Altium Designer 15原理图与PCB设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘佳琪，高敬鹏 等 著

图书标签:

• Altium Designer
• 原理图设计
• PCB设计
• 电子设计
• 电路设计
• SMT
• 电子工程
• 教程
• 设计入门
• Altium 15

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111537618

版次：2

商品编码：12328310

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 21世纪高等院校计算机辅助设计规划教材

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：290

字数：463000

正文语种：中文

内容简介

　　《Altium Designer 15原理图与PCB设计教程》从工程的角度出发，介绍了AltiumDesigner软件开发电子产品应具备的基础知识，包括AltiumDesigner概述、电路原理图设计、原理图元器件库的管理、电路原理图设计进阶、工程编译与报表生成、印制电路板设计基础知识、印制电路板的布局设计、印制电路板的布线设计、印制电路板的后续制作、信号完整性分析和两个综合实例——U盘电路的设计和FPGA硬件电路的设计，详细介绍了AltiumDesigner的开发方法和设计过程。
　　《Altium Designer 15原理图与PCB设计教程》由浅入深，从易到难，各章节既相对独立又前后关联，其特点就是打破了传统书籍的讲解方法，以图解的方式讲解了基本功能的应用与操作，并通过提示、技巧和注意的方式指导读者对重点注意事项的理解，从而能够真正运用到实际产品的设计生产中。
　　《Altium Designer 15原理图与PCB设计教程》每章配有习题，以指导读者深入地进行学习。
　　《Altium Designer 15原理图与PCB设计教程》既可作为高等院校电子系统设计课程的教材，又可作为电路设计及相关行业工程技术人员的技术参考书。

内页插图

目录

前言

第1章 Altium Designer概述
1．1 Altium Designer发展历史
1．2 Altium Designer的优势及特点
1．3 Altium Designer软件安装与启动
1．3．1 Altium Designer的安装
1．3．2 Altium Designer的启动
1．4 熟悉Altium Designer 15 的操作环境
1．4．1 Altium Designer 15的系统基本参数设置
1．4．2 设置个性化用户界面
1．4．3 Altium Designer 15的设计工作区
1．5 Altium Designer 15的工程及文件管理
1．5．1 工程及工程文件的创建
1．5．2 常用文件及导入
1．5．3 文件的隐藏与显示
1．5．4 文件的管理
1．6 思考与练习

第2章 电路原理图设计
2．1 电路原理图的设计步骤
2．2 原理图编辑环境
2．2．1 创建原理图文件
2．2．2 原理图编辑界面
2．2．3 原理图编辑画面管理
2．2．4 原理图纸的设置
2．2．5 原理图工作区参数设置
2．2．6 元器件库的操作
2．3 元器件的放置
2．3．1 使用实用工具栏或菜单命令放置元器件
2．3．2 使用元器件库管理器放置元器件
2．4 编辑及调整元器件的属性
2．4．1 元器件属性的编辑
2．4．2 元器件自动标号
2．4．3 快速自动标号与恢复
2．5 调整元器件
2．5．1 元器件位置的调整
2．5．2 元器件的简单复制与粘贴
2．5．3 元器件的智能粘贴
2．5．4 元器件的阵列粘贴
2．6 绘制电路原理图
2．6．1 原理图连接方法
2．6．2 绘制导线
2．6．3 放置电源和地端口
2．6．4 绘制总线
2．6．5 放置总线入口
2．6．6 放置网络标号
2．6．7 放置输入/输出端口
2．6．8 放置线束
2．6．9 放置电气节点
2．6．10 放置“没有ERC标志”
2．7 思考与练习

第3章 原理图元器件库的管理
3．1 原理图库文件编辑器
3．1．1 原理图库文件编辑器的启动
3．1．2 原理图库文件编辑环境
3．1．3 原理图库实用工具栏
3．1．4 “SCH Library”面板
3．2 原理图库元器件的创建
3．2．1 设置工作区参数
3．2．2 库元器件的创建
3．3 原理图库元器件的编辑
3．3．1 原理图库元器件菜单命令
3．3．2 原理图库文件添加模型
3．3．3 创建含有子部件的库元器件
3．3．4 复制库元器件
3．4 制作工程原理图库
3．5 报表输出及库报告生成
3．5．1 输出报表
3．5．2 生成库报告
3．6 思考与练习

