Altium Designer 20电路设计完全实战一本通

本书通过大量的工程实例和容量超大的同步视频，系统地介绍了Altium Designer 20的新功能、入门必备基础知识、各种常用功能的使用方法以及应用Altium Designer 20进行电路设计的思路、实施步骤和操作技巧。
全书共分为12章，主要内容包括Altium Designer 20入门、原理图绘制、原理图编辑、原理图高级编辑、高级原理图绘制、原理图库设计、印制电路板绘制、印制电路板编辑、电路仿真、电路信号分析、封装库设计和大功率开关电源电路设计综合实例。
本书内容实用性强，操作实例丰富；双色图解超直观，视频学习效率高；讲解细致透彻，语言简洁易懂；同时为了便于读者对照实践，举一反三，还提供全部实例源文件。本书非常适合Altium Designer初学者、电路设计技术人员自学使用，也可作为高等院校及培训机构相关专业的教材及参考书。

本书特色如下：
1.内容全面实用，知识体系完善。本书循序渐进地介绍了Altium Designer 20的常用功能及新功能，可以说一书在手，Altium Designer电路设计知识全精通。
2.丰富多样的实战案例。引导读者在学习的过程中快速了解Altium Designer 20的用法，并加深对知识点的掌握，力求通过实例的演练，帮助读者找到一条利用Altium Designer 进行电路设计的捷径。
3.软件版本新，适用范围广。本书基于目前新版Altium Designer 20编写而成，同样适合Altium Designer 19、Altium Designer 18等低版本软件的读者操作学习。
4.微视频学习便捷高效。为了方便读者学习，本书中的重要知识点和案例都有相应的讲解视频，超过80集高清多媒体视频录像总时长近5小时，扫书中二维码边学边看，大大提高学习效率。
5.优质的在线学习服务。本书的作者团队成员都是行业内认证的专家，免费为读者提供答疑解惑服务，读者在学习过程中若遇到技术问题，可以通过QQ群、微信群等方式随时随地与作者及其他同行在线交流。

自20世纪80年代中期以来，计算机已进入各个领域并发挥着越来越大的作用。在这种背景下，美国ACCEL Technologies Inc. 公司推出了第一款应用于电子电路设计的软件包TANGO。这个软件包开创了电子设计自动化（EDA）的先河。该软件包现在看来比较简陋，但在当时给电子电路设计带来了设计方法和方式的革命。人们开始用计算机来设计电子电路，直到今天，国内许多科研单位还在使用这款软件包。在电子工业飞速发展的时代，TANGO逐渐显示出其不适应时代发展需要的弱点。为了适应科学技术的发展，Protel Technology公司以其强大的研发能力推出了DOS 版Protel，从此，Protel这个名字在业内日益响亮。
Protel系列产品是最早进入我国的电子设计自动化软件，因易学易用而深受广大电子设计者的喜爱。自2006年初，Altium公司推出Protel系列的Altium Designer 6开始，Protel系列更名为Altium系列，目前已更新到Altium Designer 20版本。
Altium Designer 20整合了过去一年中所发布的一系列更新，包括新的PCB特性以及核心PCB和原理图工具更新。作为新一代的板卡级设计软件，其独一无二的DXP技术集成平台为设计系统提供了所有工具和编辑器的兼容环境。Altium Designer 20 是一套完整的板卡级设计系统，它真正实现了在单个应用程序中的集成。Altium Designer 20 PCB图设计系统充分利用了Windows平台的优势，具有更好的稳定性、增强的图形功能和超强的用户界面，设计者可以选择最适当的设计途径以最优化的方式工作。
本书以Altium Designer 20为平台，介绍了电路设计的方法和技巧，主要特色如下。
① 内容全面实用，知识体系完善。本书循序渐进地介绍了Altium Designer 20的常用功能、新功能以及利用Altium Designer进行电路设计的方法和技巧。
② 精选丰富的实战案例。通过实例演练，引导读者在学习的过程中快速了解Altium Designer 20的用法，并加深对知识点的掌握。
③ 软件版本新，适用范围广。本书基于目前新版Altium Designer 20编写而成，同样适合Altium Designer 19、Altium Designer 18等低版本软件的读者操作学习。
④ 微视频学习便捷高效。为了方便读者学习，本书中的重要知识点和案例都配有相应的讲解视频，扫书中二维码，边学边看，大大提高学习效率。
⑤ 配套学习资源轻松获取。除同步讲解视频外，本书还赠送全部实例源文件，方便读者对照学习，并在实践中应用。
⑥ 提供优质在线学习服务。本书的作者团队成员都是行业内认证的专家，免费为读者提供答疑解惑服务，读者在学习过程中若遇到技术问题，可以通过QQ714491436等方式随时随地与作者在线交流。
总的来说，本书内容编排由浅入深，实例具有代表性。在讲解的过程中，编者根据自己多年的经验及教学心得，适当给出总结和相关提示，以帮助读者快速地掌握所学知识。另外，为了方便读者对照学习，本书电路图采用的电子元件符号及标号与软件保持一致，部分与国标有出入，请读者自行查阅。
本书由云智造技术联盟编著。云智造技术联盟是一个集CAD/CAM/CAE/EDA技术研讨、工程开发、培训咨询和图书创作于一体的工程技术人员协作联盟，包含20多位专职和众多兼职CAD/CAM/CAE/EDA工程技术专家，主要成员有赵志超、张辉、赵黎黎、朱玉莲、徐声杰、卢园、杨雪静、孟培、闫聪聪、李兵、甘勤涛、孙立明、李亚莉、王敏、张亭、井晓翠、解江坤、胡仁喜、刘昌丽、康士廷、毛瑢、王玮、王艳池、王培合、王义发、王玉秋、张俊生等。成员精通各种CAD/CAM/CAE/EDA软件，编写了许多相关专业领域的经典图书。
由于编者的水平有限，加之时间仓促，书中疏漏之处在所难免，恳请广大专家、读者不吝赐教。如有任何问题，欢迎大家联系[email protected]，及时向我们反馈。

