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本书从初学者的角度出发，以全新的视角、合理的布局，系统地介绍了Altium Designer 16.0的各项功能和提高作图效率的使用技巧，并以具体的实例详细介绍了PCB设计的流程。本书共有11章，全书循序渐进地介绍了Altium Designer 16.0入门操作、原理图开发环境、绘制电路原理图、原理图设计进阶、PCB设计环境、绘制PCB、PCB设计高级进阶、元器件库操作、仿真等。随书所带光盘中除了有各章节的操作实例之外还有为读者精心挑选的“网络通信模块设计”、“MP3播放器电路设计”两个工程实例，这两个实例均通过了实际实验验证，可以在此基础上完成实际产品的制作。本书内容系统，实用性、专业性强，还特别配备了操作视频演示及讲解、实例源文件、教学PPT等实用资料。本书是Altium Designer初学者入门和提高的学习宝典，也是从事绘制PCB，以及电子设计相关领域的专业技术人员极有价值的参考书。

第1 章 操作基础 ...................................... 1 
1.1 Altium Designer 16.0 简介 .............. 1 
1.1.1 Altium Designer 发展历史 ... 2 
1.1.2 Altium Designer 16.0新特性 ................................... 2 
1.2 Altium Designer 的组成 .................. 3 
1.2.1 原理图设计系统 ................... 3 
1.2.2 电路原理图仿真系统 ........... 3 
1.2.3 PCB 设计系统 ...................... 4 
1.2.4 可编程逻辑元件设计系统 ... 5 
1.3 Altium Designer 16.0 的安装和启动 ............................................... 5 
1.3.1 Altium Designer 16.0运行的系统需求 ................... 5 
1.3.2 安装过程与启动 ................... 6 
1.4 Altium Designer 操作环境 ............ 10 
1.4.1 工作环境 ............................. 10 
1.4.2 工作面板管理 ..................... 10 
1.4.3 窗口管理 ............................. 13 
1.4.4 基本参数设置 ..................... 16 
1.5 Altium Designer 电路设计的基本流程 ......................................... 19 
1.5.1 文件系统 ............................. 20 
1.5.2 绘制原理图 ......................... 21 
1.5.3 绘制PCB 图 ....................... 24 
第2 章 原理图开发环境....................... 27 
2.1 Altium Designer 原理图编辑环境 ......................................... 27 
2.1.1 电路原理图的设计步骤 ..... 27 
2.1.2 创建新的原理图设计文档 ... 28 
2.1.3 打开已有的原理图设计文档 ............................. 29 
2.1.4 原理图的保存 ..................... 29 
2.1.5 工程的管理 ........................ 30 
2.2 原理图编辑系统 ........................... 31 
2.2.1 编辑器环境 ........................ 31 
2.2.2 视图的操作 ........................ 33 
2.3 原理图图纸设置 ........................... 36 
2.3.1 【图纸选项】选项卡参数设置 .......................... 36 
2.3.2 【设计信息】选项卡参数设置 .......................... 38 
2.3.3 【单位】选项卡参数设置 .. 39 
2.3.4 【模板】选项卡参数设置 .. 40 
2.4 电路图首选项设定 ....................... 41 
2.4.1 【General】通用设定 ........ 42 
2.4.2 【Graphical Editing】图形编辑设定 .................. 47 
2.4.3 【Mouse Wheel Configuration】鼠标滚轮设定 .................. 52 
2.4.4 【Compiler】编译器设定 .. 53 
2.4.5 【Auto Focus】自动对焦设定 .......................... 54 
2.4.6 【Library AutoZoom】元件库自动缩放设定 ...... 56 
2.4.7 【Grids】网格设定 ........... 56 
2.4.8 【Break Wire】切线设定 .. 58 
2.4.9 【Default Units】默认单位设定 .......................... 59 
2.4.10 【Default Primitives】默认图件参数设定 ........ 60 
第3 章 绘制电路原理图 ...................... 62 
3.1 元件库操作 ................................... 62 
3.1.1 元件库的加载与卸载 ........ 63 
3.1.2 查找元件 ............................ 68 
3.2 元件操作 ....................................... 72 
3.2.1 放置元件 ............................. 72 
3.2.2 编辑元件属性 ..................... 75 
3.2.3 元件的选择 ......................... 81 
3.2.4 元件剪切板操作 ................. 84 
3.2.5 撤消与重做 ......................... 86 
3.2.6 元件的移动与旋转 ............. 87 
3.2.7 元件的排列 ......................... 91 
3.3 电气连接 ........................................ 94 
3.3.1 绘制导线 ............................. 94 
3.3.2 导线的属性与编辑 ............. 96 
