本書以Altium Designer 8.0軟件為操作平臺，詳細講解了在Altium Designer中進行電路原理圖設計、印刷電路板設計、電路仿真和PCB信號分析等操作的相關專業知識。本書將Protel的各項功能與具體的應用實例緊密聯系在一起，適當插入了相關原理和背景知識，便于讀者盡快掌握電路設計的方法和操作技巧。書中在每一章都安排了豐富的“課堂練習”，提供大量上機練習輔助讀者鞏固知識。本書配套光盤附有多媒體語音視頻教程和大量的圖形文件，供讀者學習和參考。
本書可作為高校電子、自動化設計等相關專業的教學培訓用書，對于有經驗的Protel電路設計人員也有一定的參考價值。
Protel設計系統是世界上第一套EDA（電路設計自動化）引入Windows環境的EDA開發工具，是功能強大的電子設計CAD軟件，一向以其高度的集成性和擴展性著稱于世。Altium Designer 8.0是美國Altium公司開發設計電路板軟件Protel的最新版本，在沿襲前續版本的強大的設計功能的基礎上增加了一些功能模塊，以適應當前電子行業高密度和信號高速度的要求。
本書以最新版本的Altium Designer 8.0軟件為操作平臺，從實用的角度出發，詳細講解了在Altium Designer中進行電路原理圖設計和印制電路板設計的方法，并對電路仿真和PCB信號分析進行重點講解。本書在講解過程中以實例貫徹全書，在每個知識點的講解中均結合相應的工程設計實例進行講述。
1．本書內容介紹
本書以專業知識為基礎，以靈活使用Altium Designer電路板設計為主線，以常用電路板為訓練對象，帶領讀者全面學習Altium Designer軟件，以達到快速入門和獨立繪圖的目的。全書共分12章，各章的具體內容如下。
第1章 簡要介紹印制電路板基礎知識，并詳細介紹使用Altium Designer軟件進行電路板設計的操作環境、功能和特點，以及在該開發環境進行文件組織的方法和管理方式。
第2章 詳細介紹電路原理圖的操作環境、該操作環境中常用工具的使用方法，以及使用柵格和光標的方法。此外還介紹了文檔參數的定義方法。
第3章 介紹元器件從載入到準確放置的所有專業內容，以便為后續電路圖的高級設計打好基礎。
第4章 介紹Altium Designer原理圖中布線的方法，以及在該環境中設置原理圖環境參數的方法。
第5章 介紹在Altium Designer 8.0中自定義元器件的方法，以及建立和編輯元器件庫的方法和技巧。并通過生成元器件報表了解元器件庫中的各種元器件信息及規則檢查等報表。
第6章 介紹層次原理圖的創建和編輯方法，以及生成報表、檢查電氣線路連接和打印輸出電路原理圖的方法。
第7章 介紹使用Altium Designer 8.0進行PCB文件的建立、PCB中的視圖操作，以及在PCB環境中進行PCB圖的編輯操作等內容。
第8章 介紹PCB電路板設計的前續準備工作，以及各種電路板的制作和簡單的布線方法。
第9章 介紹元器件庫的裝入、元器件的封裝以及元器件的布局方式。另外還介紹了PCB的自動布線規則和布線的方法。
第10章 介紹創建元件和元件庫封裝的方法，以及編輯和管理元器件封裝的方法。此外，還重點介紹了SCH和PCB交互驗證方法，以及生成各種PCB報表的方法。
第11章 介紹電路板仿真操作的基本方法和步驟，其中包括各種仿真元器件的仿真方法和屬性設置、各種激勵源和分析方式的屬性定義方法等。
第12章 介紹Altium Designer中的信號完整性分析器的設置和使用，向用戶提供了詳細的信號完整性分析規則以及其他的一些選項設置，并簡略介紹了波形編輯器的使用等。
2．本書主要特色
本書內容全面翔實，注重應用，引導讀者快速掌握Altium Designer的應用與開發知識。主要體現以下特色。
? 內容的全面性和實用性
本書從提綱的定制到內容編寫，力求將Altium Designer專業知識囊括全面，并對容易混淆的知識點進行對比分析，幫助讀者快速掌握各方面的知識。
? 知識點全面
本書具有完整的知識結構，書中對Altium Designer 8.0所有知識點進行了細致地講解，力爭使讀者能夠將基礎知識學通和學精。
電路仿真和電路完整性分析是電路板的高級設計部分，在知識點安排中同樣將各環節知識點拓展開來，盡可能使讀者全面了解和靈活運用Altium Designer輔助電路板設計。
3．隨書光盤內容
為了幫助讀者更好地學習和使用本書，本書專門配帶了多媒體學習光盤，提供了本書實例源文件、最終效果圖和全程配音的教學視頻文件。本光盤使用之前，需要首先安裝光盤中提供的tscc插件才能運行視頻文件。這兩個文件夾的具體內容介紹如下。
