Altium Designer 23原理圖與PCB設計教程

目錄
第1 章 Altium Designer 使用基礎 .......................................................................................... 001
1.1 Altium Designer 基礎知識 .......................................................................................... 001
1.2 Altium Designer 文檔管理 .......................................................................................... 004
練習題 ................................................................................................................................... 007
第2 章 繪制原理圖 ................................................................................................................... 008
2.1 原理圖圖紙設置和畫面管理 ...................................................................................... 008
2.1.1 原理圖圖紙設置 ............................................................................................... 008
2.1.2 畫面管理 ........................................................................................................... 011
2.2 繪制簡單的原理圖 ...................................................................................................... 011
2.2.1 加載元器件庫 ................................................................................................... 012
2.2.2 放置並編輯元器件符號 ................................................................................... 016
2.2.3 繪制導線 ........................................................................................................... 017
2.2.4 放置電源和接地符號 ....................................................................................... 019
2.3 編輯元器件符號屬性和導線屬性 .............................................................................. 020
2.3.1 編輯元器件符號屬性 ....................................................................................... 020
2.3.2 編輯導線屬性 ................................................................................................... 023
2.3.3 全局編輯 ........................................................................................................... 024
2.4 創建元器件清單和打印原理圖 .................................................................................. 026
2.4.1 創建元器件清單 ............................................................................................... 026
2.4.2 打印原理圖 ....................................................................................................... 028
2.5 在原理圖中快速查找元器件符號和網絡連接 .......................................................... 030
2.5.1 快速查找元器件符號 ....................................................................................... 030
2.5.2 快速查找網絡連接 ........................................................................................... 030
2.6 在元器件庫中查找元器件符號 .................................................................................. 031
2.6.1 精確查找 ........................................................................................................... 031
2.6.2 模糊查找 ........................................................................................................... 031
練習題 ................................................................................................................................... 032
第3 章 原理圖元器件符號編輯 ............................................................................................... 036
3.1 元器件符號庫、集成庫的概念 .................................................................................. 036
3.2 創建庫文件包和元器件符號庫 .................................................................................. 036
3.2.1 創建庫文件包 ................................................................................................... 036
3.2.2 創建元器件符號庫 ........................................................................................... 038
3.3 認識元器件符號編輯器 .............................................................................................. 038
3.3.1 工作區 ............................................................................................................... 038
3.3.2 SCH Library 面板 ............................................................................................. 039
3.3.3 參數設置 ........................................................................................................... 039
3.4 繪制元器件符號 .......................................................................................................... 040
3.5 從其他庫文件中復制元器件符號 .............................................................................. 043
3.6 為元器件符號添加封裝 .............................................................................................. 045
3.6.1 元器件封裝與元器件符號的關系 ................................................................... 045
3.6.2 為元器件符號添加封裝的具體方法 ............................................................... 046
3.7 檢查元器件符號 .......................................................................................................... 047
3.8 生成報表 ...................................................................................................................... 048
3.8.1 生成元器件符號報表 ....................................................................................... 048
3.8.2 生成庫的完整報表 ........................................................................................... 049
3.9 繪制多部件元器件符號 .............................................................................................. 050
3.10 使用自己繪制的元器件符號 .................................................................................... 053
3.10.1 直接在原理圖中放置元器件符號 ................................................................. 053
3.10.2 將元器件符號庫中的元器件符號放置到原理圖中 ...................................... 054
3.10.3 放置多部件元器件符號中的指定單元 ......................................................... 055
3.10.4 更新原理圖文件中的元器件符號 ................................................................. 055
3.11 創建當前原理圖文件的元器件符號庫..................................................................... 056
練習題 ................................................................................................................................... 056
第4 章 原理圖編輯器的常用編輯功能 ................................................................................... 058
4.1 對象的編輯 .................................................................................................................. 058
4.1.1 選擇對象 ........................................................................................................... 058
4.1.2 復制對象及其文本信息 ................................................................................... 066
4.1.3 粘貼對象及其文本信息 ................................................................................... 067
4.1.4 智能粘貼 ........................................................................................................... 068
4.1.5 特殊粘貼 ........................................................................................................... 072
4.1.6 刪除對象 ........................................................................................................... 073
4.1.7 移動對象 ........................................................................................................... 074
4.2 繪圖工具的使用 .......................................................................................................... 077
