Altium Designer10实例：印制电路板设计

下面以分压式工作点稳定基本放大电路为例，使用Altium Designer10软件绘制电路原理图，生成网络表，制作相应的PCB文件。

1.电路原理图的绘制

（1）新建电路原理图 进入Altium Designer10软件，创建一个PCB工程（∗.PrjPCB），在工程中添加电路原理图（∗.SchDoc）设计文件（基本放大电路.SchDoc），打开相应设计文件编辑器，进入原理图设计窗口。单击主工具栏内的“放大工具”按钮，或用快捷键“Ctrl+滚轮”实现放大和缩小（或按PageUp、PageDown键放大或缩小原理图编辑区），直到原理图编辑区内显示出大小适中的可视栅格线为止，即可进入原理图的绘制、编辑等设计操作。在打开原理图编辑区时，画线工具栏和常用工具栏同时被打开，如图7-20所示。也可以通过菜单栏的“View”菜单下的“Toolbars”子菜单选择打开或关闭画线工具栏（Wir-ing）、常用工具栏（Utilities）。

图7-20 原理图编辑区

（2）加载元器件库 打开AltiumDesigner10，在初始化情况下，右侧有“Libraries”选项卡，用鼠标左键单击可打开或者自动隐藏元器件库。在元器件库文件列表窗口内，可以添加新的元器件库和封装库。常用的分立元器件在“Miscellaneous Devices.IntLib”（集成库、元器件和封装库集成在一个库文件中）中。

（3）选取、放置元器件

1）选取、放置NPN型晶体管。在元器件库列表窗口内，找出并单击Miscellaneous De-vices.IntLib文件，使它成为当前元器件库。在元器件列表窗口内找到NPN型晶体管，单击元器件列表窗口上面的“Place”（放置）按钮，将NPN型晶体管的电气图形符号拖到原理图编辑区内。

2）放置电阻和电容。在元器件列表窗口内找到并单击“RES2”元器件，然后再单击“Place”按钮，将电阻的电气图形符号放置到编辑区内。元器件未固定前，可以通过下列快捷按钮调整元器件的方向：“Space”键，选中元器件后按一次“Space”键逆时针旋转90°；“X”键，左、右对称翻转；“Y”键，上、下对称翻转。通过上述按键调整电阻方向，并移到适当位置后，单击鼠标左键固定。按同样的方法，将电容（元器件名称为“CapPol1”）的电气图形符号放置、固定在原理图编辑区内，如图7-21所示。

图7-21 放置完元器件的编辑区

（4）元器件的布局 通过元器件的布局，不仅能够使电路原理图变得整齐、有序、美观，同时也会大大增加电路原理图的可读性，最大可能地减少设计失误。

移动元器件位置的方法如下：将光标移到目标元器件上，按下鼠标左键不放，然后直接通过移动鼠标调整元器件位置（或通过“Space”键、“X”键、“Y”键来调整元器件的方位）。当元器件调整到位后，松开鼠标左键即可。

（5）修改元器件选项属性 一般元器件放置到电路原理图中后，其参数都需要修改，以符合电路的要求。不同类型的对象，其属性参数会不同，但修改的方法却基本相同。鼠标左键双击元器件，就会出现元器件属性设置对话框，如图7-22所示，可以改变元器件的属性、标号、大小、封装等参数信息。在放置元器件的操作过程中，单击“Place”按钮将元器件从元器件库中拖出后，在没有单击鼠标左键放置前，元器件一直处于悬浮状态，这时按下键盘上的“Tab”键，也可弹出元器件属性设置对话框。

（6）连线工具栏 执行“View”菜单下的“Toolbars\Wiring”命令打开画线工具栏，然后直接单击画线工具栏中的工具进行相应的操作。画线工具栏如图7-23所示。

单击画线工具栏中的导线工具，出现十字光标，将光标移到元器件引脚的端点、导线的端点以及电气节点附近时，光标下将出现一个红色“×”（表示电气节点所在位置）。单击鼠标左键，画下起点，向导线的终点位置移动鼠标，可按“Space”键，改变导线走线方式。当鼠标移动到终点处时，在十字光标中心再次出现红色“×”，再次单击鼠标左键，则画出该段导线。

（7）放置电气节点 单击画线工具栏中的“放置电气节点”工具，将光标移到“导线与导线”或“导线与元器件引脚”的“T”形或“十”字交叉点上，单击鼠标左键即可放置表示导线与导线（包括元器件引脚）相连的电气节点。

在放置电气节点操作过程中，单击“放置电气节点”工具后，必要时也可以按下“Tab”键激活电气节点属性设置对话框，在电气节点选项属性设置窗内，选择节点大小、颜色等。

图7-22 元器件属性设置对话框

图7-23 画线工具栏

（8）放置电源和接地符号 单击画线工具栏中的电源/接地工具，然后按下“Tab”键，调出电源/接地符号属性设置对话框，如图7-24所示。

完成连线并放置电源/接地符号后，“基本放大电路.SchDoc”的绘制就基本完成了，结果如图7-25所示。

在编辑电路原理图的过程中以及结束后，单击主工具栏内的“保存”工具或“File”（文件）菜单下的“Save”命令，可将编辑的电路原理图文件存盘。

2.生成网络表

执行“Project”菜单下的“Compile Document基本放大电路.SchDoc”命令，将对电路原理图进行编译，编译通过表示电路没有连接错误，并不表示电路原理图的设计完全正确。

