Altium_Designer教程

1、電路設(shè)計(jì)與仿真基礎(chǔ)訓(xùn)練張阿寧、張麗果2014.8.28微電子學(xué)系第二部分：原理圖設(shè)計(jì)與PCB制作本次課程設(shè)計(jì)的意義n開設(shè)電路設(shè)計(jì)與仿真基礎(chǔ)訓(xùn)練n本次課程設(shè)計(jì)的目的n本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容n電路設(shè)計(jì)流程n電路圖、仿真圖、原理圖、PCBn原理圖與PCB-網(wǎng)表.net本課程后續(xù)工作n學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)AD軟件的使用。軟件的使用。n用用AD軟件繪制原理圖和軟件繪制原理圖和PCB版圖。版圖。n以小組為單位，加工制作以小組為單位，加工制作PCB板。板。n總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程，寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程，寫出設(shè)計(jì)報(bào)告?；A(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)電路中元器件的電氣連接關(guān)系的電路中元器件的電氣連接關(guān)系的圖紙圖紙。無(wú)關(guān)元器件具體無(wú)關(guān)元器件具

2、體大小大小、形狀形狀，只關(guān)心，只關(guān)心元器件元器件之間的連接之間的連接情況情況安裝、固定各個(gè)實(shí)際電路元器件并利安裝、固定各個(gè)實(shí)際電路元器件并利用銅箔走線實(shí)現(xiàn)其正確連接關(guān)系用銅箔走線實(shí)現(xiàn)其正確連接關(guān)系的一的一塊塊基板基板電路原理圖電路原理圖印制電路板印制電路板 單面板單面板 早期的電路板主要連接較大體積的元器件，早期的電路板主要連接較大體積的元器件，由于制造工藝水平不夠高，主要是以單面板為主。由于制造工藝水平不夠高，主要是以單面板為主?；A(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)印制電路板的基本知識(shí)印制電路板的基本知識(shí) 雙面板雙面板 集成電路的出現(xiàn)使電路板的布局更加的復(fù)雜，集成電路的出現(xiàn)使電路板的布局更加的復(fù)雜，因此出現(xiàn)了雙

3、面板，即：兩面都可以走線的電路板。因此出現(xiàn)了雙面板，即：兩面都可以走線的電路板?；A(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)印制電路板的基本知識(shí)印制電路板的基本知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介1.1.電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì):SCH:SCH、SCHLIBSCHLIB、各種文本編輯器。、各種文本編輯器。2.2.印制電路板設(shè)計(jì)印制電路板設(shè)計(jì):PCB:PCB、PCBLIBPCBLIB、電路板組件管理器。、電路板組件管理器。3.FPGA3.FPGA及邏輯器設(shè)計(jì)。及邏輯器設(shè)計(jì)。Altium DesignerAltium Designer主要特點(diǎn)主要特點(diǎn): :功能強(qiáng)大，支持多國(guó)語(yǔ)言，完全兼容功能強(qiáng)大，支持多國(guó)語(yǔ)言，完全兼容P

4、rotelProtel各版本。各版本。Altium DesignerAltium Designer主要功能主要功能: :Altium Designer的組成及功能 原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（SCH）：）：8主要包括主要包括原理圖編輯器原理圖編輯器和和 原理圖模型庫(kù)編輯器原理圖模型庫(kù)編輯器兩部分兩部分功能主要是繪制電路原理圖，并為以后的功能主要是繪制電路原理圖，并為以后的PCB設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備 印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（PCB）：）：主要包括主要包括PCB圖編輯器圖編輯器和和 封裝模型庫(kù)編輯器封裝模型庫(kù)編輯器兩部分兩部分功能主要是繪制功能主要是繪制PCB圖，及生產(chǎn)印制電路

5、板的各種文件。圖，及生產(chǎn)印制電路板的各種文件。Altium Designer的主操作界面初識(shí)9AD啟動(dòng)后，主操作界面如下圖所示啟動(dòng)后，主操作界面如下圖所示系統(tǒng)主菜單系統(tǒng)工具欄瀏覽器工具欄工作區(qū)面板工作區(qū)工作區(qū)面板切換按鈕基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)印制電路板的設(shè)計(jì)流程印制電路板的設(shè)計(jì)流程原原理理圖圖設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)編編譯譯原原理理圖圖生生成成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)表表規(guī)規(guī)劃劃電電路路板板導(dǎo)導(dǎo)入入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)表表設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)電電路路板板規(guī)規(guī)則則檢檢查查加加載載元元件件庫(kù)庫(kù) 工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)印制電路板的設(shè)計(jì)流程印制電路板的設(shè)計(jì)流程電路設(shè)計(jì)步驟：電路設(shè)計(jì)步驟：建立建立pcbpcb設(shè)計(jì)工程文件：設(shè)計(jì)工程文件：(.PrjPcb

