Altium Designer印制电路板设计与制作教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张群慧，侯小毛 著

图书标签:

• Altium Designer
• PCB设计
• 印制电路板
• 电路板制作
• 电子工程
• SMT
• PCB Layout
• 电路原理
• 电子技术
• 教程

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512394063

版次：1

商品编码：12017124

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：276

字数：418000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：《Altium Designer印制电路板设计与制作教程》可作为高校自动化、电子信息、通信工程、计算机及相关专业的教材，也可供电子电路设计工程技术人员学习和参考。
　　本书内容全面、图文并茂、通俗易懂、实用性强。

内容简介

　　《Altium Designer印制电路板设计与制作教程》详细介绍了Altium Designer的基本功能、操作方法和实际应用技巧。全书共分12章，主要包括Altium Designer基础、Altium Designer原理图设计基础、原理图设计、单片机实验板原理图基本操作、单片机实验板原理图高级操作、印制电路板和元件封装、创建PCB元件封装、单片机实验板PCB板设计、PCB板的编辑和完善、电路仿真分析、PCB板制作工艺、PCB设计与制作等内容。

目录

前言
第1章Altium Designer基础1
1.1Altium Designer的概述1
1.2Altium Designer的主要功能2
1.3Altium Designer的安装、汉化3
1.4Altium Designer设计环境3
1.5设置Altium Designer系统参数10
1.6Altium Designer的原理图编辑模块14
1.7Altium Designer的PCB模块15
1.8Altium Designer文件管理17
1.9设置和编译项目20
第2章Altium Designer原理图设计基础28
2.1原理图的设计步骤28
2.2创建新原理图文件29
2.3Altium Designer原理图设计工具30
2.4设置图纸34
2.5网格和光标设置37
2.6文档参数设置39
2.7设置原理图的环境参数41
第3章原理图设计47
3.1元件库管理47
3.2放置元件49
3.3编辑元件52
3.4元件位置的调整57
3.5元件的排列和对齐63
3.6放置电源与接地元件66
3.7连接线路67
3.8手动放置节点68
3.9更新元件流水号69
3.10绘制原理图的基本图元71
3.11绘制图形83
3.12生成原理图的报表92
第4章单片机实验板原理图基本操作96
4.1总线、总线入口、网络标号的基本概念96
4.2查找放置核心元件96
4.3粘贴队列98
4.4绘制并放置自制元件100
4.5添加网络标签和绘制总线106
4.6生成元件报表清单108
4.7打印原理图文件109
第5章单片机实验板原理图高级操作112
5.1层次原理图的基本概念112
5.2绘制主原理图112
5.3产生并绘制CPU模块子原理图116
5.4产生并绘制DLY 模块子原理图117
5.5产生并绘制AD/DA转换模块子原理图118
5.6产生并绘制通信模块子原理图118
5.7产生并绘制电源模块子原理图118
第6章印制电路板和元件封装120
6.1印制电路板120
6.2设置Altium Designer中印制电路板的层面123
6.3元件封装概述125
6.4元件封装分类126
6.5常用直插式元件封装介绍127
6.6常用表面贴装元件封装介绍134
第7章创建PCB元件封装136
7.1元件封装编辑器136
7.2创建新的元件封装139
7.3使用向导创建元件封装144
7.4元件封装管理148
7.5创建项目元件封装库149
第8章单片机实验板PCB板设计151
8.1确定元件封装151
8.2产生并检查网络表161
8.3规划电路板并新建PCB文件162
8.4载入元件封装与网络167
8.5元件布局169
8.6设置自动布线规则176
8.7自动布线和3D效果图179
第9章PCB板的编辑和完善183
9.1布线规律检查和走线修改183
9.2添加敷铜区190
9.3补泪滴193
9.4打印输出PCB文件193
9.5PCB板制作完成后的进一步检查196
第10章电路仿真分析197
10.1仿真的基本知识197
10.2仿真分析设置201
10.3仿真运行206
第11章PCB电路板制作工艺207
11.1PCB电路板制板检查207
11.2PCB文件做预处理207
11.3底片制作211
11.4PCB工业制板各工艺环节216
11.5四种印制电路板制作工艺流程222
11.6热转印制作单面PCB板226
11.7小型工业制双面PCB板230
第12章PCB设计与制作233
12.1PCB板设计流程234
12.2电子时钟的PCB板设计236
12.3PCB板制作256
附录A计算机辅助设计（Protel平台）绘图员职业技能鉴定大纲262
附录B计算机辅助设计（Protel平台）绘图员职业技能评分点263
附录C计算机辅助设计（Protel平台）绘图员操作技能考核题264
参考文献266

