全书以Protel的新版本Altium Designer 16为平台，介绍了电路设计的方法和技巧，主要包括Altium Designer 16概述、原理图设计基础、原理图的绘制、原理图的后续处理、层次结构原理图的设计、原理图编辑中的高级操作、PCB设计基础知识、PCB的布局设计、印制电路板的布线、电路板的后期制作、创建元件库及元件封装、电路仿真系统、信号完整性分析、自激多谐振荡器电路设计实例和游戏机电路设计实例。本书的内容由浅入深，从易到难，各章节既相对独立又前后关联。在介绍的过程中，编者根据自己多年的经验及教学心得，及时给出总结和相关提示，以帮助读者迅速掌握相关知识。全书内容讲解翔实，图文并茂，思路清晰。
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本书可以作为初学者的入门教材，也可以作为电路设计及相关行业工程技术人员及各院校相关专业师生的学习参考书。

前言
第1章 Altium Designer 16概述 1
1.1 Altium Designer 16的主窗口 2
1.1.1 菜单栏 2
1.1.2 工具栏 11
1.1.3 工作窗口 11
1.1.4 工作面板 12
1.2 Altium Designer 16的文件管理系统 12
1.2.1 项目文件 12
1.2.2 自由文件 16
1.2.3 存盘文件 17
第2章原理图设计基础 18
2.1 原理图的组成 19
2.2 原理图编辑器界面简介 20
2.2.1 菜单栏 21
2.2.2 工具栏 21
2.2.3 工作窗口和工作面板 22
2.3 原理图图纸设置 23
2.4 设置原理图工作环境 25
2.4.1 设置原理图的常规环境参数 25
2.4.2 设置图形编辑环境参数 26
2.5 加载元件库 26
2.5.1 打开“库”面板 26
2.5.2 加载和卸载元件库 27
2.6 放置元件 28
2.6.1 搜索元件 29
2.6.2 放置元件 30
2.6.3 调整元件位置 32
2.6.4 元件的排列与对齐 34
2.6.5 元件的属性设置 35
第3章原理图的绘制 39
3.1 原理图连接工具 40
3.2 元件的电气连接 41
3.2.1 放置导线 41
3.2.2 放置总线 42
3.2.3 放置总线入口 43
3.2.4 手动连接 44
3.2.5 放置电源和接地符号 46
3.2.6 放置网络标签 46
3.2.7 放置输入/输出端口 47
3.2.8 放置离图连接 48
3.2.9 放置忽略ERC测试点 49
3.2.10 放置PCB布线指示 50
3.2.11 线束连接器 52
3.2.12 线束入口 54
3.2.13 信号线束 56
3.3 使用绘图工具绘图 56
3.3.1 绘图工具 56
3.3.2 绘制直线 57
3.4 操作实例——音乐闪光灯电路设计 58
第4章原理图的后续处理 67
4.1 原理图中的常用操作 68
4.1.1 工作窗口的缩放 68
4.1.2 刷新原理图 69
4.1.3 高级粘贴 69
4.1.4 查找与替换 71
4.2 报表打印输出 75
4.2.1 打印输出 75
4.2.2 网络表 75
4.2.3 基于整个项目的网络表 76
4.2.4 基于单个原理图文件的网络表 78
4.2.5 生成元件报表 79
4.3 操作实例——音量控制电路 84
第5章层次结构原理图的设计 96
5.1 层次结构原理图的基本结构和组成 97
5.2 层次结构原理图的设计方法 98
5.2.1 自上而下的层次原理图设计 98
5.2.2 自下而上的层次原理图设计 104
5.3 层次结构原理图之间的切换 107
5.3.1 由顶层原理图中的原理图符号切换到相应的子原理图 107
5.3.2 由子原理图切换到顶层原理图 108
5.4 层次设计表 109
5.5 操作实例 109
第6章原理图编辑中的高级操作 115
6.1 工具的使用 116
6.1.1 自动分配元件标号 116
6.1.2 回溯更新原理图元件标号 117
6.2 元件编号管理 117
6.3 元件的过滤 120
6.4 在原理图中添加PCB设计规则 123
6.4.1 在对象属性中添加设计规则 123
6.4.2 在原理图中放置PCB Layout标志 124
6.5 使用“Navigator（导航）”面板进行快速浏览 125
6.6 原理图的电气检测及编译 128
6.6.1 原理图的自动检测设置 128
6.6.2 原理图的编译 129
6.6.3 原理图的修正 130