6、(.PrjPcb文件文件) )；2. 2. 繪制電路原理圖繪制電路原理圖 (.SchDoc(.SchDoc文件文件) )；3. 3. 編譯原理圖，顯示錯(cuò)誤；編譯原理圖，顯示錯(cuò)誤；4. 4. 生成網(wǎng)絡(luò)表生成網(wǎng)絡(luò)表 (.NET(.NET文件，系統(tǒng)自動(dòng)生成）；文件，系統(tǒng)自動(dòng)生成）；5. 5. 生成生成PCBPCB板圖板圖 (.PcbDoc(.PcbDoc文件文件) )；6. 6. 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，完成元件位置布置，設(shè)置布線規(guī)則，完成全部導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，完成元件位置布置，設(shè)置布線規(guī)則，完成全部布線；布線；7. 7. 電路板規(guī)則檢查電路板規(guī)則檢查 (.html(.html文件，系統(tǒng)自動(dòng)生成）。文件，系統(tǒng)自動(dòng)生成

7、）。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)流程原理圖設(shè)計(jì)流程在在E E盤盤下建立下建立以自己的學(xué)號(hào)命名的文件夾里，以自己的學(xué)號(hào)命名的文件夾里，新建一個(gè)新建一個(gè)PCB項(xiàng)目工程，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵項(xiàng)目工程，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵保存保存，名字改為名字改為“練習(xí)練習(xí)1”1”。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵 “ “練習(xí)練習(xí)1.PrjPcb”,1.PrjPcb”,為工程添加原理圖文件，為工程添加原理圖文件，并并保存保存，名字為，名字為“練習(xí)練習(xí)1”1”。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程安裝所有元件庫(kù)，包括原理圖符庫(kù)和元件封裝庫(kù)。安裝所有元件庫(kù)，包括原理圖符庫(kù)和元件封裝庫(kù)

8、。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)常用元件庫(kù)常用元件庫(kù)如果庫(kù)里沒有如果庫(kù)里沒有, ,要自定義其圖符及封裝。要自定義其圖符及封裝。 Miscellaneous Devices.IntLib: : 包含常用的電阻、電容、二極管、三極管等的符號(hào)；包含常用的電阻、電容、二極管、三極管等的符號(hào)； Miscellaneous Connectors.IntLib: : 包含常用的接插器件等；包含常用的接插器件等； 廠家名稱廠家名稱.IntLib: : 包含各自廠家生產(chǎn)的元器件的符號(hào)和封裝，可以在安裝目錄包含各自廠家生產(chǎn)的元器件的符號(hào)和封裝，可以在安裝目錄 下的下的“庫(kù)庫(kù)”文件夾中找到。文件夾中找到。電路原理圖設(shè)

9、計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程添加圖中所有元件，依據(jù)原理圖進(jìn)行元器件間的電氣聯(lián)接。添加圖中所有元件，依據(jù)原理圖進(jìn)行元器件間的電氣聯(lián)接。畫導(dǎo)線畫導(dǎo)線注意：要捕捉到注意：要捕捉到元件的電氣節(jié)點(diǎn)元件的電氣節(jié)點(diǎn)才能畫正確的線才能畫正確的線電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程雙擊元件編輯修改其屬性：標(biāo)識(shí)、注釋、封裝等。雙擊元件編輯修改其屬性：標(biāo)識(shí)、注釋、封裝等。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程編譯（規(guī)則檢查）：沒錯(cuò)誤，則編譯（規(guī)則檢查）：沒錯(cuò)誤，則MessagesMessages為空白。為空白。如果有錯(cuò)誤如果有錯(cuò)誤，則，則要把錯(cuò)誤修改好，警告有時(shí)可以忽略。要把錯(cuò)誤修改好，警告有時(shí)可