前言/序言

　　Altium Designer具有操作简单、功能齐全、方便易学、自动化程度高等特点，是目前最流行的EDA设计软件之一。本书力求通过项目引领的教学模式，使读者熟练使用Altium Designer设计电路，从而掌握电路设计的基本工艺知识与行业规范、基本技能和职业素养，培养标准意识、规范意识、质量意识及团结协作意识，从而为读者以后的发展奠定基础。 　　本书特点 　　1.科学性和先进性 　　本书采用目前最流行的EDA设计软件Altium Designer6��9为蓝本，满足读者学习和工作需求，采用实际产品，如单片机实验板、电子时钟等项目，从而使得读者在学习过程中获得实际的项目经验，可以胜任本岗位的工作需要。 　　2.以项目驱动为主线，理论联系实践 　　本书编写时以项目驱动为主线，将知识点融入到项目中去，整个项目就是一个完整的操作过程，使得读者在完成项目的过程中掌握知识和技能，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。 　　3.结合考证需要，融入学习情境 　　本书结合国家计算机辅助设计（Protel平台）中高级考证人员的需要，把国家职业鉴定的标准融入到学习情境中，读者在完成项目的同时，逐步达到中高级电子绘图人员的水平。 　　4.实用性 　　本书操作过程详细准确，制作步骤简捷明了，可以按照书中操作完成实训任务，培养读者实际动手能力。 　　本书由张群慧、侯小毛担任主编，陈立奇、粟慧龙、魏丽君担任副主编，赵勇、陈燃、张金菊、龚芝任参编。其中张群慧编写第4～10章，侯小毛编写第1～2章，陈立奇编写第3章，粟慧龙、魏丽君编写第11～12章和附录，赵勇、陈燃、张金菊、龚芝参与了编写部分内容。全书由张群慧负责统稿。 　　光盘说明 　　随书所附的光盘提供了本书的单片机实验板原理图，读者可自行绘制。还包括了本书的教学课件（PPT），可作为读者自学本书的参考资料，也可供高校老师教学使用。 　　致谢 　　本书在编写过程中参考了相关出版物和互联网上的有关资料，在此一并表示感谢。 　　限于作者水平，并且编写时间比较仓促，书中难免存在错误和疏漏之处，敬请读者批评指正。 　　编者

