Altium Designer 16 印制电路板设计（项目化教程）

项目1认识Altium Designer 161

任务1.1安装Altium Designer 161

1.1.1Altium的产生与发展1

1.1.2Altium Designer的优势及特点2

1.1.3PCB设计的工作流程3

1.1.4硬件环境需求4

1.1.5安装Altium Designer4

任务1.2授权Altium Designer 167

任务1.3PCB工程项目文件操作9

1.3.1中英文编辑界面切换9

1.3.2系统自动备份设置12

1.3.3熟悉Altium Design的工作环境12

1.3.4工程项目文件操作15

项目训练18

项目2设计单管放大电路原理图19

任务2.1新建原理图文件20

2.1.1创建项目文件20

2.1.2创建原理图文件20

2.1.3原理图编辑器22

任务2.2图纸设置25

2.2.1图纸参数设置25

2.2.2原理图系统环境参数的设置33

任务2.3设置元件库42

2.3.1认识【库】面板42

2.3.2元器件库的加载与卸载43

任务2.4元件的放置与属性修改45

2.4.1元器件的放置45

2.4.2元器件属性的修改50

任务2.5调整元件布局55

2.5.1元器件的选中和取消选中56

2.5.2移动元器件56

2.5.3旋转元器件56

2.5.4删除元器件57

2.5.5排列元器件57

任务2.6电气连线58

任务2.7放置端口60

2.7.1放置I/O端口60

2.7.2放置电源和接地端口61

任务2.8放置说明信息63

2.8.1绘制工具63

2.8.2绘制波形示意图63

2.8.3放置说明文字65

任务2.9电气规则检查与报表生成67

2.9.1电气规则检查67

2.9.2生成网络表68

2.9.3生成元件清单69

任务2.10文件的保存与退出70

2.10.1文件的保存70

2.10.2文件的退出70

项目训练71

项目3原理图元件的设计73

任务3.1认识原理图元件库编辑器73

3.1.1启动元器件库编辑器73

3.1.2元件库编辑管理器的使用74

3.1.3绘制元件工具75

任务3.2了解原理图元件绘制的一般步骤77

3.2.1绘制前的准备工作77

3.2.2原理图元件绘制的一般步骤80

任务3.3设计不规则分立元件80

3.3.1电位器RPOT80

3.3.2设计方法与步骤80

任务3.4设计集成电路元件86

3.4.1集成电路元件DM74LS13886

3.4.2设计方法与设计步骤86

任务3.5设计复合元器件91

3.5.1双联电位器POT设计91

3.5.2多功能单元DM74LS00设计92

任务3.6利用已有的库元件设计新元件97

任务3.7运行元件规则检查100

任务3.8生成报表101

3.8.1生成元件报表101

3.8.2生成元件库报表102

任务3.9综合训练104

3.9.1排阻设计104

3.9.2数码管设计106

3.9.3双色发光二极管设计109

项目训练110

项目4设计单片机控制电路原理图112

任务4.1原理图设计前的准备工作113

4.1.1单片机8031原理图元件113

4.1.2锁存器74LS373原理图元件115

4.1.3存储器27256原理图元件116

任务4.2设计单片机控制电路原理图117

4.2.1单片机最小系统电路设计118

4.2.2存储电路设计124

任务4.3电气规则检查与报表生成127

4.3.1电气规则检查127

4.3.2生成并查看原理图网络表文件130

4.3.3生成报表132

项目训练134

项目5设计功率放大电路层次原理图137

任务5.1了解层次电路设计的概念137

任务5.2采用自上而下的层次电路设计方法138

5.2.1将电路划分为多个电路功能模块138

5.2.2设计层次电路主电路原理图139

5.2.3设计层次电路子电路原理图141

5.2.4使用网络表查看网络连接145

任务5.3采用自下而上的层次电路设计方法147

5.3.1创建子模块电路147

5.3.2从子电路生成子电路模块148

5.3.3连接电路模块149

5.3.4使用网络表查看网络连接149

任务5.4设置图纸信息150

任务5.5项目编译151

任务5.6生成元件报表152

任务5.7输出原理图153

项目训练155