第4章 电路原理图设计进阶
4．1 特色工作面板
4．2 “SCH Inspector”面板
4．3 “SCH Filter”面板
4．3．1 “SCH Filter”面板简介
4．3．2 “Query Helper”对话框
4．3．3 “SCH Filter”面板的使用
4．4 “SCH List”面板
4．5 “选择内存”面板
4．5．1 “选择内存”面板介绍
4．5．2 “选择内存”使用
4．6 联合与片段
4．7 层次式原理图设计
4．8 层次式原理图的具体实现
4．8．1 自下而上的层次设计
4．8．2 自上而下的层次设计
4．9 层次式原理图的层次切换
4．10 层次式原理图中的连通性
4．11 多通道设计
4．12 思考与练习

第5章 工程编译与报表生成
5．1 工程编译
5．1．1 工程编译设置
5．1．2 编译工程
5．1．3 “Navigator”面板
5．2 报表生成
5．2．1 网络表生成
5．2．2 元器件报表生成
5．2．3 层次设计报表生成
5．3 工作文件输出
5．4 工程管理
5．5 智能PDF文件生成
5．6 思考与练习

第6章 印制电路板设计基础知识
6．1 印制电路板的基础知识
6．1．1 印制电路板的结构和种类
6．1．2 印制电路板设计流程
6．2 新建PCB文件
6．3 PCB设计环境
6．4 将原理图信息同步到PCB
6．5 网络表的编辑
6．6 思考与练习

第7章 印制电路板的布局设计
7．1 布局规则设置
7．1．1 打开规则设置
7．1．2 “Room Definition”规则设置
7．1．3 “Component Clearance”规则设置
7．1．4 “Component Orientations”规则设置
7．1．5 “Permitted Layers”规则设置
7．1．6 “Nets To Ignore”规则设置
7．1．7 “Height”规则设置
7．2 电路板元器件布局
7．3 3D效果图
7．4 网络密度分析
7．5 思考与练习

第8章 印制电路板的布线设计
8．1 放置布线工具
8．1．1 放置焊盘
8．1．2 放置导线
8．1．3 放置圆及圆弧导线
8．1．4 放置过孔
8．1．5 放置矩形填充
8．1．6 放置敷铜
8．1．7 放置直线
8．1．8 放置字符串
8．1．9 放置位置坐标
8．1．10 放置尺寸标注
8．1．11 放置元器件封装
8．2 自动布线规则设置
8．2．1 电气规则设置
8．2．2 布线规则设置
8．2．3 导线宽度规则及优先级的设置
8．2．4 布线拓扑子规则设置
8．2．5 布线优先级子规则设置
8．2．6 布线层子规则设置
8．2．7 布线拐角子规则设置
8．2．8 过孔子规则设置
8．2．9 扇出布线子规则设置
8．2．10 差分对布线子规则设置
8．2．11 规则设置向导
8．3 自动布线策略设置
8．4 PCB自动布线
8．5 手动调整布线
8．6 补泪滴
8．7 思考与练习

第9章 印制电路板的后续制作
9．1 原理图与PCB图之间交互验证
9．1．1 PCB设计变化反映在原理图上
9．1．2 原理图设计变化反映在PCB图上
9．2 PCB验证与检查报告生成
9．2．1 PCB设计规则检查
9．2．2 生成检查报告
9．3 生成PCB报表
9．3．1 生成电路板信息报表
9．3．2 生成网络状态报表
9．3．3 生成元器件报表
9．3．4 测量距离
9．3．5 生成Gerber光绘报表
9．3．6 生成NC钻孔报表
9．4 打印输出PCB图
9．5 智能建立PDF文档
9．6 思考与练习

