Altium Designer 18电路设计与仿真从入门到精通

《Altium Designer 18 电路设计与仿真从入门到精通》以Altium Designer 18 为平台，介绍了电路设计的方法和技巧。全书共19 章，第1～16 章具体内容包括Altium Designer 18 概述、原理图设计基础、原理图的绘制、原理图的后续处理、层次化原理图的设计、原理图中的高级操作、PCB 设计基础知识、PCB 的布局设计、PCB电路板的布线、电路板的后期制作、创建元件库及元件封装、电路仿真系统、信号完整性分析、开关稳压电路图设计实例、耳机放大器电路设计实例、无线防盗报警器电路图设计实例；第17～19 章为电子书部分，讲解了通信电路图设计实例、电鱼机电路设计实例、汉字显示屏电路设计实例。全书内容由浅入深，从易到难，各章节既相对独立又前后关联，并根据作者多年的经验，在重要知识点处给出总结和相关提示，帮助读者快速地掌握所学知识。

本书可以作为初学者的入门教材，也可作为相关行业工程技术人员以及各院校相关专业师生的学习参考书。

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目 录
第 1 章 Altium Designer 18概述  1
1.1 Altium Designer 18 的主要特点 · 2
1.2 Altium Designer 18 的运行环境 · 3
1.3 Altium Designer 18 的启动 · 4
1.4 Altium Designer 18 的主窗口  4
1.4.1 快速访问栏  5
1.4.2 工具栏  5
1.4.3 菜单栏  6
1.4.4 工作区面板  8
1.5 Altium Designer 18 的文件管理系统  9
1.5.1 项目文件  9
1.5.2 自由文件 · 10
1.5.3 存盘文件 · 10
1.6 Altium Designer 18 的开发环境  10
1.6.1 Altium Designer 18 原理图开发环境 · 11
1.6.2 Altium Designer 18 印制板电路开发环境 · 11
1.6.3 Altium Designer 18 仿真编辑环境 · 12
1.6.4 Altium Designer 18 多面板编辑环境 · 12
1.7 常用编辑器的启动 · 13
1.7.1 创建新的项目文件 · 13
1.7.2 原理图编辑器的启动  14
1.7.3 PCB 编辑器的启动 · 15
1.7.4 不同编辑器之间的切换 · 17
第 2 章 原理图设计基础 18
2.1 原理图的组成 · 19
2.2 原理图编辑器的界面简介  20
2.2.1 主菜单栏 · 20
2.2.2 主工具栏 · 21
2.2.3 快捷工具栏  22
2.2.4 工作窗口和工作面板  22
2.3 原理图设计的一般流程 · 25
2.4 原理图图纸设置  25
2.5 原理图工作环境设置  30
2.5.1 设置原理图的常规环境参数 · 30
2.5.2 设置图形编辑的环境参数  33
2.5.3 设置编译器的环境参数 · 35
2.5.4 原理图的自动聚焦设置 · 36
2.5.5 元件自动缩放设置 · 37
2.5.6 原理图的网格设置 · 38
2.5.7 原理图的连线切割设置 · 39
2.5.8 电路板图元的设置 · 40
2.6 加载元件库  42
2.6.1 元器件库的分类  42
2.6.2 打开“Libraries（库）”面板 · 42
2.6.3 加载和卸载元件库 · 42
2.7 放置元件 · 44
2.7.1 元件的搜索  44
2.7.2 元件的放置  45
2.7.3 元件位置的调整  47
2.7.4 元件的排列与对齐 · 48
2.7.5 元件的属性设置  49
2.8 元器件的删除 · 52
第 3 章 原理图的绘制 · 54
（ 视频讲解：12 分钟）
3.1 原理图连接工具  55
3.2 元件的电气连接  55
3.2.1 用导线连接元件  55
3.2.2 总线的绘制  58
3.2.3 绘制总线分支线  59
3.2.4 放置电源和接地符号  60
3.2.5 放置网络标签 · 61
3.2.6 放置输入/输出端口· 62
3.2.7 放置通用No ERC 标号  63
3.2.8 放置PCB 布线指示  64
3.2.9 放置离图连接器  66
3.2.10 线束连接器 · 66
3.2.11 线束入口  68
3.2.12 信号线束  69
3.3 使用图形工具绘图 · 69
3.3.1 实用工具 · 69
3.3.2 绘制直线 · 70
3.3.3 绘制多边形  71
3.3.4 绘制弧  72
3.3.5 绘制圆  73
3.3.6 绘制矩形 · 73
3.3.7 绘制圆角矩形 · 74
3.3.8 绘制椭圆 · 75
3.3.9 添加文本字符串  76
3.3.10 添加文本框 · 77
3.3.11 添加图形  78
