電子線路CAD實訓報告格式

廣西大學行健文理學院

電子線路CAD實訓報

告

題目：基于TDA2030的功率集成

放大電路

學部：電氣信息學部班級：姓名：學號：指導教師：唐琳撰寫日期：201*年1月

目錄

目錄

第一章電路原理分析...............................................................1第二章電路的制作過程...........................................................2第三章電路的調(diào)試分析...........................................................3電子線路CAD實訓總結..........................................................4

第一章電路原理分析

第一章電路原理分析

第二章電路的制作過程

第二章電路的制作過程

第三章電路的調(diào)試分析

第三章電路的調(diào)試分析

總結

電子線路CAD實訓總結

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自動化專業(yè)

《電子線路CAD訓練》實訓報告

專業(yè)學生姓名班級學號完成日期

自動化

201*-1-26工學院電氣工程學院《電子線路CAD訓練》實訓報告

內(nèi)容提要

《電子線路CAD訓練》是自動化專業(yè)教學計劃中十分重要的實踐性教學環(huán)節(jié)之一。在學生學完《模擬電子技術》、《數(shù)字電子技術》、《電力電子技術》和《微機原理與接口》等課程后，通過這一訓練實習環(huán)節(jié)，可以進一步鞏固學生所學的自動化專業(yè)中的基礎知識，掌握構成自動化系統(tǒng)的電子線路設計方法，使學生了解和掌握所學專業(yè)的工作要求和特點，培養(yǎng)學生對本專業(yè)的學習興趣，培養(yǎng)學生實際工作否認技巧和能力，使學生具有進行本專業(yè)的學習興趣，培養(yǎng)學生實際工作的技巧和能力，使學生具有進行本專業(yè)電路的設計能力，為學生后續(xù)課程的學習奠定堅實基礎。

《電子線路CAD訓練》的主要任務是培養(yǎng)學生對電子線路設計的實踐動手能力：

1.AltumDesigner6的安裝和設置；2.電子線路原理圖的設計3.原理圖元件庫的設計4.電子線路PCB電路板設計5.PCB元件封裝庫的設計。

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目錄

1AltiumDesigner6軟件介紹及安裝...........................1

1.1AltiumDesigner6簡介.......................................................................................11.2AltiumDesigner6的安裝過程具體步驟.............................................................2

1.2.1系統(tǒng)需求.................................................................................................2

1.2.2系統(tǒng)安裝.................................................................................................21.2.3軟件激活................................................................................................3

1.3AltiumDesigner6的系統(tǒng)設置.............................................................................4

1.4AltiumDesigner6的界面自定義........................................................................4

2電子線路圖原理圖設計.......................................4

2.1電子線路原理圖設計流程.................................................................................42.2原理圖工作環(huán)境設置..........................................................................................62.3原理圖設計步驟..................................................................................................7

2.3.1新建設計空間和原理圖文件.................................................................7

2.3.2布置圖元對象.........................................................................................82.3.3布置導線...............................................................................................102.3.4.保存文件...............................................................................................10

2.4電子線路原理圖設計實例................................................................................11

2.5原理圖編輯經(jīng)驗總結........................................................................................12

3.電路原理圖元件庫文件的設計...............................12

3.1元件庫設計的目的............................................................................................123.2電路原理圖元件庫文件設計實例....................................................................12

3.2.1新建元件庫文件..................................................................................12

3.2.2添加元件..............................................................................................13

3.3電路原理圖元件庫文件設計經(jīng)驗總結............................................................15

4電子線路PCB電路板設計....................................15

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4.1電子線路PCB電路板設計流程和工作環(huán)境設置............................................154.2PCB電路板設計..................................................................................................16

4.2.1手工布線...............................................................................................164.2.2由原理圖生成PCB板.........................................................................18

4.3PCB電路板設計經(jīng)驗總結..................................................................................20

5PCB元件封裝庫設計........................................20

5.1PCB元件封裝庫設計的目的..............................................................................205.2元件封裝編輯器環(huán)境.......................................................................................205.3PCB元件封裝庫設計實例..................................................................................20

5.3.1自定義PCB元件封裝.........................................................................20

5.3.2利用向導生成PCB元件封裝..............................................................21

5.4PCB元件封裝庫設計經(jīng)驗總結..........................................................................23

實訓體會..................................................................................................................23

參考文獻.....................................................24

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1AltiumDesigner6軟件介紹及安裝1.1AltiumDesigner6簡介