4.2.1 繪制直線 ........................................................................................................... 077
4.2.2 單行文本標註 ................................................................................................... 080
4.2.3 多行文本標註 ................................................................................................... 082
4.2.4 繪制多邊形 ....................................................................................................... 085
4.2.5 繪制橢圓弧線和圓形弧線 ............................................................................... 085
4.2.6 繪制橢圓 ........................................................................................................... 089
4.2.7 繪制貝塞爾曲線 ............................................................................................... 091
4.3 改變對象的疊放層次 .................................................................................................. 091
4.3.1 移至最上層 ....................................................................................................... 091
4.3.2 移至最下層 ....................................................................................................... 092
4.3.3 將一個對象移至另一個對象上面（下面） ................................................... 092
練習題 ................................................................................................................................... 093
第5 章 總線、層次和多通道原理圖設計 ............................................................................... 094
5.1 多部件元器件符號和總線繪制 .................................................................................. 094
5.1.1 多部件元器件符號的概念與放置 ................................................................... 094
5.1.2 放置端口 ........................................................................................................... 096
5.1.3 總線的概念與繪制 ........................................................................................... 098
5.2 層次原理圖設計 .......................................................................................................... 102
5.2.1 層次原理圖的設計方法 ................................................................................... 102
5.2.2 自上而下的層次原理圖設計 ........................................................................... 103
5.2.3 自下而上的層次原理圖設計 ........................................................................... 107
5.3 多通道原理圖設計 ...................................................................................................... 109
練習題 ................................................................................................................................... 111
第6 章 PCB 設計基礎 .............................................................................................................. 114
6.1 PCB 的基本結構和分類 .............................................................................................. 114
6.1.1 PCB 的基本結構 ............................................................................................... 114
6.1.2 PCB 的分類 ....................................................................................................... 114
6.2 PCB 中的各種對象及其在設計軟件中的表示 .......................................................... 115
6.2.1 PCB 中的各種對象 ........................................................................................... 115
6.2.2 各種對象在設計軟件中的表示 ....................................................................... 117
6.3 元器件封裝 .................................................................................................................. 118
6.3.1 元器件封裝概述 ............................................................................................... 118
6.3.2 元器件封裝的分類 ........................................................................................... 118
6.3.3 常用的元器件封裝 ........................................................................................... 118
6.3.4 元器件封裝編號 ............................................................................................... 123
6.4 PCB 編輯器 .................................................................................................................. 123
6.4.1 在工程中創建PCB 文件 .................................................................................. 123
6.4.2 PCB 編輯器中的參數設置 ............................................................................... 124
練習題 ................................................................................................................................... 129
第7 章 PCB 設計 ...................................................................................................................... 131
7.1 PCB 設計流程 .............................................................................................................. 131
7.2 自動布局與自動布線的基本步驟 .............................................................................. 132
7.2.1 準備原理圖 ....................................................................................................... 132
7.2.2 利用封裝管理器檢查所有元器件封裝 ........................................................... 132
7.2.3 規劃PCB ........................................................................................................... 133
7.2.4 繪制PCB 輪廓 .................................................................................................. 133
7.2.5 導入數據 ........................................................................................................... 135
7.2.6 元器件自動布局 ............................................................................................... 137
7.2.7 元器件手動布局 ............................................................................................... 139
7.2.8 設置布線規則 ................................................................................................... 140
7.2.9 自動布線 ........................................................................................................... 144
7.2.10 拆線 ................................................................................................................. 145
7.3 布線前的其他設置 ...................................................................................................... 146
7.3.1 Electrical：電氣規則 ........................................................................................ 146
7.3.2 Routing：布線規則 .......................................................................................... 147
7.3.3 SMT：表面組裝技術規則 ............................................................................... 149
7.3.4 Mask：阻焊層規則 .......................................................................................... 150
7.3.5 Plane：內層規則 .............................................................................................. 150
7.3.6 布線規則設置實例 ........................................................................................... 151
7.4 設計規則檢查 .............................................................................................................. 160
7.5 PCB 的3D 顯示 ........................................................................................................... 162
7.6 原理圖與PCB 圖的一致性 ......................................................................................... 163