3.4 操作实例—超声波雾化器电路  79
第 4 章 原理图的后续处理  91
（ 视频讲解：13 分钟）
4.1 原理图中的常用操作  92
4.1.1 工作窗口的缩放  92
4.1.2 刷新原理图  93
4.1.3 工具栏和工作面板的打开/关闭· 93
4.1.4 状态信息显示栏的打开/关闭· 93
4.1.5 对象的复制/剪切和粘贴· 94
4.1.6 查找与替换操作  96
4.2 打印与报表输出  99
4.2.1 打印输出 · 99
4.2.2 网络表 · 100
4.2.3 基于整个项目的网络表  101
4.2.4 基于单个原理图文件的网络表 · 103
4.2.5 生成元件报表  104
4.3 操作实例—电饭煲饭熟报知器电路  107
第 5 章 层次化原理图的设计 · 122
（ 视频讲解：8 分钟）
5.1 层次电路原理图的基本概念 · 123
5.2 层次原理图的基本结构和组成  123
5.3 层次原理图的设计方法 · 124
5.3.1 自上而下的层次原理图设计 · 125
5.3.2 自下而上的层次原理图设计 · 130
5.4 层次原理图之间的切换 · 133
5.4.1 由顶层原理图中的方块电路图切换到相应的子原理图 · 133
5.4.2 由子原理图切换到顶层原理图  134
5.5 层次设计表  135
5.6 操作实例—音频均衡器电路  136
第 6 章 原理图中的高级操作 · 142
（ 视频讲解：15 分钟）
6.1 工具的利用  143
6.1.1 自动分配元件标号 · 143
6.1.2 返回更新原理图元件标号  143
6.2 元件编号管理 · 144
6.3 元件的过滤  146
6.4 在原理图中添加PCB 设计规则 · 148
6.5 使用Navigator 和SCH Filter 面板进行快速浏览 · 150
6.6 原理图的查错及编译  152
6.6.1 原理图的自动检测设置 · 152
6.6.2 原理图的编译 · 157
6.6.3 原理图的修正 · 158
6.7 操作实例—音频均衡器电路高级操作 · 159
第 7 章 PCB设计基础知识 · 172
7.1 PCB 编辑器的功能特点 · 173
7.2 PCB 界面简介 · 173
7.2.1 菜单栏  174
7.2.2 主工具栏 · 174
7.3 新建PCB 文件  175
7.3.1 利用菜单命令创建PCB 文件 · 175
7.3.2 利用右键快捷命令创建PCB 文件  175
7.3.3 利用模板创建PCB 文件 · 176
7.4 PCB 面板的应用 · 177
7.5 PCB 的设计流程 · 179
7.6 电路板物理结构及环境参数设置  180
7.6.1 电路板物理边框的设置  180
7.6.2 电路板图纸的设置  183
7.6.3 电路板的层面设置  186
7.6.4 工作层面与颜色设置 · 190
7.6.5 PCB 布线框的设置  191
7.6.6 “Preferences（参数选择）”
对话框的设置  192
7.7 在PCB 文件中导入原理图网络表信息 · 197
7.7.1 装载元件封装库 · 197
7.7.2 设置同步比较规则  197
7.7.3 导入网络报表  198
7.7.4 原理图与PCB 图的同步更新  200
第 8 章 PCB的布局设计  203
（ 视频讲解：23 分钟）
8.1 元件的自动布局 · 204
8.1.1 自动布局约束参数  204
8.1.2 元件的矩形区域排列 · 208
8.1.3 排列板子外的元件  209
8.1.4 导入自动布局文件进行布局 · 210
8.2 元件的手动布局 · 210
8.2.1 元件的对齐操作 · 210
8.2.2 元件说明文字的调整 · 211
8.2.3 元件间距的调整 · 212
8.2.4 元件手动布局的具体步骤 · 213
8.3 3D 效果图 · 215
8.3.1 三维效果图显示 · 215
8.3.2 “View Configuration（视图
设置）”面板  216
8.3.3 三维动画制作  219
8.3.4 三维动画输出  220
8.3.5 三维PDF 输出 · 224
8.4 操作实例  225
8.4.1 超声波雾化器电路PCB 设计 · 225
8.4.2 电饭煲饭熟报知器电路PCB 设计 · 232
第 9 章 PCB电路板的布线 · 240
（ 视频讲解：5 分钟）
9.1 电路板的自动布线 · 241
9.1.1 设置PCB 自动布线的规则 · 241
9.1.2 设置PCB 自动布线的策略 · 257
9.1.3 电路板自动布线的操作过程 · 259
9.2 电路板的手动布线 · 263
9.2.1 拆除布线 · 263
9.2.2 手动布线 · 264
9.3 添加安装孔  264
9.4 铺铜和补泪滴 · 266
9.4.1 执行铺铜命令 · 266
9.4.2 设置铺铜属性 · 266
9.4.3 放置铺铜 · 267
9.4.4 补泪滴  268
