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《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》详细介绍了基于Altium Designer软件的电路原理图设计和PCB图设计。全书由7章内容组成：第1章介绍了电路板设计的基础知识，包括电路板设计的基本概念、电路板的发展过程、电路板设计软件Altium Designer和国际著名半导体公司等。第2章介绍了电路原理图的设计，包括原理图参数的设置方法、原理图设计的基本方法、原理图的处理方法和元件库文件的编辑方法等。第3章介绍了PCB图的设计，包括PCB图的基础知识、PCB图环境参数的设置和PCB图设计的详细步骤。第4章介绍了PCB图的高级操作和检查。第5章介绍了PCB图封装的设计。第6章介绍了电路的仿真技术，包括电路仿真的基础知识、仿真原理图的设计和仿真电路的应用实例等。第7章介绍了电路板设计的实验内容，包括原理图设计的实验、PCB图设计的实验和电路仿真的实验。 《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》既可以作为高等院校电子类相关专业的教材，也可以作为硬件工程师等电子工程技术人员进行自学或参考的书籍。

第1章  电路板设计概述   1

1.1　电路板的基础知识   1

1.1.1  电路板的功能和作用   1

1.1.2  电路板设计在就业中的重要性   4

1.1.3  电路板设计的特点   5

1.1.4  电路板设计的学习技巧   5

1.2　电路板设计的基本概念   6

1.2.1  EDA(电子设计自动化)   6

1.2.2  PCB(印刷电路板)   8

1.3　电路板的发展过程   9

1.3.1  使用导线连接   9

1.3.2  单层电路板   10

1.3.3  双层电路板   10

1.3.4  多层电路板   11

1.4　Altium Designer简介   12

1.4.1  Altium Designer的发展历史   12

1.4.2  Altium Designer的安装环境要求和安装过程   13

1.4.3  Altium Designer的组成部分   16

1.4.4  Altium Designer的文件类型   18

1.4.5  Altium Designer的功能   19

1.4.6  Altium Designer的中文菜单   20

1.4.7  Altium Designer与Protel的比较   21

1.4.8  Altium Designer和Protel之间的兼容性   21

1.5　电路板的设计过程和制造过程   21

1.5.1  电路板的设计过程   21

1.5.2  电路板的制造过程   22

1.6　国际著名半导体公司简介   24

思考练习   27

第2章  电路原理图的设计   29

2.1　电路原理图设计的基础知识   29

2.1.1  设计电路原理图的步骤   29

2.1.2  使用Altium Designer 18软件进行电路板项目的管理   30

2.1.3  使用Altium Designer 18软件进行文件的操作   30

2.2　设置原理图的参数   32

2.2.1  设置原理图图纸的参数   32

2.2.2  设置原理图的环境参数   35

2.2.3  加载和卸载原理图元件的库文件   40

2.3　原理图的设计   42

2.3.1  放置原理图的电气部件   42

2.3.2  层次原理图的设计   55

2.3.3  放置原理图的图形元件   59

2.3.4  原理图的基本操作   60

2.4　原理图的处理   62

2.4.1  元件标号的自动标注   62

2.4.2  原理图的电气规则检查   64

2.4.3  原理图的封装管理器   66

2.4.4  原理图的元件统计信息   67

2.4.5  PDF文件的制作   67

2.4.6  原理图的打印   68

2.5　编辑原理图的元件库文件   68

2.5.1  元件库文件中元件的编辑   69

2.5.2  元件库文件的参数设置   73

2.5.3  创建元件的例子   74

2.5.4  提取原理图中所有的元件   75

2.6　原理图设计的技巧总结   76

思考练习   76

第3章  PCB图的设计   77

3.1　PCB图的基础知识   77

3.2　设置PCB图的参数   80

3.2.1  PCB图文件的创建   80

3.2.2  PCB图中层的功能   81

3.2.3  PCB图中对象的颜色设置   82

3.2.4  PCB图环境参数的设置   84

3.3　PCB图的设计步骤   87

3.3.1  设置电路板的形状和尺寸   87

3.3.2  设置原理图中元件的封装属性   92

3.3.3  加载原理图中元件的封装和电路网络   97

