电气自动化技能型人才实训系列 Altium Designer电路设计与制版技能实训 97 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电气自动化技能型人才实训系列 Altium Designer电路设计与制版技能实训

定价：45.00元

作者：肖明耀,盛春明

出版社：中国电力出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787512352483

字数：489000

页码：283

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《Altium Designer电路 设计与制版技能实训(附光盘)》以Altium Designer 电路设计软件为平台，介绍了电路设计与制版的基本 方法和技巧。本书采用以工作任务驱动为导向的项目 训练模式，分七个项目，每个项目设有1～3个训练任 务，通过任务驱动技能训练，读者可快速掌握简单电 原理图设计、原理图元件库的编辑、复杂电原理图设 计、设计简单PCB印刷电路图、制作元件PCB封装与创 建元件PCB封装库、复杂印刷电路板PCB设计、电路仿 真分析的电路设计、制版知识与技能。
《Altium Designer电路设计与制版技能实训( 附光盘)》由浅人深，循序渐进，各项目相对独立且 前后关联。全书语言简洁，思路清晰，图文并茂，便 于学习。
随书配套的光盘包含全书PPT教学资料和项目教 学实例文件，方便教师教学，读者可以通过PFT幻灯 片快速浏览学习本书内容，通过项目教学实例文件， 学习电路设计制版的技术与技巧。
本书可以作为Altium Designer电路设计与制版 的教材，也可供相关行业工程技术人员以及各院校相 关专业师生学习参考。

目录

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作者介绍

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作者为深圳技师学院的老师，长期从事一线教学实践工作，工作经验丰富，并撰写多本教材著作，写作经验丰富。本书自上市以来，不断重印，良好。