9.5 操作实例—超声波雾化器电路印制电路板的布线 · 270
第 10 章 电路板的后期制作 · 276
（ 视频讲解：5 分钟）
10.1 电路板的测量  277
10.1.1 测量电路板上两点间的距离  277
10.1.2 测量电路板上对象间的距离  277
10.1.3 测量电路板上导线的长度  278
10.2 DRC 检查 · 278
10.2.1 在线DRC 和批处理DRC  279
10.2.2 对未布线的PCB 文件执行批处理DRC  280
10.2.3 对已布线完毕的PCB 文件执行批处理DRC  281
10.3 电路板的报表输出  282
10.3.1 PCB 图的网络表文件 · 282
10.3.2 PCB 板信息报表 · 283
10.3.3 元件报表  284
10.3.4 网络表状态报表  285
10.4 电路板的打印输出 · 285
10.4.1 打印PCB 文件  285
10.4.2 打印报表文件 · 288
10.4.3 生成Gerber 文件  288
10.5 操作实例 · 292
10.5.1 电路板信息及网络状态报表 · 292
10.5.2 电路板元件清单  294
10.5.3 PCB 图纸打印输出 · 295
10.5.4 生产加工文件输出 · 298
第 11 章 创建元件库及元件封装  301
（ 视频讲解：8 分钟）
11.1 创建原理图元件库 · 302
11.1.1 元件库面板  302
11.1.2 工具栏  303
11.1.3 设置库编辑器工作区参数 · 305
11.1.4 绘制库元件  306
11.1.5 绘制含有子部件的库元件  311
11.2 创建PCB 元件库及封装  312
11.2.1 封装概述 · 312
11.2.2 常用封装介绍 · 313
11.2.3 新建封装的界面介绍  314
11.2.4 PCB 库编辑器环境设置 · 315
11.2.5 用PCB 向导创建PCB元件规则封装 · 319
11.2.6 用PCB 元件向导创建3D 元件封装 · 322
11.2.7 手工创建PCB 元件不规则封装  328
11.3 元件封装检错和元件封装库报表  334
11.4 操作实例 · 336
11.4.1 绘制音乐集成芯片 · 337
11.4.2 元器件报表  341
11.4.3 元件库报表  342
11.4.4 元件规则检查报表 · 343
第 12 章 电路仿真系统  344
（ 视频讲解：8 分钟）
12.1 电路仿真的基本概念 · 345
12.2 放置电源及仿真激励源  345
12.3 仿真分析的参数设置 · 350
12.3.1 通用参数的设置 · 351
12.3.2 仿真方式的具体参数设置  352
12.3.3 Operating Point Analysis（工作点分析） · 352
12.3.4 Transient Analysis（瞬态特性分析） · 353
12.3.5 DC Sweep Analysis（直流传输特性分析） · 354
12.3.6 AC Small Signal Analysis（交流小信号分析） · 355
12.3.7 Noise Analysis（噪声分析） · 356
12.3.8 Pole-Zero Analysis（零-极点分析）  357
12.3.9 Transfer Function Analysis（传递函数分析）  357
12.3.10 Temperature Sweep（温度扫描）  358
12.3.11 Parameter Sweep（参数扫描） · 359
12.3.12 Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）  360
12.3.13 Advanced Options（高级选项）  361
12.4 特殊仿真元器件的参数设置 · 361
12.4.1 节点电压初值  361
12.4.2 节点电压  363
12.4.3 仿真数学函数  364
12.4.4 使用仿真数学函数输出  364
12.5 电路仿真的基本方法 · 369
12.6 操作实例  375
12.6.1 保险丝电路仿真 · 375
12.6.2 集电极耦合多谐振荡器电路仿真  378
12.6.3 基本电力供应电路分析 · 380
第 13 章 信号完整性分析  386
13.1 信号完整性分析概述  387
13.1.1 信号完整性分析的概念 · 387
13.1.2 信号完整性分析工具  388
13.2 信号完整性分析规则设置  388
13.3 设定元件的信号完整性模型 · 393
13.3.1 在信号完整性分析之前设定元件的SI 模型 · 393
13.3.2 在信号完整性分析过程中设定元件的SI 模型 · 395
13.4 信号完整性分析器设置 · 397
第 14 章 开关稳压电路图设计实例  401
（ 视频讲解：14 分钟）
14.1 电路板设计流程  402
