Altium Designer 6.0 实用学习教程

第1章 概述 电路设计自动化（ Electronic Design Automation ） EDA 指的就是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成。如电路图（ Schematic ）的绘制，印刷电路板（ PCB ）文件的制作执行电路仿真（ Simulation ）等设计工作。随着电子工业的发展，大规模、超大规模集成电路的使用是电路板走线愈加精密和复杂。电子线路 CAD 软件产生了， Protel 是突出的代表，它操作简单、易学易用、功能强大。 1.1 Protel 的产生及发展 1985 年 诞生 dos 版 Protel 1991 年 Protel for Widows 1998 年 Protel98 这个 32 位产品是第一个包含 5 个核心模块的 EDA 工具 1999 年 Protel99 既有原理图的逻辑功能验证的混合信号仿真，又有了 PCB 信号完整性 分析的板级仿真，构成从电路设计到真实板分析的完整体系。 2000 年 Protel99se 性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。 2002 年 Protel DXP 集成了更多工具，使用方便，功能更强大。 2003 年 Protel 2004对DXP进行完善。 2006 年 Altium Designer 6.0集成了更多工具，使用方便，功能更强大，特别在PCB设计这一块性能大大提高。 1.2 Altium Designer 6.0 主要特点 1 、通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、 PCB 设计，FPGA设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。 2 、提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。 3 、提供了丰富的原理图组件库和 PCB 封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。 4 、提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。 5 、提供了强大的查错功能。原理图中的 ERC （电气法则检查）工具和 PCB 的 DRC （设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。 6 、全面兼容 Protel 系列以前版本的设计文件，并提供了 OrCAD 格式文件的转换功能。 7 、提供了全新的 FPGA 设计的功能，这好似以前的版本所没有提供的功能。 1.3 PCB 板设计的工作流程 1 、方案分析 决定电路原理图如何设计，同时也影响到 PCB 板如何规划。 根据设计要求进行方案比较、选择，元器件的选择等，开发项目中最重要的环节。 2 、电路仿真 在设计电路原理图之前，有时候会对某一部分电路设计并不十分确定，因此需要通过电路仿真来验证。还可以用于确定电路中某些重要器件参数。 3 、设计原理图组件 Altium Designer 6.0 提供了丰富的原理图组件库，但不可能包括所有组件，必要时需动手设计原理图组件，建立自己的组件库。 4 、绘制原理图 找到所有需要的原理组件后，开始原理图绘制。根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。完成原理图后，用 ERC （电气法则检查）工具查错。找到出错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为止。 5 、设计组件封装 和原理图组件库一样， Altium Designer 6.0 也不可能提供所有组件的封装。需要时自行设计并建立新的组件封装库。 6 、设计 PCB 板 ### Altium Designer 6.0 实用学习教程 #### 第1章 概述 ##### 一、电路设计自动化（EDA） 电路设计自动化（Electronic Design Automation，简称EDA）是指利用计算机辅助设计工具完成电路设计的过程。这包括但不限于电路图的绘制、印刷电路板（PCB）文件的制作以及电路仿真的执行等。随着电子工业的迅速发展，特别是大规模和超大规模集成电路的应用，电路板的走线变得越来越精密与复杂，这对电路设计提出了更高的要求。 为了应对这些挑战，出现了电子线路CAD软件，其中Protel是最著名的代表之一。它以其简单的操作界面、易学易用的特点以及强大的功能赢得了用户的广泛认可。 ##### 二、Protel的产生与发展 - **1985年**：推出了最初的DOS版Protel。 - **1991年**：Protel for Windows发布，标志着软件正式进入了图形用户界面时代。 - **1998年**：Protel 98作为首款32位产品，包含了5个核心模块，成为了当时领先的EDA工具。 - **1999年**：Protel 99不仅支持原理图的逻辑功能验证和混合信号仿真，还引入了PCB信号完整性分析等功能，构建了从电路设计到真实板分析的完整体系。 - **2000年**：Protel 99SE进一步提升了性能，增强了对设计过程的控制能力。 - **2002年**：Protel DXP集成更多的工具，提高了使用的便捷性和功能的强大性。 - **2003年**：Protel 2004对DXP进行了完善。 - **2006年**：Altium Designer 6.0问世，集成更多工具，特别是在PCB设计方面取得了显著进步。 ##### 三、Altium Designer 6.0的主要特点 1. **集成开发环境**：通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计、FPGA设计及打印等功能有机地结合在一起，提供一个全面的集成开发环境。 2. **混合电路仿真**：提供混合电路仿真功能，方便验证设计实验原理图电路中某些功能模块的正确性。 3. **组件库与封装设计**：提供丰富的原理图组件库和PCB封装库，同时提供封装向导程序，简化了新组件的封装设计过程。 4. **层次原理图设计**：支持层次原理图设计方法，有助于实现“自上而下”的设计思想，便于大型电路设计的分组协作开发。 5. **强大的查错功能**：通过ERC（电气法则检查）工具和DRC（设计规则检查）工具，帮助设计者快速发现并纠正错误。 6. **兼容性**：全面兼容Protel系列以前版本的设计文件，并提供OrCAD格式文件的转换功能。 7. **FPGA设计**：新增FPGA设计功能，扩展了软件的应用范围。 ##### 四、PCB板设计的工作流程 1. **方案分析**：根据设计要求进行方案比较与选择，确定电路原理图的设计方式以及PCB板的规划，这是开发项目中最关键的环节之一。 2. **电路仿真**：在设计电路原理图之前，对不确定的部分进行电路仿真验证，以确保设计方案的可靠性。 3. **设计原理图组件**：利用Altium Designer 6.0提供的组件库设计或自定义所需的原理图组件。 4. **绘制原理图**：完成原理图的绘制，并通过ERC工具进行电气法则检查，确保无误后方可继续。 5. **设计组件封装**：如果所需组件的封装未包含在软件的封装库中，则需要自行设计并建立新的组件封装库。 6. **设计PCB板**：在确认原理图无误后，开始PCB板的设计，包括绘出PCB板的轮廓、确定工艺要求，并进行布局和布线等工作。 7. **文档整理**：将设计过程中产生的原理图、PCB图及器件清单等文件进行整理归档，以便于后续的维护和修改。 以上介绍了Altium Designer 6.0的基本概念、发展历程、主要特点以及PCB设计的工作流程。接下来将深入探讨Altium Designer 6.0设计管理器的具体使用方法。 --- ### 第2章 Altium Designer 6.0设计管理器 #### 2.1 Altium Designer 6.0设计管理器 ##### 2.1.1 Altium Designer 6.0的主工作面板 启动Altium Designer 6.0后，会进入一个名为Design Explorer的设计管理器窗口，这是进行所有电路设计工作的基础平台。该设计管理器具有直观的用户界面和强大的设计功能，非常适合初学者使用。以下是一些基本的操作指南： - **启动Altium Designer 6.0**：启动软件后，会看到图2-1所示的启动画面。 - **进入设计管理器窗口**：启动后会自动进入设计管理器窗口（如图2-2所示），这是进行设计的主要工作区。 - **设计管理器的功能**：设计管理器不仅支持创建、打开和管理设计项目，还提供了丰富的工具和服务，如原理图编辑、PCB设计、仿真等功能。 #### 2.2 Altium Designer 6.0的设计管理器使用介绍 在接下来的内容中，我们将详细介绍如何使用Altium Designer 6.0的设计管理器来进行电路设计的各种操作，包括但不限于项目的创建、原理图绘制、PCB设计等。这些步骤对于熟悉软件的基本操作至关重要，也是进行高效电路设计的基础。 通过以上的介绍，我们可以看出Altium Designer 6.0是一款功能强大的EDA软件，它不仅能够满足现代电路设计的需求，还能有效地提升设计效率和质量。对于从事电子设计领域的工程师来说，熟练掌握这款软件的使用技巧是非常重要的。