《电子工程师的创意蓝图：从概念到现实的PCB设计实践指南》 这是一本面向所有怀揣电子设计梦想的工程师、创客、学生以及对硬件开发充满热情的探索者的实用教程。它不只是一本软件操作手册，更是一次深入PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）设计宇宙的冒险。我们将一同揭开电路板从一张草图演变成承载精密电子元件、实现复杂功能的实体过程中的奥秘，聚焦于如何将抽象的电路原理图转化为稳定、可靠、高性能的印制电路板。 本书的核心理念在于“实践出真知，细节铸品质”。我们深知，在日新月异的电子技术领域，理论知识固然重要，但真正将设计转化为可量产、可运行产品的能力，则源于对设计流程、规则以及潜在挑战的深刻理解和熟练掌握。因此，本书将以一种循序渐进、案例驱动的方式，引导读者从零开始，逐步建立起扎实的PCB设计技能，并具备独立解决实际设计问题的能力。 我们不拘泥于任何特定的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）软件，而是将重心放在PCB设计普遍适用的原理、方法论和最佳实践上。这意味着，无论您未来选择使用何种专业设计工具，本书所传授的知识体系都能为您打下坚实的基础，使您能够更快速、更有效地掌握新工具，并将其发挥到极致。 内容概述： 第一部分：设计思维与前期准备——奠定成功的基石 在着手任何复杂的工程项目之前，充分的规划和准备是必不可少的。本部分将带您深入理解PCB设计的前置思维，包括： 电子系统设计的整体观： 如何从宏观角度理解PCB在整个电子产品中的作用和定位？我们将探讨功能定义、技术选型、成本效益分析等关键早期决策，以及它们对后续PCB设计的影响。 电路原理图的精炼与验证： 原理图是PCB设计的灵魂。我们将重点讲解如何绘制清晰、准确、易于理解的原理图，包括符号库管理、网络命名规则、元件参数设置等。同时，也会介绍一些基本的电路仿真和验证方法，确保设计的逻辑正确性。 元器件的选择与管理： 元器件的特性直接决定了PCB的性能和可靠性。我们将深入分析不同类型元器件（如电阻、电容、电感、IC、连接器等）的关键参数，讲解如何根据设计需求进行合理选型，以及建立和管理个人或团队的元器件库。 项目规划与资源准备： 一个成功的项目离不开周密的计划。我们将讨论如何进行项目分解、时间估算、成本预算，以及准备必要的硬件和软件资源，为接下来的设计工作打下良好基础。 第二部分：PCB布局艺术——空间、信号与电源的和谐共舞 布局是PCB设计中最具挑战性和创造性的环节之一。良好的布局能够显著提升电路的性能、稳定性和可维护性。本部分将详细阐述： PCB物理尺寸与封装定义： 根据产品外形、散热需求、安装方式等因素，确定PCB的物理边界。我们将讲解如何精确定义PCB的轮廓，并为后续的元件放置预留必要的空间。 关键元器件的定位策略： 不同的元器件有不同的放置要求。我们将深入探讨CPU、存储器、接口芯片、电源模块等关键器件的最佳放置位置，以及它们与PCB边缘、散热器、外壳之间的关系。 信号流的优化与串扰抑制： 如何规划元器件的排列，使得信号能够流畅、高效地传输，同时最大限度地减少信号之间的相互干扰？我们将讲解串扰的产生原理，以及通过合理布局来抑制串扰的各种技巧，如隔离、间距控制等。 电源与地网络的规划： 稳定可靠的电源和地网络是PCB设计的生命线。我们将详细讲解电源轨的分配、去耦电容的放置、地平面（Ground Plane）的设计策略，以及如何处理不同电源域之间的隔离。 热管理与散热设计： 电子元件在工作时会产生热量，不当的散热会导致性能下降甚至损坏。我们将探讨如何通过元器件的布局、散热器的选择、铜箔的运用等手段，实现有效的热管理。 可制造性设计（DFM）考量： 布局的设计直接影响到PCB的制造和组装效率。我们将讲解一些基本的DFM原则，如考虑钻孔、走线、过孔的间距限制，以及如何为自动化贴装提供便利。 第三部分：走线魔法——信号完整性与路由艺术的融合 走线是将元器件连接起来的“血管”，其质量直接关系到信号的完整性和系统的稳定性。本部分将带领您领略走线的精妙之处： 网络（Net）的识别与优先级： 如何识别不同类型网络的特性（如高速信号、时钟信号、电源线、控制线等），并为它们分配不同的走线策略？ 线宽与阻抗控制： 不同的信号需要不同的线宽来匹配其特性阻抗。我们将讲解如何根据信号频率、传输线模型和目标阻抗，精确计算和设置线宽，尤其是在高速数字和射频（RF）设计中。 差分信号的走线技巧： 差分信号因其良好的抗干扰能力而广泛应用于高速通信。我们将详细讲解差分对的布线规则，包括等长、等距、紧耦合等，以及如何避免模式转换。 时钟信号的优化： 时钟信号的抖动（Jitter）和串扰会严重影响系统性能。我们将介绍时钟信号的特殊走线要求，以及如何最小化其影响。 电源与地线的走线策略： 即使在布局阶段已经进行了规划，走线阶段仍需进一步优化电源和地线的连接，确保低阻抗和良好的退耦效果。 过孔（Via）的合理使用： 过孔是实现多层板连接的关键。我们将讲解不同类型过孔（如普通过孔、盲孔、埋孔、微过孔）的应用场景，以及如何优化过孔的数量和布局，以减少信号反射和寄生电容。 泪滴（Tear Drop）的应用： 泪滴可以增强过孔和焊盘的连接强度，提高可制造性和可靠性。我们将讲解泪滴的作用和添加方法。 信号完整性（SI）的基本概念： 什么是信号反射、串扰、振铃（Ringing）？我们将初步介绍信号完整性的概念，以及如何在走线设计中加以考虑。 第四部分：设计规则检查（DRC）与验证——确保无懈可击 DRC是PCB设计流程中至关重要的一环，它能够帮助我们发现并纠正潜在的设计错误，避免生产中的问题。本部分将全面解析DRC： DRC规则的设置与理解： 为什么需要DRC？我们将讲解常见的DRC规则，如最小线宽、最小间距、最小过孔尺寸、最小焊盘到过孔距离等，并阐述这些规则背后的设计和制造考量。 