3.3.3 放置节点 ............................. 98 
3.3.4 绘制总线 ............................. 99 
3.3.5 放置网络标号 ................... 102 
3.3.6 放置电源和接地 ............... 103 
3.4 放置非电气对象 .......................... 105 
3.4.1 绘制图形 ........................... 105 
3.4.2 放置字符串 ....................... 115 
3.4.3 放置文本框 ....................... 117 
3.4.4 放置注释 ........................... 118 
3.5 放置指示符 .................................. 119 
3.5.1 放置忽略错误规则检查 .... 119 
3.5.2 放置编译屏蔽 ................... 120 
3.5.3 放置PCB 布局 ................. 121 
第4 章 原理图设计进阶..................... 123 
4.1 原理图的全局编辑 ...................... 123 
4.1.1 元件的标注 ....................... 123 
4.1.2 元件属性的全局编辑 ....... 130 
4.1.3 字符串的全局编辑 ........... 133 
4.2 模板的应用 .................................. 135 
4.2.1 设计模板文件 ................... 135 
4.2.2 调用模板文件 ................... 136 
4.2.3 更新模板 ........................... 137 
4.2.4 删除模板 ........................... 137 
4.3 多电路原理图的连接 .................. 138 
4.3.1 认识离图连接（Off Sheet Connector） .... 138 
4.3.2 多电路原理图的绘制 ....... 139 
4.3.3 多电路原理图的查看 ....... 142 
4.4 层次式电路原理图设计 ............. 142 
4.4.1 层次式电路图的结构 ...... 142 
4.4.2 图纸符号及其入口和端口的操作 ...................... 143 
4.4.3 自上而下的电路原理图设计 ...................... 147 
4.4.4 自下而上的电路原理图设计 ...................... 150 
4.4.5 层次结构设置 .................. 151 
4.4.6 层次原理图之间的切换 .. 152 
4.5 编译与查错 ................................. 155 
4.5.1 错误报告设定 .................. 155 
4.5.2 连接矩阵设定 .................. 156 
4.5.3 编译工程 .......................... 157 
4.6 生成各种报表 ............................. 158 
4.6.1 生成网络表 ...................... 158 
4.6.2 生成元件表 ...................... 163 
4.6.3 生成简单元件表 .............. 166 
4.6.4 生成元件交叉引用报表 .. 167 
4.6.5 生成层次设计报表 .......... 168 
4.6.6 生成单引脚网络报表 ...... 169 
4.6.7 生成端口交叉引用报表 .. 170 
4.7 打印输出 ..................................... 170 
4.7.1 打印电路图 ...................... 170 
4.7.2 输出PDF 文档 ................. 173 
第5 章 PCB 设计环境 ....................... 177 
5.1 Altium Designer PCB编辑器环境 ................................. 177 
5.1.1 PCB 设计步骤 .................. 177 
5.1.2 创建新的PCB 设计文档 . 178 
5.1.3 打开已有的PCB设计文档 .......................... 179 
5.1.4 PCB 编辑器界面 .............. 179 
5.1.5 PCB 设计面板 .................. 181 
5.1.6 PCB 观察器 ...................... 183 
5.2 PCB 编辑器环境参数设置 ......... 184 
5.2.1 认识PCB 的层 ................. 184 
5.2.2 PCB 层的显示与颜色 ...... 185 
5.2.3 图件的显示与隐藏设定 ... 188 
5.2.4 电路板参数设置 ............... 189 
5.3 PCB 设计的基本常识 ................. 190 
5.3.1 PCB 组成 .......................... 190 
5.3.2 元件（Component） ........ 190 
5.3.3 焊盘（Pad）与过孔（Via） ................................ 193 
5.3.4 铜膜走线【走线（Track）】 .............. 197 
5.4 PCB 编辑器首选项设置 ............. 199 
5.4.1 【General】常规参数设置 ......................... 199 
5.4.2 【Display】显示参数设置 ......................... 201 
5.4.3 【Board Insight Display】板观察器显示参数设置 ... 203 
5.4.4 【Board Insight Modes】板观察器模式参数设置 ... 204 
5.4.5 【Board Insight Lens】板观察器透镜参数设置 ..... 206 
5.4.6 【Interactive Routing】交互式布线参数设置 ........... 208 
5.4.7 【True Type Fonts】字体参数设置 ........................... 211 
5.4.8 【Mouse Wheel Configuration】鼠标滚轮参数设置 ........... 211 
5.4.9 【Defaults】默认参数设置 ................................. 212 
