內容簡介
本書從初學者的角度出發，以全新的視角、合理的布局，系統地介紹了Altium Designer 10.0的各項功能和提高作圖效率的使用技巧，並以具體的實例詳細介紹了PCB設計的流程。 本書共有11章，全書循序漸進地介紹了Altium Designer 10.0入門操作、原理圖開發環境、繪製電路原理圖、原理圖設計進階、PCB設計環境、繪製PCB、PCB設計高級進階、元器件庫操作、仿真等。隨書所帶的光碟中除了有各章節的操作實例之外還有為讀者精心挑選的“網路通信模組設計”、“MP3播放器電路設計”兩個工程實例，這兩個實例均通過了實際實驗驗證，可以在此基礎上完成實際產品的製作。 本書內容系統，實用性、專業性強，光碟中還特別配備了操作視頻演示及講解。
前言
Altium Designer是一款在國內外享有盛名的PCB輔助設計軟體。它集成PCB設計系統、電路仿真系統、PCB設計系統和FPGA設計系統於一體，可以實現從晶片級到PCB級的全套電路設計，大大方便了設計人員。
現在市場上常見的PCB級設計軟體有Protel、PowerPCB、Cadence、AutoCAD等，其中，Protel在國內套用最為廣泛，從最早的Protel 99SE到後續的Protel DXP，再到最新版本的Altium Designer 10.0，Protel已變得越來越強大，功能越來越完善，使得設計者們完全從枯燥無味的點與線的體力勞動中解放出來。
Altium 在剛剛推出了最新版一體化電子產品設計解決方案——Altium Designer 10.0，使電子設計與機械設計兩個領域進一步實現了融合。電子產品通常需要某種形式的包裝與外殼，但傳統上電子設計人員與機械設計人員之間鮮有聯繫。要將電子產品放進機械外殼中，過去更多是靠運氣，而現在設計者在Altium Designer中可以一氣呵成的完成設計。
全書以典型實例講解為核心，既注重軟體操作細節的介紹也注重工程設計經驗的講解，因此，可以使讀者在學習時有的放矢，避免了空洞的理論說教，該書既適合Altium Designer的入門讀者，也適合有一定工程經驗的設計人員作為參考手冊。
本書作者有著豐富的電路設計經驗和Altium Designer軟體操作經驗。內容安排上，一方面全面、系統地介紹了Altium Designer 10.0中各類命令的功能、操作方法和使用技巧；另一方面，以兩個具體的工程實際電路為例，從頭到尾詳細地介紹了PCB設計過程，這對初次涉及PCB設計的工程人員十分有利。
第1章 操作基礎。詳細介紹了Altium Designer 10.0的基本操作方法，讓讀者對Altium Designer的基本情況、軟體界面、操作方法等方面有深入的了解，為後面的學習打下堅實的基礎。
第2章 原理圖開發環境。製作出一塊完美的PCB，首先要設計出一套性能完善的電路原理圖，電路原理圖的設計是PCB製作的基礎，本章將詳細介紹Altium Designer 10.0的原理圖編輯環境和相關參數的設定。
第3章 繪製電路原理圖。將以一個51單片機工作系統為總體脈絡詳細介紹Altium Designer原理圖的編輯操作和技巧。
第4章 原理圖設計進階。將講解一些Altium Designer原理圖設計系統的高級套用，這些功能並不是原理圖設計所必須的，但是，倘若讀者掌握了這些技能則可以使繪圖的效率大大提高。
第5章 PCB設計環境。利用Altium Designer可以非常簡單的從原理圖設計轉入到PCB設計流程。本章將詳細介紹Altium Designer的PCB設計系統，以及利用該系統設計PCB的過程。
第6章 繪製PCB。將在前面章節的基礎上對PCB的繪製的具體過程進行詳細的描述，包括由原理圖到PCB的銜接步驟：網路報表的生成；包括元件的布局，以及元件之間的布線；還包括規則檢驗、淚滴和檔案更新等後續工作的詳細介紹。
第7章 PCB設計高級進階。Altium Designer提供了許多提高PCB設計效率的功能模組，掌握這些功能模組的使用將使用戶在今後的電路板設計中設計出更完美的產品。
第8章 元件庫操作。Altium Designer以獨立的集成庫支持設計，綜合所有的相關模組，如單個庫包中每個元件的封裝和仿真子電路。用戶可編譯和部署完全可移植的、安全的獨立庫。本章將詳細介紹元件庫的操作、繪製及封裝方法。
