第三章-原理图的设计

第三章原理图的设计

3.1原理图设计的一般流程3.2原理图的设计

3.3原理图的检查3.4原理图的报表3.5原理图的打印输出

主要内容

3.1原理图设计的一般流程AltiumDesigner14的原理图设计大致可分为如图3-1所示的9个步骤。图3-1原理图设计的一般流程3.1原理图设计的一般流程1.新建原理图。这是设计一幅原理图的第1个步骤。2.图纸设置。图纸设置就是要设置图纸的大小、方向等信息。图纸设置要根据电路图的内容和标准化要求来进行。3.装载元件库。装载元件库就是将需要用到的元件库添加到系统中。4.放置元件。从装入的元件库中选择需要的元件放置到原理图中。5.元件位置调整。根据设计的需要，将已经放置的元件调整到合适的位置和方向，以便连线。3.1原理图设计的一般流程6.连线。根据所要设计的电气关系，用导线和网络将各个元器件连接起来。7.注解。为了设计的美观、清晰，可以对原理图进行必要的文字注解和图片修饰，这些都对后来的PCB设置没有影响，只是为了方便自己和他人读图。8.检查修改。设计基本完成后，应该使用AltiumDesigner14提供的各种校验工具，根据各种校验规则对计进行检查，发现错误后进行修改。10.打印输出。设计完成后，根据需要，可选择对原理图进行打印，或制作各种输出文件。

3.2原理图的设计

绘制如图3-2所示的“集成功放电路”原理图。图3-2集成功放电路3.2原理图的设计

3.2.1新的工作台“Workspace”的创建1.打开AltiumDesigner14软件，将工作面板切换到“Projects”面板。单击菜单“文件→New→设计工作区（W）”命令，新建一个工作台“Workspace”—“项目一.DsnWrk”，如图3-3所示。2.单击菜单“文件→保存设计工作区”命令，保存工作台“Workspace”，如图3-4所示。图3-3新建设计工作台图3-4保存设计工作台3.2原理图的设计

3.2.2新建工程1.创建新工程，切换到Projects工作面板。【方法一】单击菜单“文件→New→Project→PCB工程”命令，创建一个新的工程【方法二】单击“工作台”按钮，选择“添加新的工程…（N）→PCB工程（B）”命令，创建一个新的工程，如图3-5所示。

图3-5新建工程3.2原理图的设计

2.保存工程，切换到Projects工作面板。【方法一】单击菜单“文件→保存工程”命令，将工程命名为“集成功放电路.PrjPCB”，保存到第三章中，如图3-6所示。【方法二】单击“工程”按钮，选择“保存工程”命令。图3-6保存工程3.2原理图的设计

3.2.3创建原理图和PCB文件1．新建文件【方法一】单击菜单“文件→New→原理图”命令，在“集成功放电路”中新建一个“集成功放电路”及“集成功放电路”的原理图文件及PCB文件，如图3-7所示。【方法二】在“Projects”工作面板的列表栏里，右击“集成功放电路.PrjPCB”文件，在弹出的快捷菜单中，分别选择“给工程添加新的→Schematic”和“PCB”命令，添加原理图和PCB文件。【方法三】在“Projects”工作面板中，单击“工程”按钮，在弹出的快捷菜单中，分别选择“给工程添加新的→Schematic”和“PCB”命令，添加原理图和PCB文件。图3-7在工程中新建文件3.2原理图的设计

2．导入文件（1）切换到“Projects”工作面板，在“项目一”工作台中选择“集成功放电路.Prjpcb”为当前工程。（2）单击“工程”按钮，选择“添加现有的文件到工程（A）”命令，在弹出的对话框中将“集成功放电路.SchDoc”和“集成功放电路.PcbDoc”文件选中，单击“打开”按钮即可，如图3-8所示。图3-8添加不同路径文件到工程3.2原理图的设计

3.2.4添加元件库1.启动元件库步骤一：单击主菜单中的“设计”→“浏览库”命令或单击屏幕右上方的“库…”按钮，弹出“库…”面板，如图3-9所示。图3-9启动元件库3.2原理图的设计