10、以忽略。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程查看封裝管理器，器件的標(biāo)識(shí)、注釋欄不能有空白。查看封裝管理器，器件的標(biāo)識(shí)、注釋欄不能有空白。電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程 生成網(wǎng)絡(luò)表文件（練習(xí)生成網(wǎng)絡(luò)表文件（練習(xí)1.NET)1.NET)。電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)l PCB PCB繪圖的基礎(chǔ)知識(shí)繪圖的基礎(chǔ)知識(shí)l 電路板的設(shè)計(jì)流程電路板的設(shè)計(jì)流程l 元件放置和走線的原則元件放置和走線的原則主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容 電路板中常用各個(gè)層的含義：電路板中常用各個(gè)層的含義： Toplayer:頂層走線層（默認(rèn)紅色）；頂層走線層（默認(rèn)紅色）； Bottomlayer:底層走線層（默認(rèn)藍(lán)色）；底

11、層走線層（默認(rèn)藍(lán)色）； TopOverlayer:頂層絲印層，用于字符的絲網(wǎng)露印頂層絲印層，用于字符的絲網(wǎng)露印 （默認(rèn)黃色）；（默認(rèn)黃色）； BottomOverlayer:(可選）底層絲印層；可選）底層絲印層； KeepOutlayer:禁止層，用于定義禁止層，用于定義PCB板框；板框； Multilayer:穿透層（焊盤鍍錫層）；穿透層（焊盤鍍錫層）； MechanicalLayer14:機(jī)械層。機(jī)械層。電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 常用元件所在的封裝庫(kù)名稱常用元件所在的封裝庫(kù)名稱 1 1）PCB Footprints.PCBLIBPCB Footprints.PCBLIB: :大

12、多數(shù)常見元件的封大多數(shù)常見元件的封裝庫(kù)，如貼片電阻、直插電阻、電容、二、三極管，裝庫(kù)，如貼片電阻、直插電阻、電容、二、三極管，DIPDIP直插集成電路等，電位器等；直插集成電路等，電位器等； 2 2）Transistors.PCBLIBTransistors.PCBLIB: :晶體管封裝庫(kù)；晶體管封裝庫(kù)； 3 3）各個(gè)廠家基本上都有自己的元件庫(kù)；）各個(gè)廠家基本上都有自己的元件庫(kù)； 4 4）建議把常用的元件封裝整理成單獨(dú)的庫(kù)文件。）建議把常用的元件封裝整理成單獨(dú)的庫(kù)文件?；A(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)建立建立PCBPCB文件并保存，名字改成文件并保存，名字改成“練習(xí)練習(xí)1”1”。電路板設(shè)計(jì)

13、流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)PCBPCB封裝庫(kù)和自定義元件封裝庫(kù)。封裝庫(kù)和自定義元件封裝庫(kù)。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)導(dǎo)入元件，如果有錯(cuò)返回原理圖修改。導(dǎo)入元件，如果有錯(cuò)返回原理圖修改。點(diǎn)擊，元件被調(diào)出點(diǎn)擊，元件被調(diào)出方法方法1：導(dǎo)入元件，如果有錯(cuò)返回原理圖修改。導(dǎo)入元件，如果有錯(cuò)返回原理圖修改。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)點(diǎn)擊，元件被調(diào)出，如下圖：點(diǎn)擊，元件被調(diào)出，如下圖：方法方法2:元件被調(diào)出后，元件之間由飛線連接。飛線代表元件元件被調(diào)出后，元件之間由飛線連接。飛線代表元件的

14、連接關(guān)系，并不存在的連接關(guān)系，并不存在PCBPCB中。刪除暗紅色中。刪除暗紅色ROOMROOM。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)按照一定的原則按照一定的原則排列排列元件元件和和元件的編號(hào)元件的編號(hào)。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)規(guī)劃電路板的大小。規(guī)劃電路板的大小。在軟件界面下面層的選擇中，選中在軟件界面下面層的選擇中，選中Keep-Out LayerKeep-Out Layer。即：禁止布線層，來(lái)定義板子大小。如下圖：即：禁止布線層，來(lái)定義板子大小。如下圖：用畫線的命令畫一個(gè)比排列的元件稍微大一些的矩形。用畫線的命令畫一個(gè)比排列的元件稍微大一些的矩形。電路板設(shè)

15、計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)在邊框的左下角設(shè)定原點(diǎn)：在邊框的左下角設(shè)定原點(diǎn)：EditOriginSet用上述菜單操作選中電路板的尺寸范圍，用上述菜單操作選中電路板的尺寸范圍，重新定義板子的外形。重新定義板子的外形。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)板子大小定義完成的圖紙。板子大小定義完成的圖紙。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)定義圖紙大小的過(guò)程。定義圖紙大小的過(guò)程。定義布線規(guī)則：主要修改一下三項(xiàng)。定義布線規(guī)則：主要修改一下三項(xiàng)。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)-1-1定義最小間距：改為定義最小間距：改為0.3mm(0.3mm(1000m