14.1.1 电路板设计的一般步骤 · 402
14.1.2 电路原理图设计的一般步骤 · 402
14.1.3 印制电路板设计的一般步骤 · 402
14.2 开关稳压电路图设计  403
14.2.1 设计准备 · 403
14.2.2 原理图输入  404
14.2.3 元件属性清单 · 410
14.2.4 编译工程及查错  411
第 15 章 耳机放大器电路设计实例  415
（ 视频讲解：18 分钟）
15.1 电路工作原理说明 · 416
15.2 耳机放大器电路设计  416
15.2.1 创建原理图  416
15.2.2 创建可变电阻 · 418
15.2.3 搜索元件NE5532 · 423
15.2.4 绘制原理图  423
15.3 元件清单 · 426
15.3.1 元件总报表  426
15.3.2 元件分类报表 · 428
15.3.3 简易元件报表 · 428
15.3.4 项目网络表  429
15.4 设计电路板  429
15.4.1 印制电路板设置 · 429
15.4.2 布线设置  431
15.4.3 3D 效果图 · 432
第 16 章 无线防盗报警器电路图
设计实例 · 434
（ 视频讲解：26 分钟）
16.1 电路工作原理说明  435
16.2 创建工程文件  435
16.3 制作元件  437
16.3.1 制作AT89C2051 元件 · 437
16.3.2 制作PT2272 元件 · 441
16.3.3 制作SM3C 元件 · 442
16.4 绘制原理图 · 443
16.4.1 无线接收电路模块设计  443
16.4.2 数据解码电路模块设计  444
16.4.3 数据处理电路模块设计  445
16.4.4 报警电路模块设计  445
16.4.5 输出显示模块设计  446
16.4.6 断电报警模块设计  446
16.4.7 电源电路模块设计  446
16.5 设计PCB 板  447
16.5.1 创建PCB 文件 · 447
16.5.2 编辑元件封装  448
16.5.3 印制电路板设置 · 449
16.5.4 布线设置  452
16.5.5 铺铜设置  453
（本书附赠3 章电子书，下载方式可参见前言
中的介绍。电子书中案例所对应的视频，为方便读者
学习使用，已放置在封底二维码中，可扫码观看。）
第 17 章 通信电路图设计实例 · 455
（ 视频讲解：20 分钟）
17.1 实例简介  456
17.2 新建工程  456
17.3 装入元器件 · 458
17.4 原理图输入 · 460
17.4.1 元件布局  460
17.4.2 元件手工布线 · 463
17.5 PCB 设计 · 465
17.5.1 准备工作 · 465
17.5.2 资料转移 · 466
17.5.3 零件布置 · 467
17.5.4 网络分类 · 468
17.5.5 布线 · 469
17.6 生成报表文件 · 471
17.6.1 电路板信息及网络状态报表 · 471
17.6.2 电路板元件清单报表 · 472
17.6.3 PCB 图纸打印输出 · 474
第 18 章 电鱼机电路设计实例 · 476
（ 视频讲解：39 分钟）
18.1 从Schematic 到PCB 的设计流程 · 477
18.1.1 新建工程 · 477
18.1.2 装入元器件  478
18.1.3 输入原理图  480
18.1.4 设置项目选项 · 484
18.2 元件清单 · 487
18.2.1 元件总报表  487
18.2.2 元件分类报表 · 488
18.2.3 简易元件报表 · 489
18.2.4 项目网络表  490
18.3 设计电路板  490
18.3.1 印制电路板设置  490
18.3.2 布线设置 · 492
18.3.3 铺铜设置 · 493
18.3.4 滴泪设置 · 494
18.3.5 3D 效果图 · 495
18.3.6 三维动画  495
第 19 章 汉字显示屏电路设计实例  498
（ 视频讲解：25 分钟）
19.1 实例设计说明  499
19.2 创建项目文件  499
19.3 原理图输入 · 499
19.3.1 绘制层次结构原理图的顶层电路图 · 499
19.3.2 绘制层次结构原理图子原理图  502
19.3.3 自下而上的层次结构原理图设计方法 · 510
19.4 层次原理图间的切换 · 511
19.4.1 从顶层原理图切换到原理图符号对应的子图 · 511
19.4.2 从子原理图切换到顶层原理图 · 512
19.5 元件清单  513
19.5.1 元件材料报表  513
19.5.2 元件分类材料报表  514
19.5.3 元件网络报表  515
19.5.4 元器件简单元件清单报表  516
19.6 设计电路板 · 516
19.6.1 印制电路板设计初步操作  516
19.6.2 布线设置  518
19.7 项目层次结构组织文件  521