? example文件夾提供了本書主要實例的全程配音教學視頻文件。
? downloads文件夾提供了本書實例素材文件。
4．本書適用的對象
本書講述的全部開發過程均提供了源程序，它對電路板開發人員，特別是利用Altium Designer或之前版本進行電路板設計的人員極有幫助。本書內容循序漸進，敘述深入淺出，適合作為高校電子和自動化相關專業師生的學習用書，也可以作為從事電子設計應用開發和自動化設計等相關專業人員的參考書。
參與本書編寫的除了封面署名人員外，還有陳彥濤、王敏、馬海軍、祁凱、孫江瑋、田成軍、劉俊杰、趙俊昌、王澤波、張銀鶴、劉治國、何方、李海慶、王樹興、朱俊成、康顯麗、崔群法、孫巖、倪寶童、王立新、王詠梅、辛愛軍、牛小平、賈栓穩、趙元慶、郭磊、楊寧寧、郭曉俊、方寧、王黎、安征、亢鳳林、李海峰等。由于時間倉促，水平有限，疏漏之處在所難免，歡迎讀者朋友登錄清華大學出版社的網站www.tup.com.cn與我們聯系，幫助我們改進提高。
作 者
2009年5月
第1章 Altium Designer 8.0應用基礎1
1.1 電子電路基礎知識2
1.1.1 電路板的組成和連接方式2
1.1.2 板層結構和工作層類型3
1.1.3 元器件封裝的基本知識4
1.2 Altium Designer 8.0入門知識5
1.2.1 Altium Designer軟件發
展史5
1.2.2 Altium Designer 8.0開發
環境7
1.2.3 Altium Designer基本功能9
1.2.4 Altium Designer 8.0新增
功能13
1.2.5 電路設計的基本流程15
1.3 Altium Designer的組成16
1.3.1 原理圖設計系統17
1.3.2 印刷電路板設計系統19
1.4 文件的組織和管理20
1.4.1 文件類型20
1.4.2 文件管理22
1.4.3 使用快捷菜單和設計
管理器23
1.4.4 文件編輯23
1.4.5 顯示輔助查看工具24
1.5 管理工作界面25
1.5.1 屏幕分辨率設置25
1.5.2 系統參數設置25
1.6 課堂練習1-1：Altium Designer
文檔管理26
1.7 課堂練習1-2：繪制橋式電路原
理圖和PCB圖29
1.8 思考與練習32
第2章 電路原理圖環境34
2.1 認識原理圖編輯環境35
2.1.1 電路原理圖的設計步驟35
2.1.2 原理圖的基本操作36
2.2 原理圖設計工具38
2.2.1 原理圖菜單38
2.2.2 原理圖工具欄39
2.2.3 圖紙的放大或縮小40
2.3 設置圖紙42
2.3.1 圖紙大小設置42
2.3.2 圖紙方向和標題設置43
2.3.3 設置圖紙顏色45
2.3.4 設置系統字體45
2.4 柵格和光標設置46
2.4.1 圖紙柵格可視性設置46
2.4.2 設置圖紙柵格形狀和顏色47
2.4.3 設置電氣柵格點和光標47
2.5 文檔參數49
2.5.1 設置系統文檔參數49
2.5.2 自定義文檔參數50
2.6 課堂練習2-1：建立一個項目和
原理圖文件51
2.7 課堂練習2-2：原理圖圖紙設置53
2.8 思考與練習54
第3章 電路原理圖設計初步56
3.1 裝載元器件庫57
3.1.1 加載和卸載元器件庫57
3.1.2 查找元器件59
3.2 放置元器件60
3.2.1 利用【庫】管理器放置
元器件60
3.2.2 通過菜單工具放置元器件61
3.2.3 利用工具欄放置元器件62
3.3 編輯元器件62
3.3.1 編輯元器件的屬性63
3.3.2 編輯元器件組件的屬性64
3.4 調整元器件位置65
3.4.1 選取和取消選取元器件65
3.4.2 移動元器件67
3.4.3 旋轉元器件67
3.4.4 剪貼元器件68
3.4.5 陣列式粘貼元器件69
3.4.6 撤銷、恢復和刪除元器件70
3.5 排列和對齊元器件71
3.6 課堂練習3-1：繪制Power
原理圖74
3.7 課堂練習3-2：繪制Iv電路
原理圖76
3.8 思考與練習79
第4章 電路原理圖設計進階81
4.1 放置電氣對象82
4.1.1 放置導線82
4.1.2 放置總線及進出端點84
4.1.3 放置網絡標號86
4.1.4 放置電源和接地符號87
4.1.5 放置節點和連接線路88
4.1.6 放置電路輸入/輸出端口90
4.1.7 放置電路方塊圖92
4.2 放置幾何對象93
4.2.1 放置直線93
4.2.2 放置貝塞爾曲線94
4.2.3 放置弧95
4.2.4 放置橢圓弧96