执行命令“Design\ Netlist for Project\ Protel”，生成项目网络表文件，检查有无遗漏。网络表文件的扩展名为“.net”，而文件名与电路原理图的文件名相同（扩展名不同）。网络表文件存放在电路原理图文件所在的文件夹内（默认路径）。

3.PCB设计

（1）进入PCB编辑器工作环境 在Altium Designer10界面中单击“File”菜单下的“New”命令，在出现的对话框中，用鼠标左键双击“PCB”文件图标，即可创建新的PCB文件，默认的文件名为“PCB1.PcbDoc”，另存为“基本放大电路.PcbDoc”。打开该文件即可进入印制电路板（PCB）编辑器，如图7-26所示。

（2）设置电路板工作层面 执行“Design\ Board Layers&Colors”菜单命令（或者按快捷键“L”），在调出的“View Configurations”对话框中的“Layer”标签页中设置需要打开的层。通常在设计双面印制电路板时，采用默认设置即可。设计单面印制电路板时，在打开双面印制电路板所需的层之中，还应关闭顶层（Top）和底层丝印层（Bottom Screen Layer）。

单击工作层选项栏中的“Keep-out Layer”选项，选择当前工作层为禁止布线层。然后用鼠标左键单击布线工具栏中的布线图标，在编辑区绘制一个2000mil×1000mil的封闭区域。

图7-24 电源/接地符号属性设置对话框

图7-25 完成原理图编辑后的结果

在“File”菜单中选择“PCB Board Wizard”选项可以用向导生成印制电路板图，并可自定义图层层数和板的大小。

（3）加载网络表 在电路原理图对话框中，选择“Design\ Update PCB Document基本放大电路.PcbDoc”，出现“ECO”（工程变更订单）检查对话框，执行“Validate Changes”和“Execute Changes”命令，屏幕弹出一个对话框，如图7-27所示，check和done结果都显示√。(www.xing528.com)

单击“Close”按钮，则将元器件导入印制电路板图中，如图7-28所示。

（4）元器件布局执行“Design\ Rules”命令，弹出规则设置对话框，由于电路简单及自动布局效果较差，一般只能将元器件散开排列，大部分需要手工布局调整，故无需详细设置布线参数，一般选择默认即可。如果元器件排列不尽如人意，可以采用拖拽的方式手动调整，分别将元器件一个个拖出来，在选中元器件时，按空格键可以将该元器件旋转，每按一次“Space”键，该元器件就逆时针旋转90°。

（5）设置布线参数选中“Bottom Layer”选项，选择焊接层为当前工作层。执行命令“Design\ Rules”，进行布线参数设置，如图7-29所示。设置安全距离为10mil；过孔设置为Min=28mil，Max=50mil；导线宽度设置为Min=10mil，Max=40mil，Pre=40mil。

图7-26 印制电路板（PCB）编辑器

图7-27 “Eco”检查对话框

（6）全局自动布线，局部手动调整 执行“Auto Route\ All”命令，对整个印制电路板进行自动布线。自动布线的效率很高，但由于自动布线采用拓扑法则，有些地方不可避免会出现一些较机械的布线方式，影响了电路板的性能和美观，可进行局部手动调整，PCB布线结果如图7-30所示。

（7）保存文件 绘制完成后，执行“File/Save”命令将绘制好的印制电路板图保存起来。

（8）元器件库和封装库的设计如果在现有的元器件库中未找到所用元器件或者封装不合适，可以通过添加元器件库“Schematic Li-brary”和“PCBLibrary”自己设计元器件的大小和封装大小。创建和封装元器件举例如图7-31所示。

图7-28 导入元器件后的印制电路板图

图7-29 布线参数设置

图7-30 PCB布线结果

图7-31 创建和封装元器件举例

项目器材

计算机、Altium Designer10软件等。

项目内容和步骤

1.绘制电路原理图

创建一个新的PCB工程，然后添加电路原理图（.SchDoc）设计文件（电路.SchDoc）。另存工程为“×××.PrjPCB”（其中的×××为自己的名字），电路图保存为“电路.SchDoc”，在“电路.SchDoc”原理图文件中绘制图7-32所示电路原理图。

图7-32 振荡电路

2.生成网络表

根据绘制的电路原理图，生成网络表。

3.制作PCB文件

制作PCB文件，采用手动布局和自动布线手动调整制作一个单层印制电路板，规格为2000mil×1000mil。

项目评分标准

印制电路板的计算机辅助设计项目评分标准见表7-3。

表7-3 印制电路板的计算机辅助设计项目评分标准

项目实训报告

1）设计封面，包括项目名称、班级、姓名、指导老师、时间等。

2）实训报告内容包括项目目标、器材、步骤。

3）在绘制电路原理图的过程中，总结实训心得体会。