Altium Designer 20电路设计与仿真电子书

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前言

第1章 Altium Designer 20概述

1.1 Altium Designer 20的主要特点

1.2 Altium Designer 20的主窗口

1.2.1 快速访问栏

1.2.2 菜单栏

1.2.3 工具栏

1.2.4 工作面板

1.3 Altium Designer 20的文件管理系统

1.3.1 工程文件

1.3.2 自由文件

1.3.3 存盘文件

第2章 原理图设计基础

2.1 原理图的组成

2.2 原理图编辑器界面简介

2.2.1 菜单栏

2.2.2 工具栏

2.2.3 快捷工具栏

2.2.4 工作窗口和工作面板

2.3 原理图工作环境设置

2.3.1 General页面的设置

2.3.2 GraphicalEditing页面的设置

2.3.3 Complier页面的设置

2.3.4 AutoFocus页面的设置

2.3.5 Library AutoZoom页面的设置

2.3.6 Grids页面的设置

2.3.7 Break Wire页面的设置

2.3.8 Defaults页面的设置

2.4 图纸的设置

2.4.1 “Search（搜索）”功能

2.4.2 设置过滤对象

2.4.3 设置图纸方向单位

2.4.4 设置图纸尺寸

2.4.5 图纸方向、标题栏和边框的设置

2.4.6 网格和光标设置

2.4.7 填写图纸设计信息

2.5 加载元件库

2.5.1 元件库的分类

2.5.2 打开“Components（元件）”面板

2.5.3 加载和卸载元件库

2.6 设置元件

2.6.1 搜索元件

2.6.2 放置元件

2.6.3 调整元件位置

2.6.4 元件的排列与对齐

2.6.5 元件的属性设置

第3章 原理图的绘制

3.1 原理图连接工具

3.2 元件的电气连接

3.2.1 放置导线

3.2.2 放置总线

3.2.3 放置总线入口

3.2.4 放置电源和接地符号

3.2.5 放置网络标签

3.2.6 放置输入/输出端口

3.2.7 放置离图连接器

3.2.8 放置通用ERC测试点

3.2.9 放置PCB布线参数设置

3.3 线束

3.3.1 线束连接器

3.3.2 线束入口

3.3.3 信号线束

3.4 使用绘图工具绘图

3.4.1 绘图工具

3.4.2 绘制直线

3.4.3 绘制椭圆

3.4.4 绘制弧

3.4.5 绘制圆

3.4.6 绘制多边形

3.4.7 绘制矩形

3.4.8 绘制贝塞尔曲线

3.4.9 添加文本字符串

3.4.10 放置文本框

3.4.11 放置图片

3.5 操作实例——无线电监控器电路

第4章 原理图的后续处理

4.1 窗口操作

4.2 项目编译

4.2.1 项目编译参数设置

4.2.2 执行项目编译

4.3 报表打印输出

4.3.1 打印输出

4.3.2 网络表

4.3.3 基于整个项目的网络表

4.3.4 基于单个原理图文件的网络表

4.3.5 生成元件报表

4.4 操作实例——电饭煲饭熟报知器电路

第5章 层次结构原理图的设计

5.1 层次结构原理图的基本结构和组成

5.2 层次结构原理图的设计方法

5.2.1 自上而下的层次原理图设计

5.2.2 自下而上的层次原理图设计

5.3 层次结构原理图之间的切换

5.3.1 由顶层原理图中的原理图符号切换到相应的子原理图

5.3.2 由子原理图切换到顶层原理图

5.4 层次设计表

5.5 操作实例——正弦波逆变器电路

第6章 原理图编辑中的高级操作

6.1 原理图中的高级操作

6.1.1 刷新原理图

6.1.2 高级粘贴

6.1.3 查找与替换

6.2 工具的使用

6.2.1 自动分配元件标号

6.2.2 回溯更新原理图元件标号

6.3 元件编号管理

6.4 元件的过滤

6.5 使用Navigator（导航）面板进行快速浏览

6.6 操作实例——汽车多功能报警器电路

第7章 PCB设计基础知识

7.1 PCB编辑器界面简介

7.1.1 菜单栏

7.1.2 工具栏

7.2 新建PCB文件

7.2.1 利用菜单命令创建PCB文件

7.2.2 利用模板创建PCB文件

7.2.3 利用右键快捷命令创建PCB文件

7.3 PCB面板的应用

7.4 电路板物理结构及编辑环境参数设置

7.4.1 电路板物理边框的设置

7.4.2 电路板图纸的设置

7.4.3 电路板层的设置

7.4.4 工作层面与颜色设置

7.4.5 PCB布线区的设置

7.4.6 参数设置

7.5 在PCB编辑器中导入网络报表

7.5.1 准备工作

7.5.2 导入网络报表

第8章 PCB的布局设计

8.1 元件的自动布局

8.1.1 自动布局约束参数

8.1.2 排列Room内的元件

8.1.3 元件在矩形区域内的自动布局

8.1.4 排列板子外的元件

8.1.5 导入自动布局文件进行布局

8.2 元件的手动布局

8.2.1 元件的对齐操作

8.2.2 元件说明文字的调整

8.2.3 元件间距的调整

8.2.4 移动元件到格点处

8.2.5 元件手动布局的具体步骤

8.3 3D效果图