3.3.4  放置PCB图的对象   105

3.3.5  PCB图常用的编辑操作   114

3.3.6  封装的布局   121

3.3.7  自动布线和人工布线   122

3.3.8  电路板的设计方法   124

思考练习   129

第4章  PCB图的高级操作和检查   131

4.1　PCB图的高级操作   131

4.1.1  安装孔的制作   131

4.1.2  铺地操作   132

4.1.3  补泪滴操作   135

4.1.4  差分线的设计   136

4.1.5  等长线的设计   137

4.1.6  固定长度线的设计   143

4.1.7  封装的验证   143

4.1.8  电路板的制作   144

4.1.9  PDF文件的制作   144

4.2　PCB图的检查   144

4.2.1  PCB图的设计规则   144

4.2.2  PCB图的检查操作   152

思考练习   155

第5章  PCB图封装的设计   157

5.1　封装的编辑操作   157

5.2　封装的设计方法   159

5.2.1  种封装设计方法   159

5.2.2  第二种封装设计方法   160

5.3　PCB图设计的实用技巧总结   171

思考练习   171

第6章  电路的仿真技术   173

6.1　电路仿真的基础知识   173

6.2　仿真原理图的设计   175

6.3　仿真环境参数的设置   185

6.4　仿真电路的应用实例   188

思考练习   192

第7章  电路板设计实验   193

7.1　Altium Designer 18的安装和原理图的相关操作   193

7.2　原理图元件的设计   195

7.3　简单原理图的设计   197

7.4　层次原理图设计1   199

7.5　层次原理图设计2   201

7.6　单层电路板的设计   203

7.7　插针式封装的双层电路板设计   206

7.8　表面安装型封装的双层电路板设计   212

7.9　封装的设计   215

7.10　混合型封装的双层电路板设计   217

7.11　简单四层电路板的设计   219

7.12　复杂四层电路板的设计   222

7.13　六层电路板的设计   223

7.14　电路的仿真实验   224

思考练习   228

参考文献   229

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编辑推荐

《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》介绍了使用Altium Designer 18 软件进行电路板设计的整个过程，主要对电路原理图的设计、PCB 图的设计、电路仿真的设计和电路板的实验进行了详细的介绍。本书主要有以下特点：

(1) 从实际的工程应用出发，介绍了电路板设计的基本过程。按照实际工程中电路板设计

的要求，本书首先介绍了电路原理图的设计方法，然后介绍了PCB 图的设计方法，后介绍了电路仿真的设计方法。此外，本书根据实际工程的需求介绍电路板的各种操作方法，例如电路板形状和面积的设置方法与电路板层数的设置方法等。

(2) 重点介绍和总结电路板设计的实用技巧与快捷键。在电路板的设计中，开发人员不仅

要掌握电路板设计的基本步骤，还必须熟练掌握电路板设计的实用技巧和快捷键。掌握了这些实用技巧和快捷键，开发人员能够极大地提高画图效率，从而节省画图时间。例如，原理图中元件标号的标注问题，如果使用人工标注，不仅花费大量的时间，而且容易出现重复的标号；如果使用Altium Designer 软件的自动标注功能，能够快速地完成元件标号的标注，而且不会出错。

(3) 电路板设计的重点是工程实践，所以本书在后一章中介绍了电路板设计的实验内容。

第7 章包括14 个实验，其中有5 个原理图设计的实验、8 个PCB 图设计的实验和1 个电路仿真的实验。本书按照从简单到复杂的原则安排实验顺序，其目的是希望通过这些实验的练习逐步提高读者设计电路板的水平。在这些实验中，读者首先学习基于Altium Designer 18 软件的电路板设计流程，然后学习简单的两层电路板的设计方法，后学习复杂的四层电路板和六层电路板的设计方法。

前言

随着科学技术的迅速发展，现代的电子工业取得了很大的进步，高速的超大规模集成电路芯片大量地应用在实际的工程中，这些集成电路芯片向电路板设计工程师提出了更高的要求。一方面，集成电路芯片的集成度越来越高，其速度也越来越快，另一方面集成电路芯片的引脚数量越来越多，而且越来越密集，在这种情况下，设计出性能良好的电路板是电路板设计工程师必须面对的问题。Altium公司开发了适用于电路板设计的Altium Designer系列软件，这些软件具有简捷的操作方法和完整的设计流程，能够帮助电路板设计工程师在很短的时间内设计出合格的电路板。Altium Designer系列软件的入门学习比较简单，适合刚刚从事电路板设计的开发人员。

