
Altium Designer 软件上课.ppt
68页电工电气技术实训《 工程软件-Altium Designer应用基础》工程训练中心工程训练中心实训3 Altium Designer原理图设计§一一. 实训目的实训目的§1. 熟悉电路设计概念,熟悉电路设计工具熟悉电路设计概念,熟悉电路设计工具Altium Designer的使用方法;的使用方法;§2. 熟悉原理图的设计熟悉原理图的设计§二二. 实训内容实训内容§1. 学习原理图设计流程及运算放大器电路原理图学习原理图设计流程及运算放大器电路原理图设计;设计;§2. 进行多谐振荡器的电路原理图设计进行多谐振荡器的电路原理图设计Altium Designer原理图设计- 电路设计概念电路与绘画4Copyright © 2009 Altium Limited 电路设计实质上与绘画是异曲同工的,只是运用的素材和达到的目的上有所区别 电路(电子线路)设计是由电气设备和元器件按一定方式联接起来,为电流流通提供了路径的总体一个成功的电子设计一个成功的电子设计一个成功的电子设计 = 完善的设计构想完善的设计构想 + 高效的设计工具高效的设计工具 + 合格的设计者合格的设计者5Copyright © 2009 Altium Limited 设计一个成功的电子产品最设计一个成功的电子产品最核心的要素就是设计者自身,而拥核心的要素就是设计者自身,而拥有完善的设计构想和高效的设计工有完善的设计构想和高效的设计工具能加速实现的这一过程。
具能加速实现的这一过程工具的作用6Copyright © 2009 Altium Limited 工具,原指工作时所需用的器具,后引申为为达到、完成或工具,原指工作时所需用的器具,后引申为为达到、完成或促进某一事物的手段它的好处可以是机械性,也可以是智能性促进某一事物的手段它的好处可以是机械性,也可以是智能性的例如一根铁棍可以当作槓杆使用,力点离开支点越远,杠杆的例如一根铁棍可以当作槓杆使用,力点离开支点越远,杠杆传递的力就越大传递的力就越大电子设计工具与技术§工具的演变工具的演变–计算机辅助设计(计算机辅助设计(CAD,,Computer Aided Design))–计算机辅助制造(计算机辅助制造(CAM,,Computer Aided Made))–计算机辅助测试(计算机辅助测试(CAT,,Computer Aided Test))–计算机辅助工程(计算机辅助工程(CAE,,Computer Aided Engineering))§技术组成技术组成–应用电子技术应用电子技术–计算机技术计算机技术–信息处理技术信息处理技术–智能化技术智能化技术EDA((电子设计自动化电子设计自动化 (Electronic Design Automation))))是现代电子设是现代电子设计技术的核心,利用计技术的核心,利用EDA工具,工具,实现实现从概念、算法、协议开始设计电子系统,从概念、算法、协议开始设计电子系统,从电路设计、性能分析直到从电路设计、性能分析直到IC版图或版图或PCB版图生成的全过程。
版图生成的全过程7Copyright © 2009 Altium Limited电子设计数据§电路原理图电路原理图 §PCB版图版图§PCB制板、加工制板、加工§元器件参数元器件参数§机械工艺制图机械工艺制图§FPGA组合逻辑电路组合逻辑电路§嵌入式软件嵌入式软件§元件仓储数据元件仓储数据§元件供应商数据元件供应商数据§… … …9Copyright © 2009 Altium Limited元件符号模型、元件Spice仿真模型元件封装模型、元件SI分析仿真模型光圈数据、钻孔数据、CAM数据等元件数据手册、典型应用设计案例等二维平面数据、三维元件模型等元件IP模型、HDL函数等.h头文件、标准函数库等元件名称、编码、数量等元件名称、价格、数量等电子设计数据有那些形式?电子设计数据有那些形式?电子设计数据的核心?电子设计数据的核心?§原理图设计数据原理图设计数据§PCB设计数据设计数据§嵌入式软件代码嵌入式软件代码§元器件模型数据元器件模型数据10Copyright © 2009 Altium LimitedAltium Designer 原理图设计- 原理图设计电子产品(早期)电子产品(早期)…13Copyright © 2008 Altium Limited原理图设计习惯14Copyright © 2008 Altium Limited原理图设计习惯原理图在逻辑关系和设计意图上的清晰、准确,是确保电原理图在逻辑关系和设计意图上的清晰、准确,是确保电路设计正确的关键所在。