6.7 操作实例——计算机麦克风电路原理图 131
第7章 PCB设计基础知识 141
7.1 PCB编辑器界面简介 142
7.1.1 菜单栏 142
7.1.2 工具栏 142
7.2 新建PCB文件 143
7.2.1 利用PCB设计向导创建PCB文件 143
7.2.2 利用菜单命令创建PCB文件 145
7.2.3 利用模板创建PCB文件 145
7.3 PCB面板的应用 146
7.4 电路板物理结构及编辑环境参数设置 149
7.4.1 电路板物理边框的设置 150
7.4.2 电路板图纸的设置 153
7.4.3 电路板层的设置 156
7.4.4 电路板层显示与颜色设置 161
7.4.5 PCB布线区的设置 162
7.5 在PCB文件中导入原理图网络表信息 163
7.5.1 装载元件封装库 163
7.5.2 设置同步比较规则 163
7.5.3 导入网络报表 164
7.5.4 原理图与PCB图的同步更新 166
7.5.5 飞线的显示 169
第8章 PCB的布局设计 172
8.1 元件的自动布局 173
8.1.1 自动布局约束参数 173
8.1.2 在矩形区域内排列 177
8.1.3 排列板子外的元件 178
8.1.4 推挤式自动布局 179
8.1.5 导入自动布局文件进行布局 180
8.2 元件的手动布局 180
8.2.1 元件说明文字的调整 180
8.2.2 元件间距的调整 181
8.2.3 移动元件到格点处 181
8.2.4 元件手动布局的具体步骤 182
8.3 3D效果图 184
8.4 网络密度分析 185
8.5 操作实例 185
8.5.1 单片机系统PCB的布局设计 185
8.5.2 LED显示电路的布局设计 191
第9章印刷电路板的布线 197
9.1 电路板的自动布线 198
9.1.1 设置PCB自动布线的规则 198
9.1.2 设置PCB自动布线的策略 218
9.1.3 电路板自动布线的操作过程 221
9.2 电路板的手动布线 226
9.2.1 拆除布线 226
9.2.2 手动布线 227
9.3 添加安装孔 228
9.4 覆铜和补泪滴 229
9.4.1 执行覆铜命令 229
9.4.2 设置覆铜属性 229
9.4.3 放置覆铜 231
9.4.4 补泪滴 232
9.5 操作实例——LED显示电路印制电路板的布线 233
第10章电路板的后期制作 239
10.1 电路板的测量 240
10.2 设计规则检查 240
10.2.1 在线DRC和批处理DRC 242
10.2.2 对未布线的PCB文件执行批处理DRC 243
10.2.3 对已布线完毕的PCB文件执行批处理DRC 244
10.3 输出电路板相关报表 245
10.3.1 PCB图的网络表文件 245
10.3.2 PCB的信息报表 246
10.3.3 元件清单 248
10.3.4 简略元件清单 248
10.3.5 网络表状态报表 249
10.4 印制电路板图的打印输出 250
10.4.1 打印PCB文件 250
10.4.2 打印报表文件 252
10.4.3 生成Gerber文件 253
10.5 操作实例 254
10.5.1 电路板信息及网络状态报表 254
10.5.2 电路板元件清单 257
10.5.3 PCB图纸打印输出 259
10.5.4 生产加工文件输出 262
第11章创建元件库与元件封装 267
11.1 创建原理图元件库 268
11.1.1 元件库面板 268
11.1.2 工具栏 269
11.1.3 设置元件库编辑器工作区参数 272
11.1.4 绘制库元件 272
11.1.5 绘制含有子部件的库元件 276
11.2 创建PCB元件库及元件封装 278
11.2.1 封装概述 278
11.2.2 常用元件封装介绍 279
11.2.3 PCB库编辑器 280
11.2.4 PCB库编辑器环境设置 282
11.2.5 用PCB元件向导创建规则的PCB元件封装 284
11.2.6 用PCB元件向导创建3D元件封装 287
11.2.7 手动创建不规则的PCB元件封装 294
11.2.8 手动创建不规则的3D元件封装 297
11.3 元件封装检查和元件封装库报表 303
11.4 实例——创建USB采集系统项目元件库 305
11.4.1 创建原理图项目元件库 305
11.4.2 使用项目元件库更新原理图 306
11.4.3 创建项目PCB元件封装库 310
11.4.4 创建集成元件库 311
第12章电路仿真系统 314