如何执行DRC并解读报告： 我们将演示如何在主流EDA工具中运行DRC，以及如何仔细分析DRC报告，定位并修复错误。 视觉检查与人工复核： DRC并非万能。我们将强调人工目视检查的重要性，以及如何通过经验和直觉来发现DRC报告可能遗漏的问题。 网络一致性检查（LVS）： 确保PCB布局布线与原理图的网络连接完全一致。 设计规则的优化与定制： 根据项目需求和生产能力，如何调整和定制DRC规则，以达到最佳的设计效果。 第五部分：制造与生产输出——将设计变为现实 设计完成只是起点，最终的目的是将设计转化为可制造的实体。本部分将聚焦于设计输出和与制造商的沟通： Gerber文件生成与解析： Gerber文件是PCB制造的标准格式。我们将详细讲解如何生成完整的Gerber文件集，包括线路层、阻焊层、丝印层、钻孔层等，并介绍Gerber文件的基本结构和含义。 钻孔文件（Excellon）的生成： 钻孔信息是PCB制造的重要依据。我们将讲解钻孔文件的生成过程，以及其中包含的坐标和孔径信息。 物料清单（BOM）的生成与管理： BOM是PCB上所有元器件的列表。我们将讲解如何生成准确的BOM，并附带关键的元器件信息，以便于采购和组装。 贴片坐标文件（Pick and Place）的生成： 对于自动化贴装，贴片坐标文件是必不可少的。我们将讲解如何生成该文件，以及其中包含的元器件坐标和旋转信息。 与PCB制造商的沟通与协作： 理解制造商的需求和限制是成功生产的关键。我们将提供如何撰写清晰的生产指示、如何处理制造过程中的疑问，以及如何理解制造报告的建议。 PCB的组装（SMT & THT）基础： 简要介绍表面贴装技术（SMT）和通孔插装技术（THT）的基本流程，以及设计对组装的影响。 第六部分：高级主题与进阶探索 在掌握了PCB设计的基础之后，我们将进一步拓展视野，探索更高级的设计议题： 高速信号设计进阶： 深入理解反射、串扰、损耗等对高速信号的影响，以及时域和频域分析工具的应用。 射频（RF）PCB设计： 了解RF电路的特殊性，如微带线、带状线、阻抗匹配、屏蔽等。 嵌入式系统中的PCB设计： 考虑功耗、 EMI/EMC（电磁干扰/电磁兼容性）、嵌入式连接器等因素。 柔性PCB（Flex PCB）与硬-柔结合PCB： 探索在空间受限或需要弯曲的应用中的PCB设计。 3D PCB设计与可视化： 利用3D模型进行更直观的设计验证和产品集成。 协同设计与版本控制： 在团队协作中如何有效地进行PCB设计和管理。 失效分析与设计改进： 从实际产品的失效案例中学习，并指导未来的设计优化。 本书的特色： 理论与实践深度结合： 每一章节都围绕核心设计原理展开，并辅以详实的案例分析和操作演示，帮助读者融会贯通。 循序渐进的难度设计： 从基础概念到高级技巧，内容层次分明，适合不同阶段的学习者。 强调设计思维与方法论： 不局限于特定软件，更注重培养读者独立思考、分析问题和解决问题的能力。 注重细节与最佳实践： 引导读者关注设计中的每一个细节，掌握行业内公认的最佳实践，以避免常见的陷阱。 引导式学习与互动： 鼓励读者在学习过程中进行动手实践，并通过思考题和讨论点加深理解。 谁适合阅读本书？ 电子工程专业学生： 巩固理论知识，提升实践技能，为未来职业生涯打下坚实基础。 初级硬件工程师： 系统学习PCB设计流程，掌握核心设计技巧，快速成长为独当一面的设计者。 创客与DIY爱好者： 将创意转化为实际的电子产品，掌握硬件设计核心能力。 产品经理或项目负责人： 深入了解PCB设计流程，更好地与硬件工程师沟通协作，做出更明智的产品决策。 对电子硬件开发感兴趣的任何人： 踏入电子设计领域的敲门砖，开启一段充满创造力的旅程。 加入我们，一同踏上这段精彩的PCB设计之旅。本书将为您提供开启无限电子设计可能的钥匙，让您的每一个创意都能在PCB这个坚实而精美的画布上，生动地呈现。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我PCB设计之路上的启明星！一直以来，我对Altium Designer这个强大的设计软件都充满了好奇，但苦于找不到一个真正系统、详细的入门教程。市面上很多教程要么过于零散，要么讲得很浅，看完之后还是感觉一头雾水。直到我翻开这本书，我才发现，原来PCB设计可以这么清晰明了。作者在讲解软件基础操作的部分，花了大量的篇幅，从软件的安装、界面布局，到元器件库的建立、原理图的绘制，都进行了极其细致的阐述，甚至连一些隐藏的小技巧都一一揭示。尤其是原理图绘制部分，我过去总是卡在如何高效地连接导线、如何给元器件命名等方面，这本书提供了很多行之有效的经验，让我在绘制原理图的时候，感觉游刃有余，大大提升了工作效率。而且，书中的案例都非常贴近实际应用，不是那种脱离实际的空泛理论，让我学到的知识能够立刻派上用场。我尤其喜欢作者在介绍复杂功能时，会先从简单的概念入手，然后逐步深入，让人更容易理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于想要提升Altium Designer设计能力的读者来说，绝对是不可多得的佳作。我个人在使用Altium Designer的过程中，一直对一些高级功能，比如差分对布线、蛇形线绕线、Allegro导入等，感到非常困惑，觉得它们非常难以掌握。这本书的作者在这些方面的内容讲解得尤为精彩，他不仅详细介绍了这些功能的具体操作步骤，还深入剖析了它们背后的原理和应用场景。例如，在讲解差分对布线时，作者不仅演示了如何在软件中进行设置，还强调了差分阻抗匹配的重要性，以及如何通过调整布线长度和间距来满足设计要求。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我能够真正理解这些高级功能的意义，并且能够自信地运用它们来解决实际设计中的难题。书中的插图也非常丰富，清晰地展示了操作界面和关键步骤，大大降低了学习的难度。整体来说，这本书为我打开了Altium Designer更深层次的大门。