第10章 信号完整性分析
10．1 信号完整性简介
10．2 信号完整性模型
10．3 信号完整性分析的环境设定
10．4 信号完整性的设计规则
10．5 进行信号完整性的分析
10．5．1 信号完整性分析器
10．5．2 状态窗口介绍
10．5．3 串扰分析
10．5．4 反射分析
10．6 思考与练习

第11章 综合实例-U盘电路的设计
11．1 电路工作原理说明
11．2 创建项目文件
11．3 制作元器件
11．3．1 制作K9F0U0B元器件
11．3．2 制作IC1元器件
11．3．3 制作AT1201元器件
11．4 绘制原理图
11．4．1 U盘接口电路模块设计
11．4．2 滤波电容电路模块设计
11．4．3 Flash电路模块设计
11．4．4 供电模块设计
11．4．5 连接器及开关设计
11．5 设计PCB
11．5．1 创建PCB文件
11．5．2 编辑元器件封装
11．5．3 绘制PCB
11．6 思考与练习

第12章 综合实例-FPGA硬件电路的设计
12．1 FPGA最小系统
12．1．1 FPGA芯片引脚介绍
12．1．2 电源电路的设计
12．1．3 滤波电容电路模块的设计
12．1．4 JTAG调试与AS下载电路的设计
12．1．5 时钟电路的设计
12．1．6 复位电路的设计
12．1．7 锁相环外围电路的设计
12．1．8 LED电路的设计
12．1．9 高速SDRAM存储器接口电路的设计
12．1．10 Flash存储器接口电路的设计
12．1．11 FPGA最小系统扩展接口电路的设计
12．2 FPGA硬件系统的设计技巧
12．3 FPGA最小硬件系统的设计
12．4 思考与练习

前言/序言

　　电子工业的飞速发展和电子计算机技术的广泛应用，促进了电子设计自动化技术日新月异。AltiumDesi~er作为新一代的计算机辅助设计软件，其DXP技术集成平台为设计系统提供了所有工具和编辑器的兼容环境，被广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。
　　AltiumDesigner是目前流行的电子设计领域的前端开发工具，它是由Protel发展而来的。与以前的Protel版本相比，AltiumDesigner的功能得到了进一步增强。本书以AltiumDesigner15开发环境为背景，介绍电子产品开发的完整解决方案。
　　‘
　　为了使读者迅速掌握使用AltiumDesigner软件入门的要点与难点，本书每个知识点都通过一个典型的例题来说明其功能和用法，并给出重要的设置选项含义。本书根据作者多年使用AltiumDesigner进行印制电路板设计的实践经验和相应的教学经验，按照案例式教学的写作模式，由浅入深、图文并茂、全面剖析AltiumDesigner软件的功能及其在电子设计领域的应用方法。
　　本书共分12章，分别从电路原理图设计、印制电路板设计、信号完整性分析和综合实例四个方面进行阐述，主要内容包括AltiumDesigner概述、电路原理图设计、原理图元器件库的管理、电路原理图设计进阶、工程编译与报表生成、印制电路板设计基础知识、印制电路板的布局设计、印制电路板的布线设计、印制电路板的后续制作、信号完整性分析等。最后两章给出两个完整的实例，以帮助读者顺利地理解完成开发任务的整个过程，从原理图的设计到印制电路板的制作，读者都可以按照书中所讲内容进行实际操作。
　　本书由试验物理与计算数学重点实验室组织编写。第1～4章由刘佳琪编写，第5～10章由高敬鹏编写，第11章由王上月编写，第12章由管殿柱、宋一兵、刘洪艳、江志烨、高路、白锦良、徐锋、李虎、陈姝媛、秦鹏编写。
　　本书在编写过程中得到了北京航天长征飞行器研究所的大力支持，在此表示衷心的感谢。
　　感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们，以便改进。