第9章 仿真。Altium Designer系統把混合信號電路仿真完全集成到原理圖的編輯環境中，用戶可以直接從電路原理圖進行大量的仿真分析，如零—極點分析、噪聲分析、溫度和參數掃描等。仿真引擎不但支持SPICE 3f5/Xspice標準，而且還支持目前很多使用製造商採用的Pspice模型，為用戶提供了更廣泛的器件仿真選擇。
第10章 網路通信模組電路設計。本章是一個典型的工程實例，設計一個網路通信模組，該模組以Microchip公司最新的集成網路通信晶片ENC28j60為核心，可以方便的與單片機、ARM、DSP等MCU集成，實現晶片的上網，該電路可以套用在家用電器、智慧型樓宇等領域。
第11章 MP3播放器硬體電路設計。以一個簡單的MP3播放器的硬體電路設計為例，讓讀者熟悉複雜電路的電路原理圖和PCB設計。
目錄
第1章 操作基礎 1
1.1 Altium Designer 10.0簡介 1
1.1.1 Altium Designer 發展歷史 2
1.1.2 Altium Designer 10.0新特性 2
1.2 Altium Designer的組成 3
1.2.1 原理圖設計系統 3
1.2.2 電路原理圖仿真系統 3
1.2.3 PCB設計系統 4
1.2.4 可程式邏輯器件設計系統 5
1.3 Altium Designer 10.0的安裝和啟動 5
1.3.1 Altium Designer 10.0運行的系統需求 5
1.3.2 安裝過程與啟動 6
1.4 Altium Designer操作環境 11
1.4.1 工作環境 11
1.4.2 工作面板管理 12
1.4.3 視窗管理 15
1.4.4 基本參數設定 18
1.5 Altium Designer電路設計的基本流程 21
1.5.1 檔案系統 21
1.5.2 繪製原理圖 23
1.5.3 繪製PCB圖 26
第2章 原理圖開發環境 29
2.1 Altium Designer原理圖編輯環境 29
2.1.1 電路原理圖的設計步驟 29
2.1.2 創建新的原理圖設計文檔 30
2.1.3 打開已有的原理圖設計文檔 31
2.1.4 原理圖的保存 31
2.1.5 工程的管理 32
2.2 原理圖編輯系統 33
2.2.1 編輯器環境 33
2.2.2 視圖的操作 35
2.3 原理圖圖紙設定 38
2.3.1 【圖紙選項】選項卡參數設定 38
2.3.2 【設計信息】選項卡參數設定 40
2.3.3 【單位】選項卡參數設定 41
2.4 電路圖首選項設定 42
2.4.1 【General】通用設定 43
2.4.2 【Graphical Editing】圖形編輯設定 48
2.4.3 【Mouse Wheel Configuration】滑鼠滾輪設定 53
2.4.4 【Compiler】編譯器設定 54
2.4.5 【Auto Focus】自動對焦設定 55
2.4.6 【Library AutoZoom】元件庫自動縮放設定 57
2.4.7 【Grids】格線設定 57
2.4.8 【Break Wire】切線設定 59
2.4.9 【Default Units】默認單位設定 60
2.4.10 【Default Primitives】默認圖件參數設定 61
2.4.11 【Orcad】設定 62
第3章 繪製電路原理圖 64
3.1 元件庫操作 64
3.1.1 元件庫的載入與卸載 65
3.1.2 查找元器件 69
3.2 元器件操作 73
3.2.1 放置元器件 74
3.2.2 編輯元件屬性 77
3.2.3 元件的選擇 82
3.2.4 元件剪下板操作 85
3.2.5 撤消與重做 87
3.2.6 元件的移動與旋轉 87
3.2.7 元件的排列 91
3.3 電氣連線 94
3.3.1 繪製導線 94
3.3.2 導線的屬性與編輯 95
3.3.3 放置節點 98
3.3.4 繪製匯流排 98
3.3.5 放置網路標號 101
3.3.6 放置電源和接地 102
3.4 放置非電氣對象 103
3.4.1 繪製圖形 104
3.4.2 放置字元串 113
3.4.3 放置文本框 114