编著者

第1章　Altium Designer 20入门　　　/ 001
1.1　操作界面　　　/ 001
1.1.1　Altium Designer 20的集成开发环境概述　　　/ 001
1.1.2　Altium Designer 20的开发环境　　　/ 003
1.2　启动软件　　　/ 006
1.2.1　创建新的工程文件　　　/ 006
1.2.2　原理图编辑器的启动　　　/ 008
1.2.3　PCB编辑器的启动　　　/ 009
1.2.4　操作实例——创建集成频率合成器电路文件　　　/ 010
1.3　主窗口　　　/ 011
1.3.1　菜单栏　　　/ 011
1.3.2　工具栏　　　/ 013
1.3.3　工作区面板　　　/ 014
1.4　文件管理系统　　　/ 014
1.4.1　工程文件　　　/ 014
1.4.2　自由文件　　　/ 014
1.4.3　存盘文件　　　/ 015

第2章　原理图绘制　　　/ 016
2.1　加载元件库　　　/ 016
2.1.1　元件库的分类　　　/ 016
2.1.2　打开“Components（元件）”面板　　　/ 017
2.1.3　加载和卸载元件库　　　/ 017
2.1.4　操作实例——加载集成频率合成器电路元件库　　　/ 019
2.2　放置元件　　　/ 020
2.2.1　搜索元件　　　/ 020
2.2.2　操作实例——搜索集成芯片元件　　　/ 022
2.2.3　放置元件　　　/ 023
2.2.4　操作实例——放置集成频率合成器电路元件　　　/ 024
2.2.5　调整元件位置　　　/ 025
2.2.6　元件的对齐与排列　　　/ 027
2.2.7　操作实例——集成频率合成器电路元件布局　　　/ 028
2.3　绘制工具　　　/ 029
2.3.1　绘制原理图的工具　　　/ 029
2.3.2　绘制导线　　　/ 030
2.3.3　操作实例——集成频率合成器电路导线连接　　　/ 032
2.3.4　绘制总线　　　/ 033
2.3.5　操作实例——集成频率合成器电路总线连接　　　/ 034
2.3.6　绘制总线分支 　　　/ 035
2.3.7　操作实例——集成频率合成器电路总线分支连接　　　/ 036
2.3.8　设置网络标签　　　/ 037
2.3.9　操作实例——集成频率合成器电路放置网络标签　　　/ 038
2.3.10　放置电源和接地符号　　　/ 039
2.3.11　操作实例——集成频率合成器电路放置原理图符号　　　/ 041
2.3.12　放置输入/输出端口　　　/ 042
2.3.13　操作实例——集成频率合成器电路放置输入/输出端口　　　/ 043
2.3.14　放置通用No ERC测试点　　　/ 044
2.3.15　设置PCB布线标志　　　/ 045
2.3.16　放置离图连接器　　　/ 046
2.3.17　线束连接器　　　/ 047
2.3.18　预定义的线束连接器　　　/ 049
2.3.19　线束入口　　　/ 050
2.3.20　信号线束　　　/ 051
2.4　综合演练——主机电路　　　/ 052