文摘

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序言

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《电气自动化新视界：基于Altium Designer的创新实践》 内容简介 本书并非一本简单的工具书，它旨在为您开启一扇通往电气自动化领域前沿设计与工程实践的大门。我们聚焦于当代电气自动化技术的核心驱动力——先进的电路设计与精密制版，并以前沿的Altium Designer软件为载体，带领您深入理解并掌握从概念构思到成品落地的全流程创新技术。本书的价值在于其前瞻性与实操性相结合，旨在培养具备解决复杂工程问题、引领技术革新能力的复合型人才。 第一章：电气自动化新浪潮与Altium Designer的赋能 电气自动化正以前所未有的速度渗透到国民经济的各个角落，从智能制造、智慧能源到智慧交通，无不体现其核心地位。本章将首先描绘当前电气自动化领域的发展脉络，剖析其关键技术趋势，例如工业物联网（IIoT）、人工智能在自动化系统中的应用、以及对更高集成度、更低功耗、更可靠性电路的需求。在此基础上，我们将引出Altium Designer作为行业内最受信赖的EDA（Electronic Design Automation）工具之一，其在推动这些技术发展中的关键作用。我们将深入探讨Altium Designer的强大功能，包括其在原理图绘制、PCB布局布线、信号完整性分析、电源完整性分析、3D建模、元器件管理以及协同设计等方面的卓越表现。本章的目标是让读者深刻认识到，掌握Altium Designer并非仅仅是学习一款软件，而是掌握了一种前沿的、面向未来的工程设计方法论，是成为新一代电气自动化工程师的必备技能。 第二章：创新电路设计的思维导图与Altium Designer的实践 一款优秀的电路设计，离不开清晰的逻辑思维和严谨的工程考量。本章将打破传统教程的线性叙事，以“思维导图”的形式，引导读者构建一套完整的创新电路设计框架。我们将从需求分析、系统架构设计、模块化设计、元器件选型策略、性能指标预估等关键环节展开，强调创新并非凭空而来，而是建立在对现有技术深刻理解和对未来趋势敏锐洞察的基础之上。 在Altium Designer的实践层面，本章将聚焦于如何将这种思维导图转化为实际可行的设计方案。我们将详细讲解： 高效的原理图绘制技巧： 不仅仅是连接元器件，更重要的是理解信号流向、设计层次化结构、运用总线技术、以及如何编写清晰的注释和设计说明，为后续的PCB设计打下坚实基础。 元器件库的构建与管理： 强调“重用性”与“标准化”原则，讲解如何创建自定义元器件、导入第三方库、以及建立企业级元器件库，从而提升设计效率和可维护性。 跨模块的协同设计策略： 针对大型或复杂的自动化系统，我们将探讨如何进行团队协作，例如使用共享项目、版本控制、以及Altium Designer提供的协同设计平台，确保不同团队成员之间的无缝对接。 性能指标的初步评估： 在原理图阶段，如何利用Altium Designer的一些基础功能（如网络属性设置）对电路的功率消耗、信号带宽等关键指标进行初步评估，为后续的PCB设计提供指导。 第三章：PCB高阶布局布线艺术与信号完整性剖析 PCB（Printed Circuit Board）是电子电路的物理载体，其设计质量直接影响到整个系统的性能、稳定性和可靠性。本章将把PCB设计提升到一个“艺术”的层面，强调其不仅仅是简单的线与点的连接，更是一门涉及电磁兼容（EMC）、信号完整性（SI）、电源完整性（PI）以及热管理的综合性工程实践。 我们将深入探讨Altium Designer在PCB高阶布局布线中的强大功能： 智能布局策略： 介绍基于元器件功能、电气连接、功耗、散热以及EMC要求的多种布局方法，例如集中式布局、分布式布局、关键元器件优先布局等。 差分信号、高速信号布线： 重点讲解如何处理高速信号，包括等长约束、阻抗匹配、蛇形线的使用、地线与电源线的屏蔽等，确保信号在传输过程中的完整性。 电源与地网络的优化设计： 深入剖析电源完整性，讲解如何设计低阻抗的电源分配网络（PDN），如何利用去耦电容的合理布局和选型来抑制噪声，以及如何处理地弹和电源塌陷等问题。 EMC设计原则与实践： 讲解EMI（电磁干扰）的产生机理，以及在PCB设计中如何通过合理的布局、布线、接地、屏蔽等措施来抑制EMI发射和提高抗干扰能力。 3D模型与结构集成： 介绍如何在Altium Designer中创建和应用PCB的3D模型，并与机械结构进行集成，从而在设计初期就发现潜在的装配和干涉问题。 第四章：嵌入式系统与FPGA/SoC的PCB设计挑战 随着电气自动化向智能化、集成化方向发展，嵌入式系统、FPGA（Field-Programmable Gate Array）和SoC（System on Chip）在其中扮演着越来越重要的角色。本章将聚焦于这些高性能、高密度集成电路在PCB设计层面所带来的独特挑战，以及Altium Designer如何应对这些挑战。 我们将深入讲解： BGA（Ball Grid Array）元器件的布局布线： 介绍BGA的电气特性，以及如何在Altium Designer中高效地进行BGA器件的引脚规划、扇出（Fanout）设计，以及与HDI（High Density Interconnect）技术的结合。 