Altium Designer 原理图与PCB设计
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第1章 Altium Designer 15操作基础

1.1 Altium Designer 15简介

Altium Designer是一个一体化的电子设计平台,可以提供强大的印制电路板(PCB)板级设计工具,同时也提供了FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)与嵌入式软件设计环境,并辅以各种仿真分析以及设计数据管理功能,真正实现电子设计一体化,可以有效地帮助用户提高设计效率和可靠性。

Altium Designer从1985 年的DOS版Protel发展到今天,一直是众多原理图和PCB设计者的首选软件。从最早的Protel 99SE(1985年)到后续的Protel DXP(2002年),从2006年Altium Designer 6.0推出,再到最新版本的Altium Designer 15.x(2015年),Altium Designer的功能变得越来越强大,越来越完善。

Altium Designer 15.x是Altium公司最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优点,具体举例如下。

(1)支持柔性电路和刚性电路结合设计。柔性电路和刚性电路结合设计利用了刚性电路处理功能以及柔性电路的多样性。设计时大部分元件可以放置在刚性电路中,然后与柔性电路相连接。利用柔性电路,它们可以扭转、弯曲、折叠成小型或独特的形状。

(2)Altium Designer层堆栈管理支持4~32层。层与层中间有单一的主栈,以此来定义任意数量的子栈。它们可以放置在软、硬电路不同的区域,促进堆栈之间的合作和沟通。利用层堆栈管理器,可以快速直观地定义主、副堆栈。

(3)Altium Designer包括了一系列增强的电路板设计技术。例如,简化的差分对布线设计规则,交互式或自动选择的差分对宽度,即间隙设置;利用差分对布线工具,可以跟踪间距变化时的阻抗等。

(4)Altium Designe的PCB编辑器有很好的栅格定义系统。通过可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格等,都可以帮助用户有效地放置设计对象到PCB文档中。

(5)对于那些需要用到RF(Radio Frequency,射频)和几吉赫频率数字信号的PCB设计,可以直接从PCB编辑器导出PCB文档到Ansoft Neutral文件格式,这种格式可以被直接导入并使用Ansys’ ANSOFT HFSSTM3D Full-wave Electromagnetic Field Simulation软件来进行仿真。Ansoft与Altium的合作,增强了用户在PCB设计以及电磁场分析方面的能力。

(6)Altium Designer的PCB编辑器支持保存PCB设计时同时包括详细的层栈信息以及过孔和焊盘的几何信息,并保存为*.csv文件,该文件可用于SiSoft Quantum-SITM系列信号完整性分析软件工具。SiSoft 与 Altium 的合作,为 Altium Designer 的用户提供了最理想的Quantum-SI可接受的导入格式。

(7)利用PCB层堆叠内嵌的元件,可以减少空间占用,支持更高的信号频率,减少信号噪声,提高电路信号的完整性。Altium Designer支持嵌入式分立元件,在装配过程中,可以作为个体制造,并放置于内层电路中。

(8)Altium Designer导入/导出器支持AutoCAD文件导入和导出,*.dwg和*.dxf等格式的文件都可以导入/导出到Altium Designer中,而且对于各种类型的对象也提供了支持。

(9)Altium Designer可以直接使用IC引脚的IBIS模型,使用Altium Designer进行信号完整性分析。为了支持需要在信号完整性仿真中用到专门IBIS模型的第三方工具,而不用Altium Designer自己的模型格式,Altium Designer提供了专门的IBIS模型编辑器。

(10)早期的Altium Designer版本,在FPGA的构建过程中,软件将使用在计算机上安装的该器件商的最新版本设计工具。改进的Altium Designer,可以选择每个原厂的任一工具链。这样可以使得用户在不同的设计中,完全自由掌控用户计算机里安装的各种版本的原厂工具。

(11)Altium Designer支持使用Xilinx Vivado,Xilinx Vivado是Xilinx ISE的继任者,它为7系列Xilinx器件提供服务。

(12)利用Altium Designer和Altium Vault,数据可以可靠地从一个Altium Vault中直接复制到另一个。它不仅可以补充还可以修改,基本足迹层集和符号都能自动进行转换。

(13)Altium Designer 可以提供基于浏览器的 Altium 文档资源,即 Altium Designer Resource Reference。

(14)利用自带的Altium Designer Installer,Altium Designer的安装直观、便捷。当选择初始安装时,基于Wizard的安装包流水线式地执行初始化安装进程,按照安装功能,安装文件现在源于安全的云端Altium Vault。此外,核心安装的修改以及卸载,现在已移至Windows 7标准的Programs and Features内(可以通过控制面板访问)。

为了推广Altium Designer系统的应用,Altium Limited公司提供了强大的技术支持,在Altium Limited 公司的资源中心(http://www.altium.com.cn/resource-center),Altium Limited公司可以提供有关Altium Designer系统应用的培训视频、技术文档、设计诀窍和免费的软件下载。

伴随着Altium Designer的改进与升级,出现了一系列关于Altium Designer著作和教材[1~10],其中有许多优秀的作品,有力地推进了Altium Designer学习和应用。