工程软件实训2013秋季2

1、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。电路与绘画3Copyright 2009 Altium Limi

2、ted 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 = 完善的设计构想 + 高效的设计工具 + 合格的设计者4Copyright 2009 Altium Limited 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。电子设计数据5Copyright 2009 Altium Limited电子设计数据有那些？电子设计数据有那些？电子设计数据电路原理图 PCB版图PCB制板、加工元器

3、件参数机械工艺制图FPGA组合逻辑电路嵌入式软件元件仓储数据元件供应商数据 6Copyright 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PCB设计数据嵌入式软件代码元器件模型数据7Copyright 2009 Altium Limited一个

4、真实的完整设计过程8Copyright 2009 Altium Limited统一数据管理9Copyright 2009 Altium Limited层次更清晰协同更流畅数据更连贯过程控制更简单电子产品（早期）电子产品（早期）11Copyright 2008 Altium Limited原理图设计习惯12Copyright 2008 Altium Limited原理图设计习惯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 - PCB Proj

5、ect，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 - Save Project，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 - Add New to Project - 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.SchD

6、oc”。原理图选项 3、设置图纸参数 快捷键“D - O” - Sheet Options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”Sheet of”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

7、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“Dxp Default” (10mil)即可安装元器件库 4、安装元器件库 Altium Designer 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Miscellaneous Devices.Intlib和常用接插件库Miscellaneous Connectors.Intlib是最常用的，本例的uA741AN不在这两个库中，在C：Program FilesAD 10LibraryST Operational Amplifier.IntLib集成库，因此必须先将其加入到系统中。添加库移除库(

8、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Place UA741AN，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“Miscellaneous Devices.Intlib”设置为当前库，放置电阻Res3;再将“Miscellaneous Connector.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“Val

9、ue”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PlaceWire或

10、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键，即可打开“Power Port（电源端口）属性设置对话框绘制电路“P-O”绘制电源端口 “Tab”键更改属性 移动光标确定位置，单击放置 端口形式（Style）仅决定图形符号，并不具有电气意义，电气意义完全取决于网络名 Circle Arrow Bar Wave P

11、ower Ground Signal Ground Earth网络名，同时也是显示的名字形式是否显示名字电气规则检查 7、元件放置及电路连接完成后进行编辑检查 执行工程Compile PCB Project Ua741.PrjPCB,单击右键，选择工程区面板systemmessage，message面板在原理图编辑正确时是空白的实训要求实训要求 采用Altium Designer设计多谐振荡器电路原理图元件符号描述封装C1，C2CapRAD-0.3Q1,Q22N3904TO-92AR1R4Res1AXIAL-0.3Y1Header2HDR1X2实训步骤实训步骤 l. 按下列步骤用Altium

12、Designer 设计多谐振荡器电路原理图 （1）创建新的PCB工程文件 （2）添加新的原理图文件 （3）安装元器件库 （4）放置电路元件 （5）绘制电路连线 （6）编译（电气规则检查）无误 2. 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。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

13、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编辑环境33Copyright 2009 Altium Limited布线和绘图布线和绘图工具栏工具栏34Copyright 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

14、 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。35Copyright 2009 Altium Limited原理图 PCB数据同步 a. 原理图向PCB更新 b. PCB导入原理图数据36Copyright 2009 Altium

15、Limited工程变更订单 ECO 37Copyright 2009 Altium Limited元器件布局 编辑区 零件布置区间 38Copyright 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！基本基本PCBPCB布局的规则布局的规则电路的功能单元与布局设计电路的功能单元与布局设计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位于电路板边

16、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3：2或4：3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低频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。PCB设计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计 （1）准备原理图新建一个PCB工程，命名为DCPOWER.PrjPCB,建立一个原理图文件，如图所示：将其保存为DCPOWER.SchDOC，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PCB文件在工程面板中单击右键，执行给工程添加新的PCB,则在项目中新创建了一个PCB文件，命名为DCPO

17、WER.PcbDoc（3）设置工作层面执行设计层叠管理，在弹出的对话框中单击Menu,然后选择“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 单击板层标签中的“Keep-Out Layer”标签，将其设置为当前层，执行画线，在“Keep-Out Layer”中画出一个外框，确定电路板的电气边界。（5）导入原理图设计文件 打开原理图DCPOWER.SchDoc，执行设计Update PCB Document DCPOWER.PcbDoc,将当前原理图中的设计导入PCB文件中，并打开“工程更改顺序”对话框，该对话框中列出了对PCB文件加载网表的一些具体操作。PCB设

18、计案例设计案例-电源板的设计电源板的设计依次点击生效更改按钮和执行更改按钮，若“Status”状态栏无错误显示，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 执行设计Rooms移动 Room将Room空间内的全部或部分元件移到PCB上，然后再执行编辑删除，移动光标到Room空间的DCPOWER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。 （7）手动布线 执行设计规则，在“PCB Rules and Constraints Editors”对话框的“Width”规则的设置窗口中，将“Min Width”、“Preferred Width”和“Max Width”分别设置为10mil、20mil 、80mil,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，可随时按键，在弹出的对话框中修改导线的宽度。