步骤二：“库…”面板中默认打开的是AltiumDesigner软件自带的“MiscellaneousDevices.IntLib”集成元件库，元件的元件符号、封装、SPICE模型、SI模型都集成在该库中。步骤三：在“库…”面板中选择一个元件，如二极管“DZener”，将会在“库…”面板中显示这个元件的元件符号、封装、SPICE模型、SI模型，如图3-10所示。图3-10元件“DZener”的“库…”面板3.2原理图的设计

2.添加元件库步骤一：单击“库…”按钮或单击“设计”→“添加/移除库”命令。步骤二：弹出如图3-11所示的“可用库”对话框，在该对话框中列出了加载的元件库文件。图3-11“可用库”对话框3.2原理图的设计

步骤三：单击“可用库”对话框中的“安装”按钮，将弹出如图3-12所示的“打开”对话框，可以在该对话框中选择需要加载的元件库，单击“安装”按钮即可加载被选中的元件库。步骤四：选择加载库文件后即可返回“可用库”对话框，该对话框将列出是所有可用的库文件。图3-12“打开”对话框3.2原理图的设计

步骤五：在库文件列表中可以更改元件库位置，在如图3-13所示的列表列表框中，选中一个库文件，该文件将以高亮显示。单击“上移”按钮可以将该库文件在列表中上移一位；单击“下移”按钮可以将该库文件在列表中下移一位。3.卸载库文件加载元件库后，可以将其卸载，卸载方法是：选择如图的元件库，单击“删除”按钮，即可卸载选中的元件库。图3-13更改元件库位置3.2原理图的设计

3.2.5元件的查找步骤一：在“库”面板中，单击“Search”按钮如图3-14所示，弹出“搜索库”对话框，如图3-15所示。图3-14“Search”按钮图3-15“搜索库”对话框13.2原理图的设计

步骤二：单击“>>Advanced”按钮如图出现如图3-16所示的对话框。图3-16“搜索库”对话框23.2原理图的设计

步骤三：在图3-17所示的对话框上方，输入元件名LM339，在“搜索库”对话框中可以设置查找元件的域，元件搜索的范围，元件搜索的路径，元件搜索的标准及值，然后点击“查找”按钮，可在如图

中看到搜索到的元件名称、元件符号、元件封装等信息。图3-17搜索元件“LM339”3.2原理图的设计

步骤四：设置元件查找的类型，在图3-17中的“范围”选项区内单击“在…中搜索”后面的下拉按钮，将出现四种查找类型，分别为“元件”、“封装”、“3D模式”和“数据库元件”，单击需要的查找类型查找即可。步骤五:设置元件查找范围。找到符合用户所要求的元件在如图3-18所示的“元件名称”区域中双击符合要求的元件即可将其放置在图纸中。图3-18元件搜索结果3.2原理图的设计

如果搜索到的元件所在元件库没有添加在可见库中，会弹出一个如图3-19所示的提示安装元件库的信息提示框，表明该元件库没有安装，需要用户进行添加。单击“是”按钮将会安装该元件库，同时元件会随着鼠标出现在原理图中，单击鼠标左键即可放置该元件。图3-19提示安装元件库的信息提示框3.2原理图的设计

3.2.6元件的放置及设置元件属性1.利用“库”对话框放置元件：打开“库”对话框选择元件库，如MiscellaneousDevices.IntLib。（1）在元件筛选栏中输入元件名（如RES2），则在对话框中出现对应的元件名、符号和封装等信息，如图3-20所示。图3-20选取元件3.2原理图的设计

（2）单击“PlaceRes2”按钮，选中元件就会随着鼠标指针处于悬浮状态。（3）移动鼠标在图纸的适当位置单击，将元件放置到图纸上。按下“Tab”键，设置元件属性，元件名称为R1,继续单击鼠标可连续放置同类型的元件，只是元件编号会自动加1，如R1、R2、R3等，参数值和封装不变。（4）右键单击可解除元件放置状态。2.利用右键菜单放置元件。