3.4.4 放置注釋 116
3.5 放置指示符 117
3.5.1 放置忽略錯誤規則檢查 117
3.5.2 放置編譯禁止 118
3.5.3 放置PCB布局 119
第4章 原理圖設計進階 121
4.1 原理圖的全局編輯 121
4.1.1 元件的標註 122
4.1.2 元件屬性的全局編輯 128
4.1.3 字元串的全局編輯 131
4.2 模板的套用 132
4.2.1 設計模板檔案 132
4.2.2 調用模板檔案 133
4.2.3 更新模板 135
4.2.4 刪除模板 135
4.3 多電路原理圖的連線 136
4.3.1 認識Off Sheet Connector圖紙連線器 136
4.3.2 多電路原理圖的繪製 137
4.3.3 多電路原理圖的查看 139
4.4 層次式電路原理圖設計 140
4.4.1 層次式電路圖的結構 140
4.4.2 圖紙符號及其入口及連線埠的操作 141
4.4.3 自上而下的電路原理圖設計 145
4.4.4 自下而上的電路原理圖設計 147
4.4.5 層次結構設定 149
4.4.6 層次原理圖之間的切換 150
4.5 編譯與查錯 152
4.5.1 錯誤報告設定 152
4.5.2 連線矩陣設定 154
4.5.3 編譯工程 154
4.6 生成各種報表 155
4.6.1 生成網路表 156
4.6.2 生成元件表 160
4.6.3 生成簡單元件表 162
4.6.4 生成元件交叉引用報表 164
4.6.5 生成層次設計報表 165
4.6.6 生成單引腳網路報表 166
4.6.7 生成連線埠交叉引用報表 166
4.7 列印輸出 167
4.7.1 列印電路圖 167
4.7.2 輸出PDF文檔 170
第5章 PCB設計環境 173
5.1 Altium Designer PCB編輯器環境 173
5.1.1 PCB設計步驟 173
5.1.2 創建新的PCB設計文檔 174
5.1.3 打開已有的PCB設計文檔 175
5.1.4 PCB編輯器界面 175
5.1.5 PCB設計面板 177
5.1.6 PCB觀察器 178
5.2 PCB編輯器環境參數設定 180
5.2.1 認識PCB的層 181
5.2.2 PCB層的顯示與顏色 181
5.2.3 圖件的顯示與隱藏設定 184
5.2.4 電路板參數設定 184
5.3 PCB設計的基本常識 185
5.3.1 電路板組成 186
5.3.2 元件（Component） 186
5.3.3 焊盤（Pad）與過孔（Via） 189
5.3.4 銅膜走線（Track） 192
5.4 PCB編輯器首選項設定 194
5.4.1 【General】常規參數設定 195
5.4.2 【Display】顯示參數設定 196
5.4.3 【Board Insight Display】板觀察器顯示參數設定 198
5.4.4 【Board Insight Modes】板觀察器模式參數設定 200
5.4.5 【Board Insight Lens】板觀察器透鏡參數設定 201
5.4.6 【Interactive Routing】互動式布線參數設定 203
5.4.7 【True Type Fonts】字型參數設定 205
5.4.8 【Mouse Wheel Configuration】滑鼠滾輪參數設定 205
5.4.9 【Defaults】默認參數設定 206
5.4.10 【PCB Legacy 3D】PCB三維模型設定 207
5.4.11 【Reports】報告參數設定 207
5.4.12 【Layer Colors】層顏色設定 208
5.5 PCB設計的基本規則 209
5.5.1 Electrical設計規則 209
5.5.2 Routing設計規則 214
5.5.3 SMT設計規則 223
5.5.4 Mask設計規則 225
5.5.5 Plane設計規則 226
5.5.6 Testpoint設計規則 229
5.5.7 Manufacturing設計規則 230
5.5.8 High Speed設計規則 233
5.5.9 Placement設計規則 238