Altium Designer软件有多个版本，Altium公司几乎每年都会推出新的版本。《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》使用目前流行的Altium Designer 18版本介绍电路板设计的过程，其操作方法也适用于Altium Designer软件的其他版本。

《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》介绍了使用Altium Designer 18软件进行电路板设计的整个过程，主要对电路原理图的设计、PCB图的设计、电路仿真的设计和电路板的实验进行了详细的介绍。《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》主要有以下特点：

(1) 从实际的工程应用出发，介绍了电路板设计的基本过程。按照实际工程中电路板设计的要求，《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》首先介绍了电路原理图的设计方法，然后介绍了PCB图的设计方法，后介绍了电路仿真的设计方法。此外，《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》根据实际工程的需求介绍电路板的各种操作方法，例如电路板形状和面积的设置方法与电路板层数的设置方法等。

(2) 重点介绍和总结电路板设计的实用技巧与快捷键。在电路板的设计中，开发人员不仅要掌握电路板设计的基本步骤，还必须熟练掌握电路板设计的实用技巧和快捷键。掌握了这些实用技巧和快捷键，开发人员能够极大地提高画图效率，从而节省画图时间。例如，原理图中元件标号的标注问题，如果使用人工标注，不仅花费大量的时间，而且容易出现重复的标号；如果使用Altium Designer软件的自动标注功能，能够快速地完成元件标号的标注，而且不会出错。

(3) 电路板设计的重点是工程实践，所以《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》在后一章中介绍了电路板设计的实验内容。第7章包括14个实验，其中有5个原理图设计的实验、8个PCB图设计的实验和1个电路仿真的实验。《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》按照从简单到复杂的原则安排实验顺序，其目的是希望通过这些实验的练习逐步提高读者设计电路板的水平。在这些实验中，读者首先学习基于Altium Designer 18软件的电路板设计流程，然后学习简单的两层电路板的设计方法，后学习复杂的四层电路板和六层电路板的设计方法。

《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》结构合理、层次清晰，可以作为电路板设计的入门书籍。《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》可以作为高等院校电子类相关专业的教材，还可以作为从事电子硬件设计的工程技术人员的参考书。

北京印刷学院信息工程学院董武副教授担任《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》的主编，对《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》的全部内容进行了编写和通稿审定。董武副教授具有20多年的教学经验和实际工程经验，对电路板的设计具有深刻的理解和认识。

《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》在编写过程中得到清华出版社和北京印刷学院信息工程学院各级领导的关心与支持，在此表示衷心的感谢。

由于时间仓促，而且作者水平有限，《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》难免有疏漏之处，希望各位读者和专家批评指正，在此表示感谢。

编  者

2021年10月

书籍介绍

"《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》详细介绍了基于Altium Designer软件的电路原理图设计和PCB图设计。全书由7章内容组成：第1章介绍了电路板设计的基础知识，包括电路板设计的基本概念、电路板的发展过程、电路板设计软件Altium Designer和国际著名半导体公司等。第2章介绍了电路原理图的设计，包括原理图参数的设置方法、原理图设计的基本方法、原理图的处理方法和元件库文件的编辑方法等。第3章介绍了PCB图的设计，包括PCB图的基础知识、PCB图环境参数的设置和PCB图设计的详细步骤。第4章介绍了PCB图的高级操作和检查。第5章介绍了PCB图封装的设计。第6章介绍了电路的仿真技术，包括电路仿真的基础知识、仿真原理图的设计和仿真电路的应用实例等。第7章介绍了电路板设计的实验内容，包括原理图设计的实验、PCB图设计的实验和电路仿真的实验。

《电路板设计与开发——Altium Designer应用教程》既可以作为高等院校电子类相关专业的教材，也可以作为硬件工程师等电子工程技术人员进行自学或参考的书籍。

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