5.4.10 【PCB Legacy 3D】PCB 三维模型设置 ......... 212 
5.4.11 【Reports】报告参数设置 ................................. 213 
5.4.12 【Layer Colors】层颜色设置 ................................. 214 
5.5 PCB 设计的基本规则 ................. 215 
5.5.1 Electrical 设计规则 ........... 216 
5.5.2 Routing 设计规则 ............. 220 
5.5.3 SMT 设计规则 .................. 229 
5.5.4 Mask 设计规则 ................ 231 
5.5.5 Plane 设计规则 ................ 233 
5.5.6 Testpoint 设计规则 .......... 235 
5.5.7 Manufacturing 设计规则 . 237 
5.5.8 High Speed 设计规则 ...... 240 
5.5.9 Placement 设计规则 ......... 246 
5.5.10 Signal Integrity 设计规则 ................................ 250 
5.5.11 设计规则向导 ................ 252 
第6 章 绘制PCB ................................ 257 
6.1 载入网络表 ................................. 257 
6.2 元件布局 ..................................... 260 
6.2.1 元件布局的基本规则 ...... 260 
6.2.2 自动布局 .......................... 261 
6.2.3 自动推挤布局 .................. 263 
6.3 系统布线 ..................................... 265 
6.3.1 自动布线 .......................... 265 
6.3.2 等长布线 .......................... 274 
6.3.3 实时阻抗布线 .................. 278 
6.3.4 多线轨布线 ...................... 282 
6.3.5 交互式差分对布线 .......... 282 
6.3.6 交互式布线 ...................... 290 
6.3.7 智能交互式布线 .............. 292 
6.4 走线的调整 ................................. 293 
6.4.1 手工调整布线 .................. 293 
6.4.2 电源和地线的加粗 .......... 295 
6.4.3 敷铜 .................................. 296 
6.4.4 调整文字标注 .................. 298 
6.5 规则校验 ..................................... 302 
6.5.1 DRC 设置 ......................... 303 
6.5.2 常规DRC 校验 ................ 305 
6.5.3 设计规则校验报告 .......... 307 
6.5.4 单项DRC 校验 ................ 310 
6.6 补泪滴、包地 .............................. 311 
6.6.1 补泪滴 ............................... 311 
6.6.2 包地 .................................. 312 
第7 章 PCB 设计高级进阶 .............. 314 
7.1 PCB 层集合管理 ......................... 314 
7.1.1 快速切换可视层 ............... 315 
7.1.2 自定义层集合 ................... 317 
7.1.3 设置自定义层集合 ........... 318 
7.1.4 调用层集合 ....................... 318 
7.1.5 设置层集合快捷键 ........... 319 
7.1.6 反转显示电路板 ............... 319 
7.1.7 导出/导入层集合设置文件 ........................... 320 
7.2 内电层与内电层分割 .................. 321 
7.2.1 内电层 ............................... 321 
7.2.2 连接方式设置 ................... 323 
7.2.3 内电层分割 ....................... 325 
7.3 PCB 电路图文件的打印与保存 ........................................... 327 
7.3.1 打印页面设置 ................... 327 
7.3.2 打印层面设置 ................... 328 
7.3.3 打印机设置 ....................... 330 
7.3.4 打印预览 ........................... 331 
7.4 PCB 各种报表的生成 ................. 331 
7.4.1 生成电路板信息表 ........... 332 
7.4.2 生成网络状态报表 ........... 338 
7.4.3 生成设计层次报表 ........... 343 
7.4.4 生成元件报表 ................... 343 
7.4.5 产生元件交叉参考表 ....... 346 
7.4.6 生成其他报表 ................... 346 
7.5 智能PDF 生成向导 ..................... 349 
7.6 对象分类管理器 .......................... 353 
7.7 撤消布线 ...................................... 355 
7.8 交互定位与交互选择 .................. 355 
7.8.1 交互定位 ........................... 355 
7.8.2 交互选择 ........................... 356 
第8 章 元件库操作 .............................. 357 
8.1 元件库介绍 .................................. 358 
8.1.1 元件库的格式 ................... 358 