项目6设计单管放大电路PCB157

任务6.1初识PCB157

6.1.1PCB的发展历程157

6.1.2PCB的构成及其基本功能158

6.1.3PCB制造工艺流程159

6.1.4PCB分类159

6.1.5PCB设计中的基本组件161

6.1.6PCB工作层164

任务6.2认识元器件封装技术165

6.2.1元器件封装的具体形式165

6.2.2Altium Designer 中的元器件及其封装166

任务6.3熟悉PCB设计环境171

6.3.1启动PCB编辑器171

6.3.2PCB编辑器的管理173

6.3.3PCB系统环境参数的设置175

6.3.4创建单管放大电路PCB文件184

6.3.5PCB工作层的设置184

任务6.4定义PCB的形状和尺寸188

任务6.5添加原理图文件到工程193

任务6.6设置PCB元件库194

6.6.1设置元件库显示封装名和封装图形194

6.6.2加载元件库194

6.6.3设置指定路径下所有元件库为当前库195

任务6.7载入网络表197

6.7.1准备设计转换197

6.7.2网络表与元件封装的装入198

任务6.8元件布局204

6.8.1通过Room空间移动元件204

6.8.2手工布局调整205

任务6.9放置焊盘和过孔211

任务6.10制作螺钉孔等定位孔214

任务6.11密度分析216

任务6.12三维预览216

任务6.13手工布线217

6.13.1布线的基本规则218

6.13.2手工布线218

项目训练223

项目7创建PCB元件224

任务7.1利用PCB器件向导制作PCB元件224

7.1.1启动封装编辑器224

7.1.2新建发光二极管PCB元件225

7.1.3LF347 PCB元件设计233

任务7.2手工制作PCB元件237

任务7.3采用编辑方式制作PCB元件243

任务7.4生成库文件的报表248

任务7.5添加PCB元件251

项目训练262

项目8设计流水灯PCB264

任务8.1绘制流水灯电路原理图264

任务8.2规划异形PCB266

8.2.1利用PCB向导创建流水灯PCB文件266

8.2.2放置定位孔271

任务8.3元件预布局及载入元件到PCB273

8.3.1元件与布局273

8.3.2加载网络表和其他元件封装277

任务8.4元件自动布局与手工调整280

8.4.1元件自动布局280

8.4.2元件手工布局调整288

任务8.5自动布线与手工调整290

8.5.1自动布线290

8.5.2手工调整317

任务8.6印制板泪滴化和覆铜处理319

8.6.1泪滴化319

8.6.2覆铜320

任务8.7设计规则检查326

项目训练331

附录常用键盘快捷键333

附录A绘制原理图常用键盘快捷键333

附录B设计印制电路板时常用键盘快捷键334

参考文献335 2100433B

本书以Altium Designer 16为教学软件，按照印制电路板设计流程，详细地介绍了电路印制板设计的方法和技巧。本书针对Altium Designer 16软件的两大功能：电路原理图设计和PCB设计，设置了8个教学项目，内容主要包括认识Altium Designer 16、设计单管放大电路原理图、原理图元件的设计、设计单片机控制电路原理图、设计功率放大电路层次原理图、设计单管放大电路PCB、创建PCB元件、设计流水灯PCB等。在项目设计上遵从学习者的认知规律，由浅入深，由简入繁，让读者在完成具体项目的过程中逐步掌握相关的基础知识和专业技能。

为方便读者自学，对于各项目的关键内容，还提供了对应的教学视频，读者通过手机扫描二维码，即可随时随地观看视频，使知识介绍更加生动直观，以提高读者的学习兴趣，也更容易理解学习内容，更易于掌握专业技能。

本书可作为高职高专电气自动化、电子信息等相关专业的教材，也可以作为从事电子产品设计与开发的工程技术人员学习PCB设计的参考书。

《Altium Designer印制电路板设计与制作教程》详细介绍了Altium Designer的基本功能、操作方法和实际应用技巧。全书共分12章，主要包括Altium Designer基础、Altium Designer原理图设计基础、原理图设计、单片机实验板原理图基本操作、单片机实验板原理图高级操作、印制电路板和元件封装、创建PCB元件封装、单片机实验板PCB板设计、PCB板的编辑和完善、电路仿真分析、PCB板制作工艺、PCB设计与制作等内容。