在原理图空白处右击鼠标，在出现的快捷菜单中选取“放置器件”命令，后续操作与前面菜单放置元件相同。3.2原理图的设计

3.设置元件属性参数。在原理图窗口中双击元件或在放置元件处于悬浮状态时按下“Tab”键，设置元件属性，如图3-21所示。元件属性主要包含：元件编号、元件符号、元件封装（指安装到线路板上时元件实际占用的位置（二维空间））。图3-21设置元件属性3.2原理图的设计

3.2.7元件的选定与解除1.元件的选定。方法一：在原理图编辑窗口内，单击某个元件，在元件的四周出现绿色的点即为选定该元件，如图3-22所示。方法二：在原理图编辑窗口内，直接用鼠标框选元件（此种操作也可同时选定多个元件），如图3-23所示。图3-22选定元件图3-23框选元件3.2原理图的设计

方法三：利用原理图编辑窗口中的“原理图标准”工具栏中的“选择区域内部的对象”按钮，然后用鼠标左键拖动覆盖元件即可。方法四：单击菜单“编辑→选中→……”，如图3-24所示图3-24利用菜单选定元件3.2原理图的设计

（2）选定元件的解除。方法一：在原理图的空白处单击鼠标。方法二：单击“标准原理图”工具栏上的“取消选择”按钮。方法三：单击菜单“编辑→取消选中→所有打开的文件”命令。方法四：按下“Shift”键，结合鼠标的单击，可有选择地解除元件选定状态。3.2原理图的设计

3.2.8元件的删除方法一：选定元件后，按下“Delete”键。方法二：单击菜单“编辑→删除”命令，然后将鼠标上的十字光标对准元件单击即可。右键解除当前状态。方法三：选定元件后，单击菜单“编辑→清除”命令即可。3.2.9元件移动【方法一】放置元件处于浮动状态时直接可以移动，单击鼠标结束。【方法二】单个元件移动：将鼠标移动到元件上面，按下左键然后直接拖动，到位后放开即可。【方法三】多个元件移动：选定多个元件后，用鼠标直接拖动，到位后放开鼠标。或选定多个元件后，单击“标准原理图”工具栏上的“移动选择对象”按钮，单击选定的元件，然后移动到位后再次单击鼠标结束。3.2原理图的设计

3.2.10元件的旋转（将输入法设置为英文状态）【方法一】用鼠标对准选定对象按下鼠标左键不放，将元件处于悬浮状态，然后利用“空格”键旋转（按一次空格键逆时针旋转90°）；组合键“Shift+空格键”则为顺时针旋转。【方法二】用鼠标对准选定对象按下鼠标左键不放，将元件处于悬浮状态，然后利用“X”键进行左右镜像翻转。【方法三】用鼠标对准选定对象按下鼠标左键不放，将元件处于悬浮状态，然后利用“Y”键进行上下镜像翻转。3.2原理图的设计

3.2.11元件排列（首先选定需要排列的多个元件）【方法一】利用“实用”工具栏上的“排列”按钮，其各按钮功能如图3-25所示。【方法二】利用菜单命令对齐（首先选定需要排列的多个元件）。

单击菜单“编辑→对齐→……”命令。

右击选中的对象，在快捷菜单中选取“对齐→……”命令。

根据出现的下级子菜单进行操作，如图3-26所示。图3-25“实用”工具栏图3-26利用菜单命令排列元件3.2原理图的设计

用以上方法将元件合理排布到图纸上，其效果如图3-27所示。图3-27元件布局图3.2原理图的设计

3.2.12调整原理图布局，连接导线在进行电路连接时经常需要调整原理图编辑窗口，以显示局部元件及精确的连接操作。调整原理图编辑窗口的显示（1）放大或缩小某点局部时，将光标移动到该点，然后按“PgUp”或“PgDn”键图形就以该点为中心进行放大或缩小显示。（2）显示全部图纸（包括图纸边界等）：单击菜单“察看→适合文档”命令。（3）显示所有元件（包括字符串）：“Ctrl+PgDn”组合键或单击菜单“察看→适合所有对象”命令。显示选择的区域：单击菜单“察看→区域”命令。（5）放大显示单个元件：选定对象，单击菜单“察看→被选中的对象”命令。（6）窗口移动：按下“Home”键，当前光标所在位置变为窗口显示的中心。3.2原理图的设计