7.6.1 將PCB 圖中的改變更新到原理圖中 .............................................................. 163
7.6.2 將原理圖中的改變更新到PCB 圖中 .............................................................. 166
7.6.3 原理圖與PCB 圖的一致性檢查 ...................................................................... 166
7.7 根據PCB 文件創建元器件清單 ................................................................................. 167
7.8 創建當前PCB 封裝庫文件 ......................................................................................... 168
7.9 在PCB 文件中快速查找有關內容 ............................................................................. 168
7.10 單面板與多層板設計 ................................................................................................ 169
7.10.1 單面板設計 ..................................................................................................... 169
7.10.2 多層板設計 ..................................................................................................... 170
練習題 ................................................................................................................................... 172
第8 章 PCB 編輯器的常用編輯功能 ...................................................................................... 177
8.1 放置對象 ...................................................................................................................... 177
8.1.1 放置焊盤 ........................................................................................................... 177
8.1.2 放置過孔 ........................................................................................................... 178
8.1.3 放置字符串 ....................................................................................................... 179
8.1.4 放置尺寸標註 ................................................................................................... 181
8.1.5 放置填充區域 ................................................................................................... 189
8.1.6 放置多邊形填充 ............................................................................................... 190
8.1.7 覆銅 ................................................................................................................... 192
8.1.8 繪制連線 ........................................................................................................... 195
8.1.9 繪制線段 ........................................................................................................... 196
8.1.10 繪制圓弧 ......................................................................................................... 197
8.1.11 補淚滴 ............................................................................................................. 198
8.2 編輯對象 ...................................................................................................................... 200
8.2.1 對象的剪切、復制、粘貼和刪除 ................................................................... 200
8.2.2 對象的排列 ....................................................................................................... 203
8.2.3 對象的旋轉 ....................................................................................................... 204
8.3 導入圖片 ...................................................................................................................... 205
練習題 ................................................................................................................................... 206
第9 章 元器件封裝符號設計 ................................................................................................... 209
9.1 PCB 元器件封裝編輯器 .............................................................................................. 209
9.1.1 創建新的PCB 封裝庫文件 .............................................................................. 209
9.1.2 設置PCB 元器件封裝編輯器 .......................................................................... 210
9.1.3 PCB Library 面板 .............................................................................................. 213
9.2 使用Footprint Wizard 創建封裝 ................................................................................. 214
9.3 手工繪制封裝 .............................................................................................................. 217
9.4 繪制不規則形狀焊盤 .................................................................................................. 220
9.4.1 利用焊盤對象的設置或疊加構建不規則形狀焊盤 ........................................ 221
9.4.2 封裝庫阻焊層和助焊層 ................................................................................... 221
9.4.3 利用其他對象構建不規則形狀焊盤 ............................................................... 221
9.5 設計實例 ...................................................................................................................... 223
9.6 添加元器件封裝的三維模型信息 .............................................................................. 226
9.6.1 利用3D Body 工具制作簡單的三維模型 ....................................................... 227
9.6.2 調用現有的STEP 三維模型 ............................................................................ 233
9.7 創建集成庫 .................................................................................................................. 236
9.7.1 集成庫的概念 ................................................................................................... 236
9.7.2 制作集成庫 ....................................................................................................... 236
9.7.3 加載和移除集成庫 ........................................................................................... 241
9.7.4 編輯集成庫 ....................................................................................................... 241
9.8 從其他庫中復制元器件封裝 ...................................................................................... 241
練習題 ................................................................................................................................... 243
第10 章 PCB 設計實踐 ........................................................................................................... 252
10.1 PCB 設計原則 ............................................................................................................ 252
10.1.1 布局原則 ......................................................................................................... 252
10.1.2 布線原則 ......................................................................................................... 253
10.1.3 地線布線原則 ................................................................................................. 254
10.1.4 焊盤尺寸選取原則 ......................................................................................... 254
10.2 PCB 設計實例 ............................................................................................................ 254
附錄A 常用元器件符號與所在元器件庫 ................................................................................ 271
附錄B 常用快捷鍵 ................................................................................................................... 273
參考文獻 ....................................................................................................................................... 274