路设计正确的关键所在原理图设计编辑界面原理图设计编辑界面原理图标准工具栏布线工具栏实用工具栏原理图设计案例-运算放大器电路设计创建工程与原理图文件§1、通过菜单创建PCB工程–File-New-Project-PCBProject,即可在当前工作区创建新的PCB工程–新建工程并不直接在硬盘中创建文件,需要保存:在工程面板中,右键单击新建的工程名-SaveProject,在弹出的对话框中输入“uA741”,单击“保存”按钮,即以名称“uA741.PrjPCB”保存在默认文件夹“Examples”中创建工程与原理图文件§2、通过菜单或工程面板向工程中添加原理图文件–在工程面板中,右键单击新建的工程-AddNewtoProject-Schematic–新建文件并不直接在硬盘中创建文件,需要保存:单击工具栏中的保存文件图标,然后在弹出的对话框中选择目录并命名文件,同样将其保存为”uA741.SchDoc”原理图选项§3、设置图纸参数§快捷键“D-O”-SheetOptions图纸尺寸图纸放置方向,横、纵标题栏一般可使用默认的“标准”标题栏,也可自行绘制,存为模板标题栏中图纸号”Sheetof”的间距图纸引用区域图纸尺边框边框颜色和背景颜色“捕捉”栅格自定义图纸尺寸视图栅格电气栅格原理图选项§栅格–栅格几乎是任何计算机辅助图形设计工具中必有的概念–在AD的原理图编辑其中,包含以下三种栅格:§捕捉栅格在原理图中进行操作时,光标在捕捉栅格上移动,移动步长即为栅格大小§视图栅格原理图中显示的栅格§电气栅格对具有电气意义的元素操作时,光标能达到的栅格原理图选项§单位使用英制单位使用公制单位具体单位在原理图中,尺寸单位并没有重要的实际意义(只与图纸打印效果相关),一般使用“DxpDefault”(10mil)即可安装元器件库§4、安装元器件库§AltiumDesigner系统默认打开的集合元器件库有很多,其中常用分立元器件库MiscellaneousDevices.Intlib和常用接插件库MiscellaneousConnectors.Intlib是最常用的,本例的uA741AN不在这两个库中,在C:\ProgramFiles\AD10\Library\STOperationalAmplifier.IntLib集成库,因此必须先将其加入到系统中。
添加库移除库(并不在硬盘中删除)使用库§执行[设计]>[浏览库],打开库文件面板在元件名称中找到UA741AN,双击或单击[PlaceUA741AN],将UA741AN移动到图纸适当位置,按空格键元件将逆时针旋转90°,采用同样的方法,将“MiscellaneousDevices.Intlib”设置为当前库,放置电阻Res3;再将“MiscellaneousConnector.Intlib”置为当前库,放置接插件 使用库§当需要一个元件时,建议先搜索AD已有的库文件查找结果放置元件§5、放置元件§电阻电容等无源元件的属性–无源元件的参数列表中,一般含有“Value”参数,它同时是元件的仿真参数–一般应将元件数值填写在“Value”参数中,并设置为“Visible”–“Comment”用于填写元件型号,对于一般阻容元件无具体型号的,可将其设置为参数引用“=Value”并隐藏–电阻的功率、电容的耐压等参数,可在参数列表中添加新的自定义参数放置元件§元件的封装选择–对于集成库里的元件,一般封装已经选定,不用关心–对于自己绘制的元件,若绘制库时未指定封装,可在绘制原理图时指定–可单击元件属性对话框右下方的“Add…”-“Footprint”添加封装或选定已有封装单击“Edit”编辑已有封装可更改封装的显示模式若Library下拉列表中没有需要的封装库,可以通过这个按钮添加绘制电路连线§6、绘制线路§执行[Place]>[Wire]或单击按钮,进行连线操作,系统默认单击鼠标左键的两个电气点为导线的起点和终点,如果不再放置导线,单击右键即可取消系统的导线放置状态。
§导线放置完成后,在布线工具栏中单击,光标上即出现一个网络标号为“VCC”的“T”形电源符号,本例中有两种电源,即“VCC”(+12V)和“VEE”(-12V)在电源符号的预放置状态时按下键盘的
经指导教师检查无误后,恢复实验初始状态电工电气技术实训《 工程软件-Altium Designer应用基础》工程训练中心工程训练中心实训4 Altium Designer PCB设计§一一. 实训目的实训目的§1. 进一步熟悉进一步熟悉Altium Designer 设计环境;设计环境;§2. 学习学习PCB的设计§二二. 实训内容实训内容§1. 学习学习PCB设计流程及电源板的设计流程及电源板的PCB设计;设计;§2. 学习多谐振荡器的学习多谐振荡器的PCB板图设计板图设计PCB制作技术制作技术…36Copyright © 2009 Altium Limited布局与布线布局与布线合理合理的元器件布局对于的元器件布局对于PCB Layout至关重要至关重要!!!!!!PCB编辑环境37Copyright © 2009 Altium Limited布线和绘图布线和绘图工具栏工具栏38Copyright © 2009 Altium Limited(1) Utility Tools:绘图工具Alignment Tools:对齐工具Find Selection:查找选择工具Interactively Route Connections:交互式布线。