4.2.5 放置橢圓或圓97
4.2.6 放置餅圖98
4.2.7 放置矩形和圓角矩形99
4.2.8 放置多邊形100
4.3 放置其他對象101
4.3.1 放置標注101
4.3.2 放置文本框102
4.3.3 放置圖像103
4.4 設置原理圖的環境參數104
4.4.1 設置原理圖環境104
4.4.2 設置圖形編輯環境105
4.4.3 設置默認原始環境107
4.5 保存原理圖文件108
4.6 課堂練習4-1：繪制Digit holder
原理圖109
4.7 課堂練習4-2：繪制Led Matrix
Digit原理圖112
4.8 思考與練習116
第5章 制作元器件和建立元器件庫118
5.1 元器件編輯器119
5.1.1 認識元器件與元器件
編輯器119
5.1.2 元器件編輯器接口簡介119
5.2 元器件庫管理122
5.2.1 創建和刪除元器件122
5.2.2 編輯元器件123
5.2.3 利用工具菜單管理
元器件126
5.3 元器件繪圖工具127
5.3.1 繪圖工具127
5.3.2 繪制和管理元器件引腳128
5.3.3 放置IEEE符號130
5.4 生成項目工程元器件庫131
5.5 生成元器件報表132
5.5.1 元器件報表132
5.5.2 元器件庫報表133
5.5.3 元器件規則檢查表134
5.6 課堂練習5-1：制作LED元器件135
5.7 課堂練習5-2：生成元器件庫138
5.8 思考與練習139
第6章 原理圖高級設置141
6.1 層次原理圖設計142
6.1.1 層次原理圖的設計結構142
6.1.2 自頂向下的層次原理
圖設計143
6.1.3 自底向上的層次原理
圖設計144
6.1.4 重復性層次圖的設計
方法144
6.2 建立并編輯層次原理圖145
6.2.1 建立層次原理圖145
6.2.2 層次原理圖之間的切換147
6.2.3 生成新原理圖總的I/O
端口符號148
6.2.4 由原理圖文件生成方塊
電路符號149
6.3 電氣法則測試149
6.4 生成報表150
6.4.1 網絡報表150
6.4.2 產生元器件列表152
6.4.3 交叉參考表153
6.4.4 組織結構文件輸出154
6.5 打印輸出電路原理圖154
6.5.1 頁面設置155
6.5.2 打印輸出156
6.6 課堂練習6-1：創建溫度傳感器
層次原理圖158
6.7 課堂練習6-2：創建端口交換機
層次原理圖164
6.8 思考與練習169
第7章 PCB圖設計環境171
7.1 PCB基礎知識172
7.1.1 PCB的結構和種類172
7.1.2 PCB設計流程173
7.2 新建PCB文件174
7.2.1 通過向導生成PCB文件174
7.2.2 手動生成PCB文件176
7.2.3 通過模板生成PCB文件177
7.3 PCB圖工作環境177
7.4 PCB中的視圖操作179
7.4.1 視圖的移動179
7.4.2 視圖縮放179
7.5 設置電路板工作層180
7.5.1 層的管理181
7.5.2 工作層的設置183
7.6 課堂練習7-1：創建4層PCB板187
7.7 課堂練習7-2：向導生成圓形
PCB板189
7.8 思考與練習190
第8章 PCB圖設計初步192
8.1 準備原理圖和網絡表193
8.2 PCB電路參數設置193
8.2.1 常規設置193
8.2.2 顏色設置195
8.2.3 默認設置196
8.2.4 圖紙設置197
8.3 規劃電路板197
8.3.1 定義板的外形198
8.3.2 定義板的物理邊界198
8.3.3 設定電氣邊界199
8.3.4 設定螺絲孔199
8.4 PCB面板制作簡介200
8.5 PCB布線工具202
8.5.1 放置導線202
8.5.2 放置圓弧導線205
8.5.3 放置焊點207
8.5.4 放置焊盤過孔208
8.5.5 放置矩形填充208
8.5.6 放置敷銅209
8.5.7 放置切分多邊形210
8.5.8 放置淚滴211
8.5.9 放置字符串211
8.5.10 放置標注212
8.5.11 放置坐標213
8.5.12 放置元器件214
8.6 課堂練習8-1：繪制Amp電路
PCB圖215
8.7 課堂練習8-2：繪制Amplify電
路PCB圖219
8.8 思考與練習223
第9章 PCB圖設計進階225
9.1 網絡表與元器件裝入226
9.1.1 裝入元器件庫226
9.1.2 瀏覽元器件庫226
9.1.3 裝入網絡表與元器件
封裝227