高速串行接口（如PCIe, USB 3.0, Ethernet）的PCB设计： 详细解析这些接口的电气要求，包括阻抗控制、通道延时、回波损耗、串扰等，以及如何在Altium Designer中进行精细的布线和约束设置。 FPGA/SoC的电源与时钟设计： 探讨FPGA/SoC的复杂电源需求，包括多组电压、高电流密度等，以及如何设计高效的电源分配网络。同时，讲解时钟信号的完整性设计，包括抖动（Jitter）、串扰等问题。 射频（RF）电路的PCB集成： 对于包含RF模块的自动化系统，本章将介绍RF电路在PCB上的特殊布局布线规则，例如微带线、带状线的设计，以及与数字信号的隔离。 可制造性设计（DFM）与可测试性设计（DFT）的考量： 强调在设计过程中就需要考虑PCB的制造和测试，例如最小线宽线距、过孔类型、焊盘设计、以及为后续的在线测试（ICT）和边界扫描（BScan）预留测试点。 第五章：前沿仿真技术与Altium Designer的集成应用 在当今竞争激烈的科技领域，通过仿真来验证设计方案，可以显著降低开发成本、缩短开发周期、提高产品成功率。本章将重点介绍前沿的仿真技术，并展示Altium Designer如何将其集成到设计流程中。 我们将详细讲解： 信号完整性（SI）仿真： 深入介绍TL（Transmission Line）模型、S参数、眼图（Eye Diagram）等概念，并演示如何在Altium Designer中使用其内置的SI仿真工具（如APlus）来分析信号的失真、抖动和串扰。 电源完整性（PI）仿真： 讲解PDN阻抗的仿真分析，以及如何通过仿真来评估去耦网络的有效性，预测电压跌落（IR Drop）和电源噪声。 热仿真： 介绍如何利用Altium Designer的3D功能结合热仿真工具，对PCB上的元器件进行热量分布分析，从而优化散热设计，防止过热损坏。 电磁兼容（EMC）仿真： 探讨使用EMC仿真工具来预测EMI辐射和敏感度，提前发现潜在的EMC问题，并提出解决方案。 PCB布线优化与验证： 结合仿真结果，讲解如何迭代优化PCB的布局布线，以达到最佳的性能和可靠性。 第六章：从设计到生产：制版流程的精细化管理 精湛的制版是实现创新电路设计的关键，它要求设计者对PCB的制造工艺有深入的了解。本章将带领读者深入了解PCB的整个制版流程，并展示Altium Designer在其中所扮演的角色。 我们将详细讲解： Gerber文件的生成与审查： 详细介绍Gerber文件的格式和内容，以及如何利用Altium Designer生成高质量的Gerber文件，并进行细致的审查，确保所有设计信息准确无误地传递给PCB制造商。 钻孔文件（Excellon）的生成与管理： 讲解钻孔文件的作用，以及如何在Altium Designer中进行钻孔的定义和管理，确保所有孔位信息准确。 物料清单（BOM）的生成与校对： 强调BOM的重要性，以及如何在Altium Designer中生成准确、完整的BOM，并进行详细的校对，包括元器件型号、位号、封装、数量等。 PCB制造工艺的理解： 介绍多层板、HDI板、柔性板、刚挠结合板等特殊PCB的制造工艺，以及在设计时需要注意的事项。 与PCB制造商的沟通与协作： 讲解如何有效地与PCB制造商沟通设计需求，解读制造图纸，解决生产过程中可能出现的问题。 PCB组装（PCBA）流程简介： 简要介绍PCB组装的过程，包括SMT（Surface Mount Technology）、DIP（Dual In-line Package）等工艺，以及在设计时需要考虑的组装可达性。 第七章：实际案例解析与创新实践指导 理论与实践相结合是本书的核心宗旨。本章将通过一系列精心设计的实际案例，将前几章所学的知识融会贯通，并启发读者进行创新性思考。 我们将选取代表性的电气自动化应用场景，例如： 高性能伺服驱动器PCB设计： 涉及功率器件的散热、高频开关噪声抑制、以及高精度位置反馈信号的布线。 工业物联网通信模块PCB设计： 关注射频设计、低功耗管理、以及EMC防护。 智能传感器接口电路PCB设计： 强调信号的抗干扰能力、低噪声设计以及与微控制器的集成。 基于FPGA的实时控制系统PCB设计： 聚焦于高速接口、时钟域交叉处理以及功耗优化。 在每个案例中，我们将： 深入分析设计需求与挑战。 展示Altium Designer在各个设计环节的具体应用。 讲解设计中的关键决策和权衡。 分析仿真结果与实际测试数据的对比。 总结经验教训，并提出可行的改进方向。 第八章：电气自动化人才的未来展望与持续学习路径 电气自动化技术日新月异，保持持续学习能力是每一位工程师的生存之道。本章将展望电气自动化领域未来的发展趋势，例如人工智能在设计中的进一步渗透、量子计算对EDA工具的影响、以及可持续设计理念的崛起。 同时，我们将为读者提供一套系统的持续学习路径，包括： 掌握Altium Designer的进阶功能与二次开发。 学习新的EDA工具和仿真软件。 关注行业标准和新兴技术。 参与开源项目和技术社区。 培养解决复杂问题的能力和创新思维。 本书并非一个终点，而是您在电气自动化领域开启创新实践、走向卓越工程之路的起点。通过对Altium Designer的深入掌握和对前沿技术的理解，您将能够设计出更智能、更高效、更可靠的电气自动化产品，为推动社会进步贡献自己的力量。