第3章　原理图编辑　　　/ 060
3.1　原理图的组成　　　/ 060
3.2　原理图编辑器界面简介　　　/ 061
3.2.1　菜单栏　　　/ 061
3.2.2　工具栏　　　/ 062
3.2.3　工作窗口和工作面板　　　/ 064
3.3　原理图图纸设置　　　/ 065
3.3.1　原理图文档设置　　　/ 066
3.3.2　操作实例——集成频率合成器电路文档属性　　　/ 070
3.4　原理图工作环境设置　　　/ 072
3.4.1 “General”选项卡的设置 　　　/ 072
3.4.2 “Graphical Editing”选项卡的设置　　　/ 074
3.4.3 “Complier”选项卡的设置　　　/ 077
3.4.4 “AutoFocus”选项卡的设置　　　/ 078
3.4.5　“Library AutoZoom”选项卡设置　　　/ 079
3.4.6 “Grids”选项卡的设置　　　/ 080
3.4.7 “Break Wire”选项卡的设置　　　/ 080
3.4.8 “Defaults”选项卡的设置　　　/ 081
3.5　原理图中的常用操作　　　/ 083
3.5.1　元件的属性编辑　　　/ 083
3.5.2　元件编号管理　　　/ 084
3.5.3　操作实例——集成频率合成器电路元件属性编辑　　　/ 086
3.5.4　回溯更新原理图元件标号　　　/ 089
3.5.5　工作窗口的缩放　　　/ 091
3.5.6　刷新原理图　　　/ 092
3.5.7　智能粘贴　　　/ 092
3.5.8　查找文本　　　/ 094
3.5.9　文本替换　　　/ 095
3.5.10　发现下一个　　　/ 095
3.5.11　查找相似对象　　　/ 096

第4章　原理图高级编辑　　　/ 098
4.1　快速浏览　　　/ 098
4.2　原理图的电气检测及编译　　　/ 100
4.2.1　原理图的自动检测设置　　　/ 100
4.2.2　原理图的编译　　　/ 106
4.2.3　原理图的修正　　　/ 106
4.2.4　操作实例——编译集成频率合成器电路 　　　/ 108
4.3　报表的输出　　　/ 109
4.3.1　网络报表　　　/ 109
4.3.2　操作实例——生成集成频率合成器电路网络报表 　　　/ 114
4.3.3　元件报表　　　/ 115
4.3.4　元件交叉引用报表　　　/ 119
4.3.5　简易元件清单报表　　　/ 120
4.3.6　元件测量距离　　　/ 120
4.3.7　端口引用参考表　　　/ 121
4.3.8　打印输出　　　/ 121
4.3.9　创建输出任务配置文件　　　/ 122
4.4　综合演练——电动车报警电路　　　/ 124

第5章　高级原理图绘制　　　/ 134
5.1　层次原理图设计　　　/ 134
5.1.1　层次原理图概念　　　/ 134
5.1.2　顶层原理图设计　　　/ 135
5.1.3　操作实例——绘制机顶盒电路顶层原理图　　　/ 138
5.1.4　子原理图设计　　　/ 140
5.1.5　操作实例——绘制机顶盒子原理图　　　/ 141
5.2　层次原理图的设计方法　　　/ 145
5.2.1　自上而下　　　/ 145
5.2.2　操作实例——绘制机顶盒电路1　　　/ 145
5.2.3　自下而上　　　/ 147
5.2.4　操作实例——绘制机顶盒电路2　　　/ 148
5.3　层次原理图之间的切换　　　/ 150
5.3.1　用Projects工作面板切换　　　/ 150
5.3.2　用命令方式切换　　　/ 150
5.4　层次设计报表　　　/ 152
5.4.1　层次设计报表的生成　　　/ 152
5.5　综合演练　　　/ 152
5.5.1　自上而下绘制电路　　　/ 153
5.5.2　自下而上绘制电路　　　/ 160