5.5.10 Signal Integrity設計規則 241
5.5.11 設計規則嚮導 244
第6章 繪製PCB 248
6.1 載入網路表 248
6.2 元件布局 251
6.2.1 元件布局的基本規則 251
6.2.2 自動布局 252
6.2.3 自動推擠布局 254
6.3 系統布線 256
6.3.1 自動布線 256
6.3.2 等長布線 265
6.3.3 實時阻抗布線 269
6.3.4 多線軌布線 272
6.3.5 互動式差分對布線 273
6.3.6 互動式布線 280
6.3.7 智慧型互動式布線 282
6.4 走線的調整 283
6.4.1 手工調整布線 283
6.4.2 電源和地線的加粗 285
6.4.3 敷銅 286
6.4.4 調整文字標註 288
6.5 規則校驗 291
6.5.1 DRC設定 292
6.5.2 常規DRC校驗 293
6.5.3 設計規則校驗報告 295
6.5.4 單項DRC校驗 298
6.6 補淚滴、包地 299
6.6.1 補淚滴 299
6.6.2 包地 300
第7章 PCB設計高級進階 302
7.1 PCB層集合管理 302
7.1.1 快速切換可視層 303
7.1.2 自定義層集合 306
7.1.3 設定自定義層集合 306
7.1.4 調用層集合 307
7.1.5 設定層集合快捷鍵 307
7.1.6 反轉顯示電路板 308
7.1.7 導出/導入層集合設定檔案 309
7.2 內電層與內電層分割 310
7.2.1 內電層 310
7.2.2 連線方式設定 312
7.2.3 內電層分割 315
7.3 PCB電路圖檔案的列印與保存 316
7.3.1 列印頁面設定 316
7.3.2 列印層面設定 318
7.3.3 印表機設定 320
7.3.4 列印預覽 321
7.4 PCB各種報表的生成 322
7.4.1 生成電路板信息表 323
7.4.2 生成網路狀態報表 330
7.4.3 生成設計層次報表 334
7.4.4 生成元器件報表 335
7.4.5 產生元器件交差參考表 338
7.4.6 生成其他報表 338
7.5 智慧型PDF生成嚮導 341
7.6 對象分類管理器 345
7.7 撤消布線 347
7.8 互動定位與互動選擇 347
7.8.1 互動定位 347
7.8.2 互動選擇 348
第8章 元器件庫操作 349
8.1 元件庫介紹 350
8.1.1 元件庫的格式 350
8.1.2 元件庫標準 350
8.1.3 元件庫操作的基本步驟 351
8.2 Altium Designer的元件庫原理圖編輯環境 351
8.2.1 新建與打開元器件原理圖庫檔案 351
8.2.2 熟悉元器件原理圖庫編輯環境 353
8.2.3 集成庫的瀏覽 360
8.3 創建DSP原理圖模型 361
8.3.1 創建一個新元件 361
8.3.2 繪製元件的符號輪廓 362
8.3.3 放置元件引腳 362
8.3.4 元件屬性編輯 364
8.3.5 元件設計規則檢查 366
8.3.6 生成元件報表 367
8.4 Altium Designer的PCB封裝庫編輯環境 368
8.4.1 新建與打開元器件PCB封裝庫檔案 368
8.4.2 熟悉元件PCB封裝模型編輯環境 368
8.5 創建元件的PCB封裝模型 370
8.5.1 利用IPC元件封裝嚮導繪製DSP封裝 370
8.5.2 利用元件封裝嚮導繪製封裝模型 378
8.5.3 手工繪製元件封裝模型 382
8.5.4 元件設計規則檢查 385
8.6 集成元件庫的操作 386
8.6.1 編譯集成元件庫 386
8.6.2 生成原理圖模型元件庫報表 387
8.6.3 生成PCB封裝元件庫報表 388
8.7 模型管理器 389
8.8 創建一個多子件的原理圖元件 393
8.9 從其他庫中添加元件 396
8.10 STEP格式3D檔案的導入與導出 397
8.11 庫分割器 398
8.12 Protel 99 SE 元件庫的導入與導出 402
8.12.1 Protel 99SE元件庫的導入 402
8.12.2 Protel 99元件庫的導出 402