8.3.1 三维效果图显示

8.3.2 “View Configuration（视图设置）”面板

8.3.3 三维动画制作

8.3.4 三维动画输出

8.3.5 三维PDF输出

8.4 操作实例

8.4.1 电饭煲饭熟报知器电路PCB设计

8.4.2 无线电监控器电路PCB设计

第9章 PCB的布线

9.1 电路板的自动布线

9.1.1 设置PCB自动布线的规则

9.1.2 设置PCB自动布线的策略

9.1.3 板自动布线的操作过程

9.2 电路板的手动布线

9.2.1 拆除布线

9.2.2 手动布线

9.3 添加安装孔

9.4 铺铜和补泪滴

9.4.1 执行铺铜命令

9.4.2 设置铺铜属性

9.4.3 放置铺铜

9.4.4 补泪滴

9.5 操作实例——装饰彩灯控制电路设计

第10章 电路板的后期制作

10.1 距离测量

10.1.1 两元素间距离测量

10.1.2 两点间距离测量

10.1.3 导线长度测量

10.2 设计规则检查

10.2.1 在线DRC和批处理DRC

10.2.2 对未布线的PCB文件执行批处理DRC

10.2.3 对已布线完毕的PCB文件执行批处理DRC

10.3 输出电路板相关报表

10.3.1 元件清单

10.3.2 网络表状态报表

10.4 PCB的打印输出

10.4.1 打印PCB文件

10.4.2 打印报表文件

10.4.3 生成Gerber文件

10.5 操作实例

10.5.1 电路板元件清单

10.5.2 PCB图纸打印输出

10.5.3 生产加工文件输出

第11章 创建元件库及元件封装

11.1 创建原理图元件库

11.1.1 元件库面板

11.1.2 工具栏

11.1.3 设置元件库编辑器工作区参数

11.1.4 绘制库元件

11.1.5 绘制含有子部件的库元件

11.2 创建PCB元件库及元件封装

11.2.1 封装概述

11.2.2 常用元件封装介绍

11.2.3 PCB库编辑器

11.2.4 PCB库编辑器环境设置

11.2.5 用PCB元件向导创建规则的PCB元件封装

11.2.6 用PCB元件向导创建3D元件封装

11.2.7 手动创建不规则的PCB元件封装

11.3 元件封装检查和元件封装库报表

11.4 操作实例

11.4.1 绘制变压器

11.4.2 元器件报表

11.4.3 元器件库报表

11.4.4 元器件规则检查报表

第12章 电路仿真系统

12.1 电路仿真的基本概念

12.2 放置电源及仿真激励源

12.3 仿真分析的参数设置

12.4 仿真模式设置

12.4.1 通用参数设置

12.4.2 静态工作点分析（Operating Point Analysis）

12.4.3 瞬态分析（Transient Analysis）

12.4.4 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）

12.4.5 交流小信号分析（AC Small Signal Analysis）

12.4.6 噪声分析（Noise Analysis）

12.4.7 零-极点分析（Pole-Zero Analysis）

12.4.8 传递函数分析（Transfer Function Analysis）

12.4.9 温度扫描（Temperature Sweep）

12.4.10 参数扫描（Parameter Sweep）

12.4.11 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）

12.5 操作实例

12.5.1 双极性电源仿真分析

12.5.2 基本电力供应电路分析

12.5.3 Crystal Oscillator电路仿真

第13章 信号完整性分析

13.1 信号完整性分析概述

13.1.1 信号完整性分析的概念

13.1.2 信号完整性分析工具

13.2 信号完整性分析规则设置

13.3 设定元件的信号完整性模型

13.3.1 在信号完整性分析之前设定元件的SI模型

13.3.2 在信号完整性分析过程中设定元件的SI模型

13.4 信号完整性分析器设置

13.5 操作实例

第14章 汉字显示屏电路设计实例

14.1 电路分析

14.2 创建项目文件

14.3 原理图输入

14.3.1 绘制层次结构原理图的顶层电路图

14.3.2 绘制层次结构原理图子图

14.3.3 自下而上的层次结构原理图设计方法

14.4 层次原理图间的切换

14.4.1 从顶层原理图切换到原理图符号对应的子图

14.4.2 从子原理图切换到顶层原理图

14.5 元件清单

14.5.1 元件材料报表

14.5.2 元件分类材料报表

14.5.3 元件网络报表

14.6 设计电路板

14.6.1 印制电路板设计初步操作

14.6.2 布线设置

第15章 电器电路设计实例

15.1 停电报警器电路设计

15.1.1 电路分析

15.1.2 停电报警器电路原理图设计

15.1.3 印制电路板设计

15.2 彩灯控制器电路设计

15.2.1 电路分析

15.2.2 彩灯控制器电路原理图设计

15.2.3 印制电路板设计

附录

附录A：Altium Designer 20快捷键一览

附录B：常用逻辑符号对照表

参考文献