前言
电路原理图与PCB(印制电路板)设计是本科和职业院校电子信息工程、通信工程、电气、自动化、测控、计算机等专业的重要专业基础课程。Altium Designer是一款在国内外享有盛名的PCB辅助设计软件,它集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。Altium Designer 15.x是Altium公司新一代的板级电路设计系统,在继承了之前版本各项优点的基础上,又做出了许多改进,它几乎具备了当前所有先进的电路辅助设计软件的主要优点。
全书共分11章,第1章为Altium Designer 15操作基础,介绍了Altium Designer 15的运行环境要求,软件的安装和卸载,Altium Designer 15的主窗口、菜单栏、工具栏和工作区面板,以及文件管理系统和开发环境。
第2章为原理图设计基础,介绍了原理图的组成和设计流程,原理图编辑器的操作、主菜单、工具栏、工作窗口和工作面板,原理图的图纸参数设置,绘图工具的使用,原理图设计环境参数设置。
第3章为原理图的绘制,介绍了Altium Designer 15元器件库的元器件的查找、元器件库的加载与卸载,元器件放置、属性编辑、删除和编号,元器件的选取、移动、旋转、复制与粘贴、排列与对齐,绘制原理图的工具的使用,以及原理图绘制示例。
第4章为原理图的高级编辑,介绍了工作窗口操作,对象的复制、剪切和粘贴,查找与替换操作,元器件的编号管理,元器件的过滤,PCB设计规则和标志的添加和放置,原理图的快速浏览、查错、编译和修正,以及原理图设计示例。
第5章为层次化原理图设计,介绍了层次化原理图设计的基本概念和组成,“自上而下”和“自下而上”的层次化原理图设计方法,层次原理图之间的切换,原理图的网络表、元器件报表和层次设计表,电路图的打印和PDF文档的输出,以及“自上而下”和“自下而上”层次电路设计示例。
第6章为PCB设计基础,介绍了元器件在PCB上的安装形式,焊盘类型和尺寸要求,过孔类型、电流模型、过孔焊盘与孔径的尺寸设置,PCB 的叠层设计一般原则,四层板到十层板的设计示例,PCB的RLC,PCB布线的一般原则,PCB地线设计,去耦滤波器电路的PCB设计,电源电路、模数混合系统、放大器电路和射频电路的PCB设计,PCB的散热设计。
第7章为PCB设计环境和基本操作,介绍了PCB编辑器的菜单栏和工具栏,利用“PCB板向导”、菜单命令和模板创建PCB文件的方法,PCB板型、图纸、层面、板层颜色、布线框等PCB结构及环境参数设置,PCB图与原理图的同步和更新,PCB视图的移动、放大或缩小、整体显示等操作,PCB元器件的手动布局,3D效果图,网络密度分析,以及PCB设计示例。
第8章为PCB的高级编辑,介绍了PCB规则及约束编辑器和设计规则,PCB的“自动布线”策略和“自动布线”操作,PCB的覆铜、补泪滴、添加安装孔和测量,DRC(设计规则检查),PCB的网络表、信息、元器件等报表输出,PCB的打印输出和Gerber文件生成。
第9章为电路仿真,介绍了电路仿真的基本概念,仿真元件的模式及参数设置,电路仿真分析方式选择和参数设置,电路仿真的基本方法和步骤,以及电路仿真示例。
第10章为信号完整性分析,介绍了信号完整性分析基础,Altium Designer信号完整性分析工具和信号完整性分析规则,元件的信号完整性模型设定,信号完整性分析器设置,以及PCB信号完整性分析示例。
第11章为绘制元器件,介绍了原理图库元件的绘制方法,PCB库元件的绘制方法。
本书在编写过程中,参考了大量的国内外著作和文献资料,引用了一些国内外著作和文献资料中的经典结论,参考并引用了Altium Limited,Texas Instruments,Analog Devices,Maxim,Microchip Technology,Linear Technology,National Semiconductor等公司提供的技术资料和应用笔记,得到了许多专家和学者的大力支持,听取了多方面的意见和建议。南华大学黄国玉、王旭东、李月华、杨思源、邓贤君、李铖、周宇、姚磊、傅彦哲、张丽杰等人为本书的编写也做了大量的工作,在此一并表示衷心的感谢。同时感谢“国家级大学生创新创业训练计划项目——基于无线传感器网络的城市空气质量监测系统设计”课题组对本书编写所做的大量工作和支持。
为了帮助读者快速入门,本书录制了微课,包含Altium Designer的汉化、工作区面板介绍、原理图编辑器介绍、元器件操作、电路原理图绘制、电路设计、信号完整性分析等视频,读者可扫描书中二维码打开在线视频进行学习。另外,本书还将提供 PPT 课件、原理图和PCB图设计示例的源文件等配套资源,读者可登录人邮教育社区www.ryjiaoyu.com进行下载。
黄智伟 于南华大学
2015年12月18日