9.2 元器件封裝228
9.2.1 元器件封裝簡介228
9.2.2 常用元器件封裝229
9.3 元器件自動布局232
9.4 編輯元器件的布局233
9.4.1 選取元器件233
9.4.2 移動元器件235
9.4.3 旋轉元器件236
9.4.4 排列元器件236
9.4.5 調整元器件標注237
9.4.6 剪貼復制元器件238
9.4.7 刪除元器件240
9.5 自動布線規則240
9.5.1 自動布線規則簡介240
9.5.2 電氣規則設置242
9.5.3 布線規則設置244
9.5.4 貼片封裝元器件規則設置247
9.5.5 掩膜層規則設置248
9.5.6 電源層規則設置249
9.5.7 測試點規則設置250
9.5.8 規則設置向導251
9.6 添加網絡連接252
9.7 PCB布線254
9.7.1 自動布線254
9.7.2 手工調整布線257
9.8 課堂練習9-1：裝入網絡表
生成PCB圖258
9.9 課堂練習9-2：PCB布線259
9.10 思考與練習260
第10章 PCB圖高級設計262
10.1 元件和元件庫封裝編輯器263
10.1.1 啟動元件封裝編輯器263
10.1.2 元件封裝編輯環境的
組成263
10.2 創建新的元件和元器件庫封裝264
10.2.1 采用手工繪制方式設計
元件封裝264
10.2.2 利用元件封裝向導繪制
元件封裝266
10.2.3 元件封裝參數設置268
10.2.4 創建元器件集成庫269
10.3 元器件封裝管理269
10.3.1 元器件封裝參數設置269
10.3.2 修改和刪除元器件270
10.3.3 編輯元器件封裝引腳
焊盤的屬性271
10.4 原理圖與PCB圖之間交互
驗證272
10.5 PCB三維效果圖274
10.6 生成PCB報表275
10.6.1 生成電路板信息報表275
10.6.2 生成網絡狀態表276
10.6.3 生成元器件報表277
10.6.4 PCB報表的其他項目278
10.7 打印輸出PCB圖278
10.8 課堂練習10-1：手動繪制
JDIP14元器件280
10.9 課堂練習10-2：利用向導制
作元件封裝282
10.10 思考與練習284
第11章 電路仿真286
11.1 仿真概述287
11.2 仿真相關元件參數設置288
11.2.1 安裝仿真元器件288
11.2.2 設置原理圖中元件
參數289
11.2.3 放置激勵源296
11.3 初始狀態設置302
11.3.1 節點電壓設置NS302
11.3.2 初始條件設置IC303
11.3.3 特殊狀態預置符303
11.4 設置仿真方式304
11.4.1 選擇仿真工作的一些
宏觀參數304
11.4.2 仿真分析簡介305
11.5 設計仿真原理圖313
11.5.1 加載元件庫313
11.5.2 仿真原理圖元器
件的選用314
11.6 觀察仿真信號315
11.7 管理仿真信號316
11.7.1 添加新波形顯示316
11.7.2 波形的層疊顯示317
11.7.3 調整波形的顯示范圍317
11.8 課堂練習11-1：半波整流仿
真電路318
11.9 課堂練習11-2：低通濾波器
電路仿真321
11.10 思考與練習324
第12章 PCB信號完整性分析326
12.1 信號完整性概述327
12.2 添加信號完整性模型328
12.2.1 信號完整性分析的環境328
12.2.2 常規設置329
12.2.3 設置中止方式330
12.2.4 菜單操作331
12.3 信號完整性的設計規則334
12.3.1 飛升時間的下降邊沿和
上升邊沿334
12.3.2 阻抗限制335
12.3.3 信號超調的下降邊沿和
上升邊沿335
12.3.4 信號基值336
12.3.5 激勵信號336
12.3.6 信號上位值336
12.3.7 下降和上升邊沿斜率337
12.3.8 供電網絡標號337
12.3.9 信號下沖的下降邊沿和
上升邊沿337
12.4 PCB驗證和錯誤檢查338
12.4.1 PCB圖設計規則檢查338
12.4.2 生成檢查報告339
12.5 進行信號完整性的分析340
12.5.1 前期準備340
12.5.2 使用菜單工具進行
波形分析340
12.6 課堂練習12-1：變頻器信號
完整性分析344
12.7 課堂練習12-2：低通濾波器
信號完整性分析346
12.8 思考與練習348
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