.7 放置输入/输出端口 67

4.1.8 放置线束 68

4.1.9 放置电气节点 73

4.1.10 放置通用No ERC标号 73

4.2 放置非电气对象 74

4.2.1 放置文本 74

4.2.2 放置绘图线 75

4.3 原理图综合实例——超声波测距系统设计 77

4.4 思考与练习 87

第5章 原理图元件库的管理 89

5.1 原理图库文件编辑器 89

5.1.1 原理图库文件编辑器的启动 89

5.1.2 原理图库文件编辑环境 90

5.1.3 原理图库应用工具栏 91

5.1.4 【库】面板 92

5.2 原理图库元件的创建 93

5.2.1 设置工作区参数 93

5.2.2 库元件的创建 94

5.3 原理图库元件的编辑 97

5.3.1 原理图库元件菜单命令 97

5.3.2 原理图库文件添加模型 98

5.3.3 创建含有子部件的库元件 102

5.3.4 复制库元件 103

5.4 制作工程原理图库 106

5.5 器件报表输出及原理图库报告生成 107

5.5.1 输出报表 107

5.5.2 生成库报告 110

5.6 思考与练习 111

第6章 层次式原理图设计 113

6.1 层次式原理图的基本结构 113

6.2 层次式原理图的具体实现 115

6.2.1 自下而上的层次设计 115

6.2.2 自上而下的层次设计 124

6.3 层次式原理图的层次切换 127

6.4 层次式原理图中的连通性 128

6.5 多通道设计 133

6.6 思考与练习 138

第7章 电路原理图设计进阶 139

7.1 特色工作面板 139

7.2 【SCH Filter】面板 139

7.2.1 【SCH Filter】面板简介 139

7.2.2 【Query Helper】对话框 141

7.2.3 【SCH Filter】面板的使用 143

7.3 【SCH List】面板 146

7.4 【选择内存】面板 149

7.4.1 【选择内存】面板介绍 149

7.4.2 【选择内存】使用 150

7.5 联合与片段 152

7.6 思考与练习 156

第8章 工程编译与报表生成 157

8.1 工程编译 157

8.1.1 工程编译设置 157

8.1.2 编译工程 161

8.1.3 【Navigator】面板 162

8.2 报表生成 166

8.2.1 网络表生成 166

8.2.2 元器件报表生成 167

8.2.3 层次设计报表生成 170

8.3 工作文件的输出 172

8.4 工程管理 175

8.5 智能PDF文件的生成 178

8.6 思考与练习 181

第9章 印制电路板设计基础 182

9.1 印制电路板的结构和种类 182

9.2 印制电路板设计流程 183

9.3 新建PCB文件 184

9.4 PCB设计环境 187

9.5 将原理图信息同步到PCB 190

9.6 网络表的编辑 193

9.7 布局规则设置 196

9.7.1 打开规则设置 197

9.7.2 Room Definition规则设置 198

9.7.3 Component Clearance规则设置 199

9.7.4 Component Orientations规则设置 200

9.7.5 Permitted Layers规则设置 201

9.7.6 Nets to Ignore规则设置 202

9.7.7 Height规则设置 203

9.8 电路板元件布局 203

9.9 思考与练习 205

第10章 使用印制电路板的布线工具 207

10.1 放置焊盘 207

10.2 放置导线 210

10.3 放置圆及圆弧导线 212

10.4 放置过孔 213

10.5 放置矩形填充 214

10.6 放置铺铜 215

10.7 放置直线 218

10.8 放置字符串 218

10.9 放置尺寸标注 219

10.10 思考与练习 221

第11章 印制电路板的布线设计 222

11.1 自动布线规则设置 222

11.1.1 电气规则设置 223

11.1.2 布线规则设置 226

11.1.3 导线宽度规则及优先级的设置 227

11.1.4 布线拓扑子规则设置 231

11.1.5 布线优先级子规则设置 232

11.1.6 布线层子规则设置 233

11.1.7 布线拐角子规则设置 233

11.1.8 过孔子规则设置 234

11.1.9 扇出布线子规则设置 235

11.1.10 差分对布线子规则设置 237

11.1.11 规则设置向导 238

11.2 自动布线策略设置 242

11.3 PCB自动布线 244

11.4 手工调整布线 249

11.5 补泪滴和包地 251

11.6 思考与练习 252

第12章 印制电路板的后续制作 253

12.1 原理图与PCB图之间的交互验证 253

12.1.1 PCB设计变化在原理图上的反映 253

12.1.2 将原理图设计变化在PCB图上反映 255

12.2 PCB验证和错误检查 256

12.2.1 PCB图设计规则检查 257

12.2.2 生成检查报告 258

12.3 生成PCB报表 259

12.3.1 生成网络状态报表 259

12.3.2 生成元器件报表 260

12.3.3 测量距离 262

12.3.4 生成Gerber光绘报表 262

12.3.5 生成NC钻孔报表 264

12.4 打印输出PCB图 266

12.5 智能建立PDF文档 268

12.6 思考与练习 271

第13章 信号完整性分析 272

13.1 信号完整性简介 272

13.2 信号完整性模型 273

13.3 信号完整性分析的环境设定 275

13.4 信号完整性的设计规则 277

13.5 进行信号完整性的分析 282

13.5.1 信号完整性分析器 282

13.5.2 【Signal Integrity】对话框介绍 284

13.5.3 串扰分析 286

13.5.4 反射分析 289

13.6 思考与练习 294

第14章 综合实例——U盘电路的设计 295

14.1 电路工作原理说明 295

14.2 创建项目文件 295

14.3 制作元件 296

14.3.1 制作K9F080U0B元件 296

14.3.2 制作IC1114元件 300

14.3.3 制作AT1201元件 303

14.4 绘制原理图 303

14.4.1 U盘接口电路模块设计 304

14.4.2 滤波电容电路模块设计 305

14.4.3 Flash电路模块设计 306

14.4.4 供电模块设计 306

14.4.5 连接器及开关设计 306

14.5 设计PCB 307

14.5.1 创建PCB文件 307

14.5.2 编辑元件封装形式 307

14.5.3 绘制PCB 310

14.6 思考与练习 311 2100433B

《零点起飞学Altium Designer 18电路设计与仿真》全面系统地介绍了Altium Designer 18软件的功能和操作技巧，兼顾理论与实用、基础与提高、教学与培训，介绍了利用Altium Designer 18软件开发应具备的基础知识，具体内容包括Altium Designer概述、电路原理图的编辑环境、电路原理图元件的设计、电路原理图设计、原理图元件库的管理、层次式原理图设计、电路原理图设计进阶、工程编译与报表生成、印刷电路板设计基础、印刷电路板的布线工具使用、印刷电路板的布线设计、印刷电路板的后续制作、信号完整性分析和综合实例-U盘电路的设计。