16、il=25.4mm1000mil=25.4mm) )。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì) -2-2定義線粗細(xì)：信號(hào)線定義線粗細(xì)：信號(hào)線0.5mm，電源線，電源線加粗加粗且且優(yōu)先優(yōu)先。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)把把VCC網(wǎng)絡(luò)的線改為網(wǎng)絡(luò)的線改為0.6mm。鼠標(biāo)右鍵鼠標(biāo)右鍵電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)把把GND網(wǎng)絡(luò)的線改為網(wǎng)絡(luò)的線改為0.8mm。鼠標(biāo)右鍵鼠標(biāo)右鍵電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)注意優(yōu)先權(quán)的選擇！注意優(yōu)先權(quán)的選擇！否則布出來(lái)的線寬一樣否則布出來(lái)的線寬一樣 -3-3走

17、線層：把走線層：把Top LayerTop Layer上的勾去掉，則是底層走線上的勾去掉，則是底層走線的單面板；反之是頂層走線的單面板。的單面板；反之是頂層走線的單面板。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)手工畫線或手工畫線或自動(dòng)布線，自動(dòng)布線，手工修改手工修改不合適的線。不合適的線。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)把飛線取代即可把飛線取代即可布線規(guī)則檢查。布線規(guī)則檢查。Messages對(duì)話框應(yīng)該是空白，如果有致命的對(duì)話框應(yīng)該是空白，如果有致命的錯(cuò)誤則要返回電路板圖進(jìn)行修該。錯(cuò)誤則要返回電路板圖進(jìn)行修該。電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)B：鋪銅網(wǎng)：鋪

18、銅網(wǎng)單面板只要底層鋪銅單面板只要底層鋪銅雙面板鋪?lái)攲雍偷讓与p面板鋪?lái)攲雍偷讓与娐钒逶O(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)*電路板在修改前電路板在修改前首先把銅網(wǎng)刪除。首先把銅網(wǎng)刪除。C：放置字符串：放置字符串電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)流程電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)電路板的尺寸：長(zhǎng)寬以電路板的尺寸：長(zhǎng)寬以3 3：2 2或或4 4：3 3為最佳。當(dāng)大為最佳。當(dāng)大于于200mm200mm長(zhǎng)和長(zhǎng)和150mm150mm寬時(shí)，考慮強(qiáng)度。寬時(shí)，考慮強(qiáng)度。高頻元器件之間的連線越短越好，隸屬于輸入或高頻元器件之間的連線越短越好，隸屬于輸入或輸出電路的元器件之間的距離越遠(yuǎn)越好。輸出電路的元器件之間的距離越遠(yuǎn)越好。具有

19、高電位差的元器件應(yīng)加大與其它連線之間的具有高電位差的元器件應(yīng)加大與其它連線之間的距離。一般距離。一般200V/mm200V/mm比較合適。比較合適。發(fā)熱元器件應(yīng)該遠(yuǎn)離熱敏元器件。發(fā)熱元器件應(yīng)該遠(yuǎn)離熱敏元器件?？梢哉{(diào)節(jié)的元器件應(yīng)該注意位置，應(yīng)該放在比較可以調(diào)節(jié)的元器件應(yīng)該注意位置，應(yīng)該放在比較容易調(diào)節(jié)的地方，要與整機(jī)的面板一致。容易調(diào)節(jié)的地方，要與整機(jī)的面板一致。太重或發(fā)熱量多的元器件不宜安裝在電路板上。太重或發(fā)熱量多的元器件不宜安裝在電路板上。對(duì)于電路板和元器件的要求：對(duì)于電路板和元器件的要求：元件布局和走線原則元件布局和走線原則電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)按照電路功能布局：按照電路功能布局：如果沒有特殊要求，盡可能的按照原理圖的元如果沒有特殊要求，盡可能的按照原理圖的元件安排對(duì)元件進(jìn)行布局，信號(hào)從左邊進(jìn)入，從件安排對(duì)元件進(jìn)行布局，信號(hào)從左邊進(jìn)入，從右邊輸出，從上邊輸入，從下邊輸出。右邊輸出，從上邊輸入，從下邊輸出。按照電路的流程，安排各個(gè)功能電路單元的位按照電路的流程，安排各個(gè)功能電路單元的位置，使信號(hào)流通更加順暢和保持一致。置，使信號(hào)流通更加順暢和保持一致。以每個(gè)功能電