Interactively Route Multiple Connections:差分对布线Interactively Route Differential Connections:灵巧交互工布线Place Pad:放置焊盘Place Via:放置过孔Place Arc by Edge:放置边缘弧 Place Component:放置元件Place Fill:放置矩形填充Place Polygon Plane:放置多边形填充Grids:网格工具Place Room:放置工作区工具Place Dimension:尺寸标工具39Copyright © 2009 Altium LimitedPCB示意图基本基本PCBPCB布局的规则布局的规则§((1))PCB的可制造性与布局设计的可制造性与布局设计§①①要有合理的走向,如输入要有合理的走向,如输入/输出、交流输出、交流/直流、强信号直流、强信号/弱弱信号、高信号、高/低频、高低频、高/低压等,它们的走向应该呈线形(或低压等,它们的走向应该呈线形(或分离),不相互交叉分离),不相互交叉§②②选好接地点,一般情况下要求共地选好接地点,一般情况下要求共地。
§③③合理布置电源滤波合理布置电源滤波/退耦电容,应尽可能靠近相应元件退耦电容,应尽可能靠近相应元件§④④在允许情况下,线条应尽量放宽;高压及高频线应圆滑在允许情况下,线条应尽量放宽;高压及高频线应圆滑基本基本PCBPCB布局的规则布局的规则§((2)电路的功能单元与布局设计)电路的功能单元与布局设计§①①按照电路的流向安排各个功能单元的位置,使信号尽可能保持一致按照电路的流向安排各个功能单元的位置,使信号尽可能保持一致的方向的方向§②②以每个功能电路的核心组件为中心来进行步局,尽量缩短各元器件以每个功能电路的核心组件为中心来进行步局,尽量缩短各元器件之间的引线和连接之间的引线和连接§③③对于在高频下工作的电路,要考虑元件之间的分布参数,一般尽量对于在高频下工作的电路,要考虑元件之间的分布参数,一般尽量元件平行排列元件平行排列§④④位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘的距离一般不小于位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘的距离一般不小于2mm,电路板的最佳形状为矩形,其长宽比为电路板的最佳形状为矩形,其长宽比为3::2或或4::3§⑤⑤时钟发生器、晶振和时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端应尽量相互靠近且远离其他的时钟输入端应尽量相互靠近且远离其他低频器件低频器件§⑥⑥考虑印刷电路板在机箱中的位置和方向时,应保证发热量大的器件考虑印刷电路板在机箱中的位置和方向时,应保证发热量大的器件处在上方。
处在上方42Copyright © 2009 Altium Limited原理图 — PCB数据同步 a. 原理图向原理图向PCB更新更新 b. PCB导入原理图数导入原理图数据据43Copyright © 2009 Altium Limited工程变更订单— ECO 44Copyright © 2009 Altium Limited元器件布局PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§(1)准备原理图)准备原理图§新建一个新建一个PCB工程,命名为工程,命名为DCPOWER.PrjPCB,建立一建立一个原理图文件,如图所示:个原理图文件,如图所示:将其保存为将其保存为DCPOWER.SchDOC,并编译成功并编译成功PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§((2)新建)新建PCB文件文件§在工程面板中单击右键,执行在工程面板中单击右键,执行[给工程添加新的给工程添加新的]>[PCB],则在项目中新则在项目中新创建了一个创建了一个PCB文件,命名为文件,命名为DCPOWER.PcbDoc§((3)设置工作层面)设置工作层面§执行执行[设计设计]>[层叠管理层叠管理],在弹出的对话框中单击,在弹出的对话框中单击[Menu],然后选择然后选择“双层双层”PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§((4).定义电路板的边界).定义电路板的边界§ 单击板层标签中的单击板层标签中的“Keep-Out Layer”标签,将其设标签,将其设置为当前层,执行画线,在置为当前层,执行画线,在“Keep-Out Layer”中画出一中画出一个外框,确定电路板的电气边界。
个外框,确定电路板的电气边界§((5).导入原理图设计文件).导入原理图设计文件§ 打开原理图打开原理图DCPOWER.SchDoc,执行,执行[设计设计]>[Update PCB Document DCPOWER.PcbDoc],将当将当前原理图中的设计导入前原理图中的设计导入PCB文件中,并打开文件中,并打开“工程更改顺工程更改顺序序”对话框,该对话框中列出了对对话框,该对话框中列出了对PCB文件加载网表的一文件加载网表的一些具体操作些具体操作PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§依次点击依次点击[生效更改生效更改]按钮和按钮和[执行更改执行更改]按钮,若按钮,若“Status”状态栏无错状态栏无错误显示,关闭对话框误显示,关闭对话框 PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§((6).元器件的布局).元器件的布局§执行执行[设计设计]>[Rooms]>[移动移动 Room]将将Room空间内的全空间内的全部或部分元件移到部或部分元件移到PCB上,然后再执行上,然后再执行[编辑编辑]>[删除删除],移,移动光标到动光标到Room空间的空间的DCPOWER上,单击左键删除空间。