2.连接导线连接导线或放置其他电气元件(1)单击菜单栏中的“放置”→“线”命令，或单击“布线”工具栏中的“放置线”按钮，或按快捷键P+W此时光标变成十字形状并附加一个交叉符号。(2)将光标移动到想要完成电气连接的元件的引脚上，单击放置导线的起点。由于启用了自动捕捉电气节点的功能，因此，电气连接容易完成。出现红色符号表示电气连接成功。移动光标，多次单击可以确定多个固定点醉后放置导线的终点，完成两个元件之间的连接。(3)导线的拐弯模式。如果要连接的两个引脚不在同一水平线或同一个垂直线上，则在放置导线的过程中需要单击确定导线的拐弯位置，并且可以通过Shift+Space键来切换导线的拐弯模式。有直角、45度角和任意角度3中拐弯模式。导线放置完成后，右键单击或按Esc键即可退出该操作。3.2原理图的设计

所有导线连接完成后效果图如图3-28所示：图3-28完成连线的原理图3.3

原理图的检查3.3.1编译参数设置1.错误报告类型设置设置电路原理图的电气检查规则，当进行文件编译时，系统将根据此设置对电路原理图进行电气规则检查。执行菜单命令“工程”→“工程参数”，弹出错误报告类型设置对话框，如图3-29所示。图3-29错误报告类型设置对话框3.3原理图的检查

2.电气连接矩阵设置在设置项目选项对话框中,单击电气连接矩阵(ConnectionMatrix)标签,进入电气连矩阵对话框,如图3-30所示。图3-30电气连接矩阵对话框3.3原理图的检查

3.两点注意（1）电气规则检查中还对原理图中所用元件里,若有元件输入端有定义,则对该元件的该输入端进行是否有输入信号源的检查;若没有接信号源,系统会提出警告，可以在该点放置忽略检查(NoERC)。（2）在进行电路原理图的检查时,如果用户想忽略某点的电气检查,可以在该点放置忽略检查(NoERC)。3.3原理图的检查

4.类型设置用于项目编译后产生网络类型的选择,包括总线网络类、元件网络类和特殊网络类在设置项目选项对话框中,单击类型设置（ClassGeneration)标签,进入类型设置对话框,如图3-31所示。图3-31类型设置对话框3.3原理图的检查

5.比较器设置比较器用于两个文档进行比较,当进行文件编译时,系统将根据此设置进行检查。在设置项目选项对话框中,单击选项(Comparator)标签,进入比较器设置对话框,如图3-32所示。图3-32比较器设置对话框3.3原理图的检查

6.设置输出路径和网络设置在设置项目选项对话框中,单击选项(Options)标签,进入选项设置对话框,如图3-33所示。图3-33文本选项对话框3.3原理图的检查

3.3.2项目编译与定位错误元件1.项目编译对原理图进行编译,执行菜单命令“工程”→“CompileDocument集成功放电路.SchDoc”,即可对原理图进行编译对工程项目编译,执行菜单命令“工程”→“CompilePCBProject集成功放电路.Pripcb”,即可对整个工程项目进行编译。无论哪种编译,编译后系统都会通过信息(Messages)面板给出一些错误或警告;没有错或放置“NOERC”标志,信息(Messages)面板是空的。3.3原理图的检查

2.定位错误元件编译操作后如果没错误,项目(Project)下拉菜单中编译指令栏上就不会出现错误信息指针；如果有错误,项目(Project)下拉菜单中编译指令栏上就会出现错误信针,如图3-34所示的下两行为错误信息指针。图3-34显示错误信息指针的项目（Project）下拉菜单3.3原理图的检查