深入解析Altium Designer 15：从原理图到PCB的完整设计流程 这是一本面向广大电子工程师、爱好者以及在校学生的实用性技术书籍，它将带领读者系统性地掌握Altium Designer 15这款强大的EDA（Electronic Design Automation）软件，并深入理解从概念设计到最终PCB（Printed Circuit Board）制造的完整流程。本书旨在提供一套扎实的设计理论基础与实践操作指南，帮助读者高效、高质量地完成各类电子产品的原理图绘制与PCB布局布线工作。 本书的核心价值在于其系统性、实践性与前瞻性。 不同于零散的技巧分享，本书从最基础的软件环境搭建与界面熟悉开始，逐步深入到原理图设计的高级功能、PCB设计的精细化控制，以及最终的输出与生产准备。每一个环节都紧密结合实际项目需求，通过大量的实例演示和操作练习，确保读者能够真正地“学会”并“用好”Altium Designer 15。 全书结构清晰，内容循序渐进： 第一部分：Altium Designer 15入门与原理图设计基础 软件环境搭建与基础配置： 详细介绍Altium Designer 15的安装步骤、许可配置与个性化设置，帮助读者快速搭建起属于自己的高效设计工作台。 深入讲解软件界面的组成部分，包括菜单栏、工具栏、面板（项目面板、库面板、属性面板、导航器等）的功能与使用技巧，让读者对软件操作感到得心应手。 演示如何创建和管理项目，理解项目文件（.PrjPcb）的重要性，以及如何设置项目相关的全局属性，为后续的设计奠定基础。 介绍Altium Designer 15中常用的快捷键与自定义快捷键的方法，显著提升设计效率。 原理图设计入门： 元器件库的管理与使用： 详细讲解Altium Designer 15内置元器件库的结构与检索方法。重点演示如何创建、编辑与管理自定义元器件库（包括原理图符号、PCB封装）。这部分内容至关重要，因为高质量的库是高效设计的前提。读者将学会如何从零开始绘制一个符合标准的原理图符号，并为其关联正确的PCB封装。 原理图绘制的核心操作： 深入讲解在原理图编辑器（Schematic Editor）中的各种绘制工具，包括放置元器件、绘制导线、添加网络标签、使用总线、放置端口（Port）、使用连接点（Junction）等。 导航与组织原理图： 介绍如何有效地组织大型复杂原理图，使用多张原理图表（Sheet Symbol）、端口（Port）与连接线（Wire）实现模块化设计。讲解使用LED、文本标签（Text Label）、说明框（Comment）等元素来提高原理图的可读性和信息量。 设计规则检查（DRC）： 详细讲解原理图设计规则检查（Schematic DRC）的设置与应用。指导读者如何配置规则（例如：短路检查、未连接端口检查、重复命名检查等），并理解DRC报告的解读，从而在设计早期发现并修正潜在错误。 参数管理与属性设置： 学习如何为元器件、导线、网络等添加和编辑各种属性（Parameters），如器件型号、制造商、成本、位号（Designator）、封装名称（Footprint）等。理解这些参数在后续PCB设计、物料清单（BOM）生成中的重要作用。 总线与差分对的绘制： 讲解如何高效地绘制和管理多根信号线组成的“总线”（Bus），以及如何为高速信号线设置“差分对”（Differential Pair）的原理图表示。 电源网络与接地系统： 详细讲解如何正确地表示和管理电源（VCC, VDD等）和地（GND）网络，使用电源端口（Power Port）、去耦电容的摆放技巧，以及理解接地系统的设计原则。 第二部分：PCB设计实战与高级技巧 PCB设计环境与基础操作： PCB编辑器（PCB Editor）的界面与工具： 熟悉PCB编辑器的布局、工具栏和常用面板，了解如何导入原理图信息，生成PCB文档。 PCB封装的创建与管理： 深入讲解PCB封装（Footprint）的设计原则与创建方法。包括PCB焊盘（Pad）、敷铜（Copper Pour）、阻焊层（Solder Mask）、丝印层（Silkscreen）的绘制与设置。重点演示如何从原理图封装映射（Footprint Assignment）到实际的PCB封装。 PCB布局（Placement）策略： 介绍影响PCB布局的关键因素，如信号完整性、散热、电磁兼容性（EMC）、机械结构限制等。指导读者如何进行合理高效的元器件布局，包括单板布局、模块布局、高频器件布局、电源器件布局等。 