第6章　原理图库设计　　　/ 168
6.1　创建原理图元件库　　　/ 168
6.1.1　元件库面板　　　/ 168
6.1.2　工具栏　　　/ 169
6.1.3　创建原理图库　　　/ 172
6.1.4　设置元件库编辑器工作区参数　　　/ 172
6.1.5　库元件设计　　　/ 174
6.1.6　添加库元件　　　/ 179
6.1.7　添加子器件　　　/ 179
6.1.8　操作实例——创建单片机芯片文件　　　/ 180
6.2　绘图工具介绍　　　/ 181
6.2.1　绘图工具　　　/ 181
6.2.2　绘制直线　　　/ 182
6.2.3　绘制圆弧　　　/ 183
6.2.4　绘制多边形　　　/ 185
6.2.5　操作实例——绘制运算放大器LF353 　　　/ 186
6.2.6　绘制矩形　　　/ 186
6.2.7　操作实例——绘制单片机芯片外形　　　/ 188
6.2.8　绘制椭圆　　　/ 189
6.2.9　绘制圆　　　/ 190
6.2.10　放置文本字和文本框　　　/ 191
6.2.11　放置图片　　　/ 193
6.3　综合演练　　　/ 195
6.3.1　绘制解码芯片　　　/ 195
6.3.2　绘制三端稳压电源调整器　　　/ 197

第7章　印制电路板绘制　　　/ 199
7.1　PCB界面简介　　　/ 199
7.1.1　菜单栏　　　/ 200
7.1.2　工具栏　　　/ 201
7.2　创建 PCB文件　　　/ 201
7.2.1　使用菜单命令创建PCB文件　　　/ 201
7.2.2　利用模板创建PCB文件　　　/ 202
7.3　PCB图的绘制　　　/ 203
7.3.1　绘制导线　　　/ 204
7.3.2　绘制直线　　　/ 205
7.3.3　放置元件封装　　　/ 205
7.3.4　操作实例——集成频率合成器印制电路板放置器件 　　　/ 209
7.3.5　放置焊盘和过孔　　　/ 210
7.3.6　操作实例——集成频率合成器印制电路板放置焊盘　　　/ 213
7.3.7　放置文字标注　　　/ 214
7.3.8　操作实例——集成频率合成器印制电路板标注　　　/ 215
7.3.9　放置坐标原点和位置坐标　　　/ 216
7.3.10　放置尺寸标注　　　/ 216
7.3.11　操作实例——集成频率合成器印制电路板标注尺寸　　　/ 217
7.3.12　绘制圆弧　　　/ 218
7.3.13　操作实例——集成频率合成器印制电路板绘制边界　　　/ 219
7.3.14　绘制圆　　　/ 221
7.3.15　放置填充区域　　　/ 222

第8章　印制电路板编辑　　　/ 224
8.1　PCB的设计流程　　　/ 224
8.1.1　电路板物理结构及编辑环境参数设置　　　/ 225
8.1.2　电路板板形的设置　　　/ 225
8.1.3　电路板图纸的设置　　　/ 228
8.1.4　电路板层的设置　　　/ 233
8.1.5　电路板层显示与颜色设置　　　/ 236
8.1.6　PCB布线区的设置　　　/ 238
8.1.7　参数设置　　　/ 239
8.2　在PCB编辑器中导入网络报表　　　/ 240
8.2.1　准备工作　　　/ 240
8.2.2　操作实例——集成频率合成器印制电路板规划　　　/ 240
8.2.3　导入网络报表　　　/ 241
8.2.4　操作实例——集成频率合成器印制电路板导入网络报表　　　/ 243
8.3　元件的布局　　　/ 245
8.3.1　自动布局 　　　/ 245
8.3.2　手动布局　　　/ 248
8.3.3　操作实例——集成频率合成器印制电路板布局　　　/ 249
8.4　3D效果　　　/ 251
8.4.1　效果图显示　　　/ 251
8.4.2　“PCB”面板　　　/ 252
8.4.3　“View Configuration（视图设置）”面板　　　/ 254
8.4.4　三维动画制作　　　/ 257
8.4.5　三维动画输出　　　/ 258
8.4.6　三维PDF输出　　　/ 263
8.4.7　操作实例——集成频率合成器印制电路板模型　　　/ 264
8.5　PCB的布线　　　/ 267
8.5.1　自动布线　　　/ 267
8.5.2　操作实例——集成频率合成器印制电路板布线　　　/ 270
8.5.3　手动布线　　　/ 271
8.6　建立铺铜、补泪滴以及包地　　　/ 272
8.6.1　建立铺铜　　　/ 272
8.6.2　操作实例——集成频率合成器电路铺铜　　　/ 273
8.6.3　补泪滴　　　/ 275
8.6.4　包地　　　/ 276
8.7　综合演练　　　/ 277