第9章 仿真 405
9.1 電路仿真的基本概念 406
9.2 電路仿真步驟 406
9.3 元器件的仿真模式及參數 407
9.3.1 常用元器件的仿真模型及參數 407
9.3.2 元器件的仿真參數設定 408
9.3.3 特殊仿真元器件的參數設定 409
9.3.4 仿真數學函式的放置及參數設定 411
9.4 電源及仿真激勵源 412
9.4.1 電源 412
9.4.2 仿真激勵源 413
9.4.3 放置仿真激勵源 417
9.5 仿真形式 418
9.5.1 通用參數設定 419
9.5.2 各種仿真模式 421
9.5.3 工作點分析（Operating Point Analysis） 421
9.5.4 瞬態特性分析和傅立葉分析（Transient/Fourier Analysis） 422
9.5.5 直流傳輸特性分析（DC Sweep Analysis） 423
9.5.6 交流小信號分析（AC Small Signal Analysis） 424
9.5.7 噪聲分析（Noise Analysis） 425
9.5.8 零—極點分析（Pole-Zero Analysis） 426
9.5.9 傳遞函式分析（Transfer Function Analysis） 427
9.5.10 溫度掃描（Temperature Sweep） 427
9.5.11 參數掃描（Parameter Sweep） 428
9.5.12 蒙特卡羅分析（Monte Carlo Analysis） 429
9.6 仿真波形管理 430
第10章 設計實例1：網路通信模組電路設計 431
10.1 實例簡介 431
10.2 新建工程 432
10.3 元件的製作 432
10.3.1 製作ENC28j60晶片的封裝 432
10.3.2 製作HR911105模組的封裝 435
10.4 繪製電路原理圖 436
10.4.1 系統供電電路 436
10.4.2 ENC28j60通信電路 437
10.4.3 HR911105網路接口電路 438
10.5 電路原理圖的後續操作 438
10.5.1 元件的標註 438
10.5.2 更改元器件的PCB封裝 439
10.5.3 原理圖的編譯與查錯 441
10.5.4 生成元器件報表 441
10.5.5 生成網路報表 441
10.6 繪製PCB 443
10.6.1 規劃PCB 443
10.6.2 裝入網路表和元件封裝 444
10.6.3 元件的布局 446
10.6.4 自動布線 447
10.6.5 手工修改布線 449
10.7 PCB設計的後續操作 449
10.7.1 重新定義電路板形狀 450
10.7.2 覆銅 451
10.7.3 字元串信息整理 452
10.7.4 DRC檢查 453
10.7.5 列印電路圖 453
10.7.6 列印PDF文檔 455
第11章 設計實例2：MP3播放器硬體電路設計 458
11.1 實例簡介 458
11.2 新建工程 459
11.3 載入元件庫 459
11.4 繪製電路原理圖 460
11.4.1 Mega16L單片機控制系統 461
11.4.2 USB電源供電系統 461
11.4.3 RS-232串口通信系統 462
11.4.4 STA013音頻解碼器系統 463
11.4.5 DAC模擬信號轉換系統 463
11.4.6 人機互動系統 463
11.5 原理圖的後續操作 464
11.5.1 元件的標註 464
11.5.2 原理圖的編譯與查錯 465
11.5.3 生成元器件報表 466
11.5.4 生成網路報表 467
11.6 繪製PCB 468
11.6.1 PCB板框設定 468
11.6.2 裝入網路表和元件封裝 469
11.6.3 元件的布局 471
11.6.4 手動布線 472
11.7 PCB設計的後續操作 474
11.7.1 添加機械固定孔 474
11.7.2 重新定義電路板形狀 475
11.7.3 大面積覆銅 476
11.7.4 字元串信息的整理 478
11.7.5 DRC檢查 479
11.7.6 PCB檔案格式的轉化 479
11.7.7 PDF文檔輸出 480