PCB布线（Routing）技巧： 手动布线： 详细讲解多种手动布线模式（如：推挤模式、避让模式），以及如何使用推拉（Push & Shove）功能高效地进行布线。 自动布线： 介绍Altium Designer 15的自动布线器（Auto Router）功能，指导读者如何进行合理的设置以获得较好的布线结果，并理解自动布线后的手动优化。 差分对与高速信号布线： 重点讲解差分信号的布线规则（等长、等距、阻抗匹配等），以及如何使用工具确保信号的完整性。 电源层与地层（Plane Layer）的设计： 讲解如何创建和管理电源层与地层，包括使用覆铜（Copper Pour）实现大面积接地，以及如何处理挖空（Cutout）和连接点（Thermal Relief）。 过孔（Via）的应用与管理： 介绍不同类型的过孔（包括盲孔、埋孔），以及如何合理地使用过孔连接不同层级的信号，并讲解过孔的成本影响。 PCB设计规则（Design Rules）的深入应用： 理解PCB设计规则的层级与重要性： 详细讲解IPC（美国印刷电路协会）标准，以及Altium Designer 15如何实现这些标准。 常用PCB设计规则详解： 重点讲解线宽（Width）、间距（Clearance）、过孔（Via）、覆铜（Polygon Connect）、差分对（Differential Pairs）等关键规则的设置。 高密度互连（HDI）设计规则： 简要介绍一些先进的PCB设计规则，为读者后续接触更复杂的PCB设计打下基础。 PCB设计规则检查（PCB DRC）： 详细演示如何进行PCB DRC，分析DRC报告，并指导读者如何根据报告信息进行修改，确保PCB的可制造性（DFM - Design For Manufacturability）。 PCB高级功能与可视化： 3D视图与模型导入： 演示如何使用3D视图查看PCB设计，以及如何导入3D模型以进行机械结构验证，避免设计冲突。 CAM文件生成与输出： 详细讲解如何生成各种CAM（Computer-Aided Manufacturing）文件，如Gerber文件、Excellon钻孔文件、ODB++等，这些是PCB制造的关键输出。 物料清单（BOM）生成与管理： 演示如何从原理图或PCB中生成准确的物料清单，包含元器件信息、位号、数量、封装等，为采购和生产提供依据。 装配图（Assembly Drawing）与钻孔图（Drill Drawing）的生成： 介绍如何生成用于PCB组装的辅助图纸。 PCB板级功耗分析与散热考虑： 结合实际案例，讲解如何在设计中考虑元器件的功耗与散热问题，并可能涉及到一些基础的分析工具或设计思路。 信号完整性（SI）与电源完整性（PI）的初步探讨： 简要介绍这些重要的概念，并指导读者如何通过合理的PCB布局布线来满足基本的需求，为进一步深入学习打下基础。 第三部分：项目实践与案例分析 完整的项目实战演练： 本书将通过一个或多个实际项目（例如：一个简单的数字电路板、一个电源模块等）贯穿整个设计流程。从项目需求分析、原理图绘制、元器件选型、PCB布局布线，到最终的输出检查，一步一步带领读者完成。 在项目实战中，会穿插讲解更多实际应用中的技巧和注意事项。 常见设计问题分析与解决： 汇总在实际设计中可能遇到的各种疑难杂症，如：信号干扰、接地反弹、阻抗不匹配、EMC问题等，并提供相应的分析方法和解决方案。 本书的特色： 强调“为什么”： 不仅仅教你“怎么做”，更注重讲解“为什么这么做”，帮助读者理解设计背后的原理和依据。 注重实践： 大量的实例、操作演示和练习题，让读者在实践中巩固所学知识。 内容全面： 覆盖了从软件入门到高级应用的整个流程，满足不同层次读者的需求。 紧跟行业标准： 遵循IPC等行业规范，确保设计结果的专业性和可制造性。 语言通俗易懂： 避免过于晦涩的技术术语，用清晰易懂的语言解释复杂概念。 目标读者： 电子工程专业学生： 学习专业知识，为未来的职业生涯打下坚实基础。 初级电子工程师： 快速掌握Altium Designer 15，提高设计效率和质量。 业余电子爱好者： 将创意变成现实，制作出自己的电子产品。 对PCB设计感兴趣的技术人员： 拓展技能，提升自身竞争力。 通过本书的学习，读者将能够自信地使用Altium Designer 15完成各种复杂度的电子产品原理图设计和PCB布局布线工作，有效缩短产品研发周期，提高产品质量，并为进一步深入学习EDA技术奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