8.1.2 元件库标准 ....................... 358 
8.1.3 元件库操作的基本步骤 ... 359 
8.2 Altium Designer 的元件库原理图编辑环境 .......................... 359 
8.2.1 新建与打开元件原理图库文件 .......................... 359 
8.2.2 熟悉元件原理图库编辑环境 ......................... 361 
8.2.3 集成库的浏览 .................. 368 
8.3 创建DSP 原理图模型 ................ 369 
8.3.1 创建一个新元件 .............. 370 
8.3.2 绘制元件的符号轮廓 ...... 370 
8.3.3 放置元件引脚 .................. 371 
8.3.4 元件属性编辑 .................. 373 
8.3.5 元件设计规则检查 .......... 375 
8.3.6 生成元件报表 .................. 376 
8.4 Altium Designer 的PCB 封装库编辑环境 .................................... 377 
8.4.1 新建与打开元件PCB封装库文件 ..................... 377 
8.4.2 熟悉元件PCB 封装模型编辑环境 ......................... 378 
8.5 创建元件的PCB 封装模型 ........ 379 
8.5.1 利用IPC 元件封装向导绘制DSP 封装 ................ 379 
8.5.2 利用元件封装向导绘制封装模型 ........................ 388 
8.5.3 手工绘制元件封装模型 .. 393 
8.5.4 元件设计规则检查 .......... 397 
8.6 集成元件库的操作 ..................... 397 
8.6.1 编译集成元件库 .............. 398 
8.6.2 生成原理图模型元件库报表 ..................... 398 
8.6.3 生成PCB 封装元件库报表 ...................... 400 
8.7 模型管理器 ................................. 400 
8.8 创建一个多子件的原理图元件 . 405 
8.9 从其他库中添加元件 ................. 408 
8.10 STEP 格式3D 文件的导入与导出 ....................................... 408 
8.11 库分割器 ................................... 409 
8.12 Protel99 SE 元件库的导入与导出 ......................................... 414 
8.12.1 Protel 99SE 元件库的导入 ................................. 414 
8.12.2 Protel 99SE 元件库的导出 ................................. 414 
第9 章 仿真 ........................................... 416 
9.1 电路仿真的基本概念 .................. 417 
9.2 电路仿真步骤 .............................. 417 
9.3 元件的仿真模式及参数 .............. 418 
9.3.1 常用元件的仿真模型及参数 ............................... 418 
9.3.2 元件的仿真参数设置 ....... 419 
9.3.3 特殊仿真元件的参数设置 ................................... 420 
9.3.4 仿真数学函数的放置及参数设置 ........................... 422 
9.4 电源及仿真激励源 ...................... 423 
9.4.1 电源 ................................... 423 
9.4.2 仿真激励源 ....................... 424 
9.4.3 放置仿真激励源 ............... 428 
9.5 仿真形式 ...................................... 429 
9.5.1 通用参数设置 ................... 430 
9.5.2 各种仿真模式 ................... 432 
9.5.3 工作点分析 ....................... 432 
9.5.4 瞬态特性分析和傅里叶分析 ....................... 433 
9.5.5 直流传输特性分析 ........... 434 
9.5.6 交流小信号分析 ............... 435 
9.5.7 噪声分析 ........................... 436 
9.5.8 零-极点分析 ..................... 437 
9.5.9 传递函数分析 ................... 438 
9.5.10 温度扫描 ......................... 438 
9.5.11 参数扫描 ......................... 439 
9.5.12 蒙特卡罗分析 ................. 440 
9.6 仿真波形管理 .............................. 441 
第10 章 设计实例1：网络通信模块电路设计 ..................... 442 
10.1 实例简介 ................................... 442 
10.2 新建工程 ................................... 443 
10.3 元件的制作 ............................... 443 
10.3.1 制作ENC28j60 芯片的封装 ............................... 443 
10.3.2 制作HR911105 模块的封装 ............................... 445 
10.4 绘制电路原理图 ....................... 447 
10.4.1 系统供电电路 ................ 447 
10.4.2 ENC28j60 通信电路 ...... 448 
10.4.3 HR911105 网络接口电路 . 449 
10.5 电路原理图的后续操作 ........... 449 
10.5.1 元件的标注 .................... 449 
10.5.2 更改元件的PCB 封装 ... 451 
10.5.3 原理图的编译与查错 .... 452 