评分☆☆☆☆☆

自从我开始接触PCB设计，就一直在寻找一本能够全面覆盖Altium Designer实用技巧的书籍，这本书的出现，可以说是满足了我长久以来的需求。这本书最大的亮点在于其内容的深度和广度。它不仅仅停留在软件的基本功能介绍，而是深入探讨了许多在实际工程设计中至关重要的细节。例如，在讲解PCB布线时，作者不仅仅演示了如何进行导线连接，还详细阐述了各种布线规则的设置，如DRC规则、高频信号布线规则、电源和地线布线策略等。我通过阅读这部分内容，深刻理解了为什么某些布线方式会导致问题，以及如何通过合理的布线来避免这些问题。书中还包含了一些关于PCB后处理和调试的内容，这对于我来说非常宝贵，因为我过去常常在PCB完成后，才发现一些潜在的问题，而这本书提供了很多提前预防和解决的思路。总而言之，这本书是一本真正能够帮助读者提升PCB设计实力的实用指南，强烈推荐给所有正在学习和使用Altium Designer的工程师和爱好者。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初买这本书，主要是被它“设计与制作”这个标题吸引了。我一直认为，好的PCB设计不仅仅是画出漂亮的原理图和PCB布局，更重要的是能够顺利地进行实际的加工制作。这本书在这方面做得真的非常出色。在PCB布局的章节，作者详细讲解了诸如信号完整性、电源完整性、散热考虑等关键因素，并且给出了很多实用的布局技巧，比如如何合理安排高频元件、如何优化电源和地线的走线等。我之前在做项目时，经常会因为布局不当导致信号干扰或者发热问题，阅读了这部分内容后，我豁然开朗，仿佛打通了任督二脉。更让我惊喜的是，书中还专门开辟了一个章节，详细介绍了PCB的制造流程，包括 Gerber文件的生成、生产工艺的选择、以及一些常见的制造问题和解决方法。这部分内容对于我这样想要深入了解整个PCB设计和制作流程的读者来说，简直是无价之宝。作者的讲解非常接地气，避免了过于技术性的术语，让我能够轻松理解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对PCB设计有着浓厚兴趣的学生，在寻找合适的学习资料时，我尝试了很多不同的书籍和在线课程，但总觉得缺了点什么。直到我遇到了这本书，我才找到了那种“醍醐灌顶”的感觉。这本书最大的优点在于其循序渐进的学习路径。作者似乎非常了解初学者在学习过程中可能遇到的困难，所以他从最基础的概念讲起，一步一步引导读者深入。比如，在讲解PCB设计流程时，他会先从整体框架入手，然后再逐步拆解成原理图设计、PCB布局、PCB布线、CAM输出等各个环节，并对每个环节进行详细的讲解。我尤其欣赏作者在讲解每一项功能时，都会给出具体的案例和操作演示，这让我能够边学边练，巩固知识。而且，书中还穿插了一些关于设计规范、器件选型、成本控制等方面的建议，这些都是在实际工程设计中非常重要的知识点，但往往在很多教程中被忽略。这本书让我不仅仅学会了软件的操作，更学到了很多宝贵的工程经验。