最后，作为一名长期的电子工程师，我深知一个完善的设计流程不仅仅局限于软件本身的操作，还涉及到团队协作、版本控制以及最终的制造输出。我希望这本书能够对Altium Designer 15在这些方面的应用有所提及，例如如何进行项目管理、多人协作以及生成符合厂商要求的 Gerber 文件和生产数据。 一个好的教程，应该能够帮助读者建立起一个完整的从概念到制造的设计闭环。我非常想了解书中是否会提供一些关于如何优化PCB设计以降低制版成本的建议，以及如何利用Altium Designer 15进行一些基本的DFM（Design for Manufacturability）检查。

评分☆☆☆☆☆

作为一本教程，我最看重的还是其学习的易用性和内容的深度。虽然我并非初学者，但对于一个全新版本的软件，掌握其核心功能和最佳实践仍然至关重要。我希望这本书能够循序渐进地引导读者，从最基础的操作开始，逐步深入到更高级的应用。 例如，在PCB设计的部分，我想知道这本书是否会详细讲解如何利用Altium Designer 15进行3D PCB设计，以及如何将PCB模型导出到其他3D建模软件进行机械结构集成。同时，对于一些常用的元器件库的创建和管理，以及如何与SPICE仿真软件集成，也是我非常感兴趣的内容。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《Altium Designer 15原理图与PCB设计教程》之后，我满怀期待地翻开了第一页。作为一个在电子设计领域摸爬滚打多年的老兵，我一直在寻找能够帮助我进一步精进技艺的工具书。Altium Designer，这个名字早已在行业内如雷贯耳，其强大的功能和灵活的设计流程，一直是我向往的学习对象。这本书的出版，无疑为我提供了一个绝佳的切入点。 我尤其关注书中对于复杂原理图绘制的讲解。在实际工作中，我们常常会遇到包含数百个元器件，甚至成千上万个连接点的庞大工程。如何高效、清晰地组织这些电路，避免出现难以察觉的错误，一直是困扰我的难题。这本书是否能够提供一些行之有效的方法论，例如模块化设计、层次化原理图的创建和管理，甚至是自动化约束检查的技巧？我希望它能教会我如何将繁琐的电路分解成易于理解和维护的单元，并能在原理图层面就发现潜在的设计隐患。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读这本书，我希望能解开Altium Designer 15在某些自动化设计功能方面的神秘面纱。很多时候，重复性的劳动会极大地消耗设计时间。如果软件能够提供一些智能化的布局布线助手，或者便捷的批处理功能，将会极大地提升工作效率。 我想了解书中是否会介绍如何利用Altium Designer 15的规则和约束系统，来规范整个设计流程，确保设计符合各项电气和机械标准。这包括了对网络、元器件、走线等方面的灵活设置，以及如何通过这些规则来指导和限制后续的设计操作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字让我对Altium Designer 15的PCB设计部分充满好奇。PCB布局和布线，可以说是整个电子产品开发过程中最考验功力的环节之一。一个好的PCB设计，不仅关乎产品的性能，也直接影响到生产成本和可靠性。我非常期待书中能够深入探讨各种布线策略，比如高速信号的差分线处理，电源和地线的优化，以及如何有效地进行覆铜和散热设计。 特别是对于一些对信号完整性要求极高的应用，比如射频电路或者高速数字电路，PCB的阻抗控制、信号反射、串扰等问题都需要特别关注。我希望这本书能够提供一些在Altium Designer 15中实现这些高级PCB设计的具体操作指南，比如如何精确设置线宽、线距，如何合理规划走线长度，甚至是如何利用软件提供的仿真工具来预判和解决潜在的信号完整性问题。