第9章　电路仿真　　　/ 289
9.1　电路仿真的基本概念　　　/ 289
9.2　电路仿真设计过程　　　/ 290
9.3　放置电源及仿真激励源　　　/ 290
9.4　仿真分析的参数设置　　　/ 295
9.4.1　通用参数的设置　　　/ 296
9.4.2　仿真方式的具体参数设置　　　/ 297
9.4.3　Operating Point Analysis（工作点分析）　　　/ 298
9.4.4　Transient Analysis（瞬态特性分析）　　　/ 298
9.4.5　DC Sweep Analysis（直流传输特性分析）　　　/ 300
9.4.6　AC Small Signal Analysis（交流小信号分析）　　　/ 301
9.4.7　Noise Analysis（噪声分析）　　　/ 302
9.4.8　Pole-Zero Analysis（零-极点分析）　　　/ 303
9.4.9　Transfer Function Analysis（传递函数分析）　　　/ 304
9.4.10　Temperature Sweep（温度扫描）　　　/ 305
9.4.11　Parameter Sweep（参数扫描）　　　/ 305
9.4.12　Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）　　　/ 307
9.4.13　Global Parameters（全局参数分析）　　　/ 308
9.4.14　Advanced Options（高级选项）　　　/ 309
9.5　特殊仿真元件的参数设置　　　/ 309
9.5.1　节点电压初值　　　/ 309
9.5.2　节点电压　　　/ 311
9.5.3　仿真数学函数　　　/ 312
9.6　综合演练　　　/ 313

第10章　电路信号分析　　　/ 321
10.1　信号完整性的基本介绍　　　/ 321
10.1.1　信号完整性定义　　　/ 321
10.1.2　在信号完整性分析方面的功能　　　/ 322
10.1.3　将信号完整性分析集成进标准的板卡设计流程中　　　/ 323
10.2　进行信号完整性分析的特点　　　/ 323
10.3　综合演练　　　/ 324

第11章　封装库设计　　　/ 334
11.1　创建PCB元件库及元件封装　　　/ 334
11.1.1　封装概述　　　/ 334
11.1.2　常用元封装介绍　　　/ 335
11.1.3　PCB库编辑器　　　/ 336
11.1.4　PCB库编辑器环境设置　　　/ 338
11.1.5　用PCB元件向导创建规则的PCB元件封装　　　/ 342
11.1.6　用PCB元件向导创建3D元件封装　　　/ 345
11.1.7　手动创建不规则的PCB元件封装　　　/ 352
11.2　元件封装检查和元件封装库报表　　　/ 361
11.3　创建项目元件库　　　/ 363
11.3.1　创建原理图项目元件库　　　/ 363
11.3.2　使用项目元件库更新原理图　　　/ 365
11.3.3　创建项目PCB元件库　　　/ 368
11.3.4　创建集成库　　　/ 369
11.4　综合演练——库文件设计　　　/ 370
11.4.1　三端稳压电源调整器封装库　　　/ 370
11.4.2　解码器芯片封装库　　　/ 373
11.4.3　集成库设计　　　/ 376

第12章　大功率开关电源电路设计综合实例　　　/ 379
12.1　电路分析　　　/ 379
12.2　创建工程文件　　　/ 381
12.3　创建元件库　　　/ 381
12.3.1　创建PM4020A 元件　　　/ 381
12.3.2　创建可调电阻　　　/ 386
12.3.3　制作变压器元件　　　/ 391
12.4　绘制原理图文件　　　/ 395
12.5　原理图高级编辑　　　/ 401
12.6　设计PCB　　　/ 402
12.6.1　创建PCB 文件　　　/ 402
12.6.2　元件布局　　　/ 405
12.6.3　3D效果图　　　/ 405
12.6.4　布线　　　/ 406
12.6.5　建立铺铜　　　/ 408
12.6.6　泪滴设置　　　/ 408
12.6.7　三维动画　　　/ 410

附录　Altium Designer 20软件的安装和卸载　　　/ 414