单击错误信息指针,弹出编译错误(CompileErrors)面板,在面板上有信息列表,双击表中的错误选项,系统会自动定位错误元件。为了更好地了解这一操作的使用方法,在原理图中故意设置一些错误。将图中上边的电源VCC脱离开接线，然后保存；编译后，按着上述操作后可得到错误元件定位图，如图3-35所示。图3-35错误元件定位表3.3原理图的检查

在图上错误信息告知,电源VCC脱离电路；系统的过滤器过滤出错误图件,并且在原理图高亮显示这个图件,且区域放大显示,其他图件均变为暗色。单击图纸的任何位置都可以关闭过滤器,或单击编辑窗口右下角的“clear”按钮,或单击工具栏的按钮取消过滤。也可以使用信息(Messages)面板。如果面板没有自动弹出,单击面板标签“System”,选中“Messages”,打开信息面板。如图3-36所示。图3-36Message面板错误提示3.3原理图的检查

3.3.3问题修正（1）出现问题提示信息时，只要在“Message”对话框中对准其中显示的问题双击，则在原理图上突出显示该问题所涉及的元件，如图3-37所示。再根据规则进行修改，以此类推，将所有的问题一一修改。图3-37显示错误元件3.3原理图的检查

（2）无源网络错误。

报警原因：系统中将无源网络都归结为报警项，但是在实际电路中，无源网络是正常的。因此，在编译后会提示出错信息。

关闭无源网络报警：单击菜单“工程→工程参数”命令，在弹出的对话框中将“Netwithnodrivingsource”栏设置为“不报告”，单击“确定”按钮，如图3-38所示。图3-38编译参数设置3.3原理图的检查

重新编译图纸：弹出“检查正常”信息如图3-39所示。图3-39检查正常3.4原理图的报表

3.4.1报告(Reports)菜单AltiumDesigner提供了专门的工具来完成元件的统计和报表的生成、输出,这些命令集中在报告(Reports)菜单里,如图3-40所示。图3-40报告(Reports)菜单3.4原理图的报表

3.4.2材料清单（BOM表）1.生成材料清单报表的过程（１）打开项目“集成功放电路．Pripcb”,打开“集成功放电路.SchDoc”。（２）执行菜单命令“报告”→“Bill

of

Materials”，弹出报表管理器对话框,如图3-41所示。报表管理器对话框用来配置输出报表的格式。图3-41报表管理器对话框3.4原理图的报表

●All

Columns-所有行栏,列出了所有可用的信息。通过单击相应信息名称右侧的复选框,可以选择显示窗口要显示的信息,出现“√”时显示窗口显示相应信息。●Grouped

Columns-群组栏,默认为注释(Comment)和封装(Footprint)。需要进行群组显示时,在其所有行(All

Columns)栏中,用鼠标指向要显示的信息名称,按住鼠标左键,拖动该名称群组,放开鼠标左键,该息名称即被复制到群组中,同时显示窗口显示按该信息名称分类的信息内容。例如,如果需要显示元件的标称值,将“Value”项拖到群组,并将“Comment”和“Footprint”项拖回所有行栏,如图3-42所示。其显示窗口最右侧显示每个元件的标称值。图3-42群组显示的报表管理器3.4原理图的报表

●显示窗口顶部的信息名称同时也是一个排序按钮,单击显示窗口顶部的信息名称旁的下拉按钮，弹出一个下拉菜单,其中列出了原理图所使用元件的信息。单击其中任意一条,显示窗口将显示与该信息具有相同属性的所有元件,如图3-43所示。单击显示窗口左下方的“X”按钮,还原显示窗口。图3-43指定显示电阻属性的报表管理器3.4原理图的报表

●在下拉菜单中单击“Custom”命令,打开自定义自动筛选器设置对话框,如图3-44所示。通过设置筛选条件和条件间的逻辑关系,筛选出符合条件的元件。图3-44自定义自动筛选器3.4原理图的报表

2.输出材料清单报表操作步骤如下：设置报表格式。在图3-45报表管理器对话框中,其左下角有输出选项栏,提供了6种输出格式,本例选择Excel格式,图