前言

第1章Altium Designer基础1

1.1Altium Designer的概述1

1.2Altium Designer的主要功能2

1.3Altium Designer的安装、汉化3

1.4Altium Designer设计环境3

1.5设置Altium Designer系统参数10

1.6Altium Designer的原理图编辑模块14

1.7Altium Designer的PCB模块15

1.8Altium Designer文件管理17

1.9设置和编译项目20

第2章Altium Designer原理图设计基础28

2.1原理图的设计步骤28

2.2创建新原理图文件29

2.3Altium Designer原理图设计工具30

2.4设置图纸34

2.5网格和光标设置37

2.6文档参数设置39

2.7设置原理图的环境参数41

第3章原理图设计47

3.1元件库管理47

3.2放置元件49

3.3编辑元件52

3.4元件位置的调整57

3.5元件的排列和对齐63

3.6放置电源与接地元件66

3.7连接线路67

3.8手动放置节点68

3.9更新元件流水号69

3.10绘制原理图的基本图元71

3.11绘制图形83

3.12生成原理图的报表92

第4章单片机实验板原理图基本操作96

4.1总线、总线入口、网络标号的基本概念96

4.2查找放置核心元件96

4.3粘贴队列98

4.4绘制并放置自制元件100

4.5添加网络标签和绘制总线106

4.6生成元件报表清单108

4.7打印原理图文件109

第5章单片机实验板原理图高级操作112

5.1层次原理图的基本概念112

5.2绘制主原理图112

5.3产生并绘制CPU模块子原理图116

5.4产生并绘制DLY 模块子原理图117

5.5产生并绘制AD/DA转换模块子原理图118

5.6产生并绘制通信模块子原理图118

5.7产生并绘制电源模块子原理图118

第6章印制电路板和元件封装120

6.1印制电路板120

6.2设置Altium Designer中印制电路板的层面123

6.3元件封装概述125

6.4元件封装分类126

6.5常用直插式元件封装介绍127

6.6常用表面贴装元件封装介绍134

第7章创建PCB元件封装136

7.1元件封装编辑器136

7.2创建新的元件封装139

7.3使用向导创建元件封装144

7.4元件封装管理148

7.5创建项目元件封装库149

第8章单片机实验板PCB板设计151

8.1确定元件封装151

8.2产生并检查网络表161

8.3规划电路板并新建PCB文件162

8.4载入元件封装与网络167

8.5元件布局169

8.6设置自动布线规则176

8.7自动布线和3D效果图179

第9章PCB板的编辑和完善183

9.1布线规律检查和走线修改183

9.2添加敷铜区190

9.3补泪滴193

9.4打印输出PCB文件193

9.5PCB板制作完成后的进一步检查196

第10章电路仿真分析197

10.1仿真的基本知识197

10.2仿真分析设置201

10.3仿真运行206

第11章PCB电路板制作工艺207

11.1PCB电路板制板检查207

11.2PCB文件做预处理207

11.3底片制作211

11.4PCB工业制板各工艺环节216

11.5四种印制电路板制作工艺流程222

11.6热转印制作单面PCB板226

11.7小型工业制双面PCB板230

第12章PCB设计与制作233

12.1PCB板设计流程234

12.2电子时钟的PCB板设计236

12.3PCB板制作256

附录A计算机辅助设计（Protel平台）绘图员职业技能鉴定大纲262

附录B计算机辅助设计（Protel平台）绘图员职业技能评分点263

附录C计算机辅助设计（Protel平台）绘图员操作技能考核题264

参考文献266

2100433B

本书以典型的应用实例为主线，详细介绍利用Altium Designer软件完成原理图设计和印制电路板设计的方法及流程，并简要介绍了Altium Designer软件各版本的功能及新特性。其中，原理图设计部分包括：原理图设计、原理图层次设计、原理图元件符号设计与修改等；印制电路板设计部分包括：双面PCB设计、单面PCB设计、多层PCB设计、元件封装设计及PCB图纸打印输出设置等。