10.5.4 生成元件报表 ................ 452 
10.5.5 生成网络报表 ................ 454 
10.6 绘制PCB ................................... 454 
10.6.1 规划PCB ........................ 454 
10.6.2 载入网络表和元件封装 .. 455 
10.6.3 元件的布局 .................... 457 
10.6.4 自动布线 ........................ 458 
10.6.5 手工修改布线 ................ 461 
10.7 PCB 设计的后续操作 ............... 461 
10.7.1 重新定义电路板形状 .... 461 
10.7.2 覆铜 ................................ 462 
10.7.3 字符串信息整理 ............ 463 
10.7.4 DRC 检查 ....................... 464 
10.7.5 打印电路图 .................... 464 
10.7.6 打印PDF 文档 ............... 466 
第11 章 设计实例2：MP3 播放器硬件电路设计 ..................... 469 
11.1 实例简介 ................................... 469 
11.2 新建工程 ................................... 470 
11.3 载入元件库 ............................... 470 
11.4 绘制电路原理图 ........................ 471 
11.4.1 Mega16L 单片机控制系统 ......................... 471 
11.4.2 USB 电源供电系统 ........ 472 
11.4.3 RS-232 串口通信系统 .... 473 
11.4.4 STA013 音频解码器系统 ................................. 473 
11.4.5 DAC 模拟信号转换系统 ................................. 474 
11.4.6 人机交互系统 ................. 474 
11.5 原理图的后续操作 .................... 475 
11.5.1 元件的标注 ..................... 475 
11.5.2 原理图的编译与查错 ..... 476 
11.5.3 生成元件报表 ................. 477 
11.5.4 生成网络报表 ................. 478 
11.6 绘制PCB ................................... 479 
11.6.1 电路板板框设置 ............ 479 
11.6.2 载入网络表和元件封装 .. 480 
11.6.3 元件的布局 .................... 482 
11.6.4 手动布线 ........................ 483 
11.7 PCB 设计的后续操作 ............... 485 
11.7.1 添加机械固定孔 ............ 485 
11.7.2 重新定义电路板形状 .... 485 
11.7.3 大面积覆铜 .................... 486 
11.7.4 字符串信息的整理 ........ 488 
11.7.5 DRC 检查 ....................... 489 
11.7.6 PCB 文件格式的转化 .... 490 
11.7.7 PDF 文档输出 ................ 491

再 版 前 言 
Altium Designer是一款在国内外享有盛名的PCB辅助设计软件。它集成PCB设计系统、电路仿真系统、FPGA设计系统于一体，可以实现从芯片级到PCB级的全套电路设计，大大方便了设计人员。 
现在市场上常见的PCB级设计软件有Protel、PowerPCB、Cadence、AutoCAD等，其中，Protel在国内应用最为广泛，从最早的Protel 99SE到后续的Protel DXP，再到最新版本的Altium Designer 16.0，Protel已变得越来越强大，功能越来越完善，使得设计者们完全从枯燥无味的点与线的体力劳动中解放出来。 
Altium刚刚推出了最新版一体化电子产品设计解决方案——Altium Designer 16.0，使电子设计与机械设计两个领域进一步实现了融合。电子产品通常需要某种形式的包装与外壳，但传统上电子设计人员与机械设计人员之间鲜有联系。要将电子产品放进机械外壳中，过去更多是靠运气，而现在设计者在Altium Designer中可以一气呵成地完成设计。 
全书以典型实例讲解为核心，既注重软件操作细节的介绍也注重工程设计经验的讲解，因此，可以使读者在学习时有的放矢，避免了空洞的理论说教，该书既适合Altium Designer的入门读者，也适合有一定工程经验的设计人员作为参考手册。。在2012年出版第1版以来，获得了读者的广泛欢迎，已多次重印。并且，很多读者来信介绍了他们的具体应用Altium Designer的情况，还对我们这本书提出了很多宝贵意见和建议。在此基础上，我们根据用户的建议、结合相关企业研究使用的需求和高校的教学需求修订了第1版内容。第2版内容是在最新版本的Altium Designer 16的基础上写作的，更新了大量内容，并且也更加贴合实际应用，相信可以更好的帮助读者深入应用Altium Designer。 
本书主要由谢龙汉、李杰鸿完成，参与本书编写和光盘开发的人员还有林伟、魏艳光、林木议、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、李翔、莫衍、朱小远、唐培培、张桂东、鲁力、尚涛、邓奕、刘文超、刘新东等。由于时间仓促，书中难免有疏漏之处，请读者谅解。读者可通过电子邮件tenlongbook@163.com与我们交流。希望读者一如既往的支持我们，给我们提出更多的宝贵意见，让我们一起助力中国创造。 

编著者

电子电路、电路设计、电子信息

谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科，在浙江大学华工过程机械研究所取得硕士学位，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文，在CAD/CAM/CAE方面出版过多部著作，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。

AD－全球通用电路板设计首选软件、AD－电子工程师必学软件、基础知识－实训实例－工程实例、实例操作视频教学，轻松学习。

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Altium Designer原理图与PCB设计（第2版）