12.1 放置电源及仿真激励源 315
12.2 仿真分析的参数设置 316
12.2.1 常规参数的设置 317
12.2.2 仿真方式 318
12.3 特殊仿真元件的参数设置 319
12.3.1 节点电压初值 319
12.3.2 节点电压 320
12.3.3 仿真数学函数 322
12.3.4 实例——正弦函数和余弦函数 322
12.4 操作实例 327
12.4.1 555单稳态多谐振荡器仿真 327
12.4.2 电源电路仿真 331
第13章信号完整性分析 335
13.1 信号完整性分析规则设置 336
13.2 设定元件的信号完整性模型 343
13.2.1 在信号完整性分析之前设定元件的SI模型 343
13.2.2 在信号完整性分析过程中设定元件的SI模型 345
13.3 信号完整性分析器设置 347
13.4 实例——某复杂电路板信号完整性分析 352
第14章自激多谐振荡器电路设计实例 357
14.1 从Schematic 到PCB 的设计流程 358
14.1.1 原理图的输入 358
14.1.2 设置项目选项 363
14.1.3 仿真前准备 366
14.1.4 电路仿真 367
14.2 创建PCB文件 369
14.2.1 创建一个新的PCB文件 369
14.2.2 资料转移 374
14.3 电路板设计 375
14.3.1 零件布置 376
14.3.2 电路板布线 376
第15章游戏机电路设计实例 378
15.1 实例设计说明 379
15.1.1 中央处理器电路 379
15.1.2 图形处理器电路 379
15.1.3 接口电路 380
15.1.4 射频调制电路 381
15.1.5 制式转换电路 381
15.1.6 电源电路 382
15.1.7 时钟电路 382
15.1.8 光电枪电路 382
15.1.9 控制盒电路 383
15.2 创建项目文件 384
15.3 原理图输入 384
15.3.1 绘制层次结构原理图的顶层电路图 384
15.3.2 绘制层次结构原理图的子图 386
15.3.3 原理图元件的自动标注 399
15.3.4 自下而上的层次结构原理图设计方法 402
15.4 层次原理图间的切换 403
15.4.1 从顶层原理图切换到原理图符号对应的子图 403
15.4.2 从子原理图切换到顶层原理图 404
15.5 元件清单 405
15.6 设计电路板 406
15.6.1 印制电路板设计初步操作 406
15.6.2 布线设置 410
15.7 项目层次结构组织文件 414

前言/序言

自20世纪80年代中期以来，计算机应用已进入各个领域。在这种背景下，ACCEL Technologies 公司推出了应用于电子线路设计的软件包——TANGO。这个软件包开创了电子设计自动化（EDA）的先河。人们开始用计算机来设计电子线路，直到今天，国内许多科研单位还在使用这个软件包。随着电子工业的飞速发展的时代，TANGO日益显示出其不适应时代发展的弱点。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Protel For Dos，从此Protel这个名字在业内日益响亮。
Protel系列是早进入我国的电子设计自动化软件，一直以易学易用而深受广大电子设计者的喜爱。Altium Designer 16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 16是一套完整的板卡级设计系统，真正实现了在单个应用程序中的集成。Altium Designer 16 PCB线路图设计系统完全利用了Windows XP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，设计者可以选择适当的设计途径以优化的方式工作。
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本书由三维书屋工作室总策划，主要由沈阳市化工学校的的王超老师和石家庄三维书屋文化传播有限公司的胡仁喜博士编写。其中卢志才执笔编写了第1~9章，胡仁喜执笔编写了第10~15章。另外，闫聪聪、康士廷、王敏、王玮、孟培、王艳池、刘昌丽、王培合、王义发、王玉秋、杨雪静、张日晶、卢园、孙立明、甘勤涛、李兵、路纯红、阳平华、李亚莉、张俊生、李鹏、周冰、董伟、李瑞、王渊峰等也参加了部分编写工作。

编者
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