上,单击左键删除空间用鼠标拖动各个器件,放到合适的位置用鼠标拖动各个器件,放到合适的位置§((7).手动布线).手动布线§ 执行执行[设计设计]>[规则规则],在,在“PCB Rules and Constraints Editors”对话框的对话框的“Width”规则的设置窗口中,将规则的设置窗口中,将“Min Width”、、“Preferred Width”和和“Max Width”分别设置分别设置为为10mil、、20mil 、、80mil,如图所示如图所示PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计§单击工具栏内的按钮开始布线,在布线过程中,可随时按单击工具栏内的按钮开始布线,在布线过程中,可随时按
封装管理器§封装管理器统一列出所有元件的封装,并可更改–“T-G”原件及其当前封装备选封装和当前封装封装视图添加、删除、管理封装校验封装是否可用,如果不可用,可能需要添加相应的库自动元件标号§对元件标号没有特殊要求时,可通过自动元件标号工具自动对工程中的所有元件标号–“T-A”图纸内的编号顺序编号分组原则——哪些属性一样的对象统一编号图纸的编号优先次序,Order值越小越先编号,即编号越小可设置不同图纸的元件从不同的起始值开始编号编号前后的对照更新编号清除所有编号将更新应用于工程中设计输出§设计输出–整个PCB工程设计完成之后,可能需要§打印原理图、PCB和元件报表等,其中PCB可能需要分层打印,以便于查看§导出原理图、PCB和元件报表等到PDF文档,便于传播§生成不带有网络信息的工业标准的制造文件,以便提交给PCB加工厂制板–AD通过“OutputJob”文件实现上述功能,为工程新建OutJob文件,进行设置PDF输出制造文件等的输出源文档部分制造文件部分报告部分点选这里将源添加到输出设计输出§PDF输出–可将原理图、PCB、元件报表等内容添加到PDF输出§输出的PDF文件中将自动包含各种标签,便于浏览§在所有的源项目上均可单击右键,以修改页面设置和输出配置–原理图的输出配置输出包含的内容pdf标签中是否展开一些重复的、多通道的内容设计输出§PDF输出–PCB输出配置§PCB配置相对复杂,可配置输出页面、逐页面配置包含的图层、逐图层配置包含的元素类型右键单击可进行添加页面、添加图层等操作输出页面页面中包含的图层是否包含孔是否翻转页面,常用于底层添加图层或双击图层时,可修改图层中包含的元素类型设计输出§PDF输出–元件报表配置行分类标准需要输出的列预置的模板导出文件的格式点此可单独导出为xls文档输出的内容设计输出§PDF输出–输出pdf§在“PublishToPDF”处单击右键,可修改输出文件路径的信息,默认在工程目录中的“ProjectOutputforXXX”目录下§最后单击“PublishToPDF”即可生成pdf文件输出路径页面设置依据源文档的页面设置,还是outjob文件中对源的页面设置导出完成后立即打开文档pdf标签中包含的附加内容设计输出§制造文件输出–制造文件的种类有很多种,Gerber文件(图层)和NC-Drill文件(钻孔)是较常用的–在outjob文件中选定GenerateFile之后,点选GerberFiles和NCDrillFiles设计输出§制造文件输出–Gerber文件设置§General:Unit:可选英制或公制;Format:一般选择2:5即可§Layers:选择需要输出的图层,一般在PCB中用到的图层均可选上,右侧的添加机械层全部不选§DrillDrawing:勾选DrillDrawingPlots和DrillGuidePlots两处中的“PlotAllUsedLayerPairs”,DrillDrawingSymbols选择GraphicSymbols§Apertures:勾选EmbeddedApertures(RS274X)即可§Advanced:全部默认即可设计输出§制造文件输出–生成制造文件§在“GenerateFiles”处单击右键,可修改输出文件路径等信息§因为将会生成许多单个的Gerber文件,需要为它们指定一个单独的目录§最后单击“GenerateFiles”即可生成Gerber文件和NCDrill文件指定目录65Copyright © 2008 Altium LimitedAltium将令您脱颖而出!附录一 电子设计流程介绍66Copyright © 2009 Altium Limited附录二 电路设计流程控制图67Copyright © 2009 Altium Limited附录三 产品开发流程控制图68Copyright © 2009 Altium Limited。