隨著電子制造技術的飛速發(fā)展，各大電子器件不斷推陳出新，電子器件日益大規(guī)模化、高密度化和小型化。電子產(chǎn)品對于速度、容量、體積和重量等技術指標的要求不斷提高，傳統(tǒng)的手工設計越來越難以適應市場發(fā)展的需要。因此，越來越多的設計人員使用一些快速、高效的CAD設計軟件來進行輔助電路原理圖、PCB圖的設計，打印各種報表，控制電路板的生產(chǎn)，電路設計在方法和手段上發(fā)生了革命性的變化。為提高設計效率，人們進而提出了智能型EDA（ElectronicsDesignAutomation）即電子設計自動化的概念，并開發(fā)了相應的EDA工具軟件。這種工具軟件可以根據(jù)系統(tǒng)的行為和功能要求，自動地逐層完成電子產(chǎn)品設計的全過程，包括原理圖和語言輸入、檢查錯誤和仿真驗證、PCB設計、信號分析和規(guī)則檢查以及生成CAM文件等。

201*年初，原Protel軟件的開發(fā)商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本AltiumDesigner6.0，目前其最新版本為6.7。AltiumDesigner6.x是一個一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，是目前唯一一款能實現(xiàn)所有電路板級設計功能的軟件。AltiumDesigner6將設計流程、集成化PCB設計、可編程器件（如FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起，具備同時進行PCB和FPGA設計以及嵌入式設計的能力，能實現(xiàn)將設計方案從概念轉變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。

AltiumDesigner6除了全面繼承包括99SE，ProtelDXP在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點以外，還增加了許多改進和很多高端功能。該平臺拓寬了板級設計的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設計功能和SOPC設計實現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設計中的FPGA與PCB設計以及嵌入式設計集成在一起。

AltiumDesigner6以強大的設計輸入功能為特點，在FPGA和板級設計中，同時支持原理圖輸入和HDL硬件描述輸入模式；同時支持基于VHDL的設計仿真，混合信號電路仿真、布局前/后信號完整性分析。AltiumDesigner

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6的布局布線采用完全規(guī)則驅動模式，并且在PCB布線中采用了無網(wǎng)格的SitusTM拓撲邏輯自動布線功能，將完整的CAM輸出功能的編輯結合在一起。

1.2AltiumDesigner6的安裝過程具體步驟

1.2.1系統(tǒng)需求

由于綜合了FPGA設計和嵌入式系統(tǒng)軟件設計（包含使用基于FPGA技術的處理器的嵌入式系統(tǒng)軟件）功能，AltiumDesigner6的系統(tǒng)需求較以往的版本更高。

Altium公司推薦的系統(tǒng)配置為：

●WindowsXP（專業(yè)版或家庭版）、Windows201*專業(yè)版�！裰辽�1.8GHz處理器。●至少1GB內(nèi)存。●至少2GB硬盤空間。

●顯示器至少1024×768屏幕分辨率，32位真彩色，32MB顯存。1.2.2系統(tǒng)安裝

（1）打開安裝盤，雙擊“setup”目錄下的“setup.exe”文件。（2）單擊安裝向導歡迎窗口的“Next”按鈕。

（3）選擇“LicenseAgreement”視圖中的“Iacceptthelicenseagreement”單選項，同意該協(xié)議，單擊“Next”按鈕，顯示“UserInformation”視圖。

（4）在“UserInformation”視圖中的“FullName”編輯框內(nèi)輸入用戶名稱，在“Organization”編輯框內(nèi)輸入單位名稱，在使用權限選項中選擇使用權限的范圍：“Anyonewhousesthiscomputer”單選項，表示這臺計算機上的所有用戶都能使用

AltiumDesigner6，“Onlyforme”單選項則表示只有在當前安裝AltiumDesigner6的用戶帳號下才能使用AltiumDesigner6軟件。單擊“Next”按鈕，顯示“DestinationFolder”視圖。

（5）在“DestinationFolder”視圖“DestinationFolder”區(qū)域顯示了即將安裝AltiumDesigner6的安裝路徑，若想更改安裝路徑，單擊

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“Browse”按鈕。

（6）在安裝路徑選擇對話框中選擇安裝路徑，單擊“OK”按鈕，確定安裝路徑，單擊“DestinationFolder”視圖中的“Next”按鈕，打開如圖1.6所示的“ReadytoInstalltheApplication”視圖。

（7）確定以上安裝信息設定無誤后，單擊“ReadytoInstalltheApplication”視圖中的“Next”按鈕開始安裝，過程中，文件復制窗口內(nèi)將顯示操作過程和文件復制進度，以及安裝剩余時間等信息。

（8）文件復制完畢后，系統(tǒng)彈出安裝完畢窗口，單擊“Finish”按鈕，結束安裝。

至此，AltiumDesigner6的文件安裝工作結束，但此時軟件仍不能正常運行，需要使用軟件許可證文件或網(wǎng)絡許可證將其激活，才能正常使用該軟件。

1.2.3軟件激活

AltiumDesigner6只有在啟動后才能激活，AltiumDesigner6的啟動方式有如下兩種。

單擊計算機桌面下方的“開始”按鈕，在彈出的啟動菜單中選擇“AltiumDesigner6”選項，即可啟動AltiumDesigner6。或者在計算機桌面上選擇“開始”->“程序（P）”->“AltiumDesigner6”->“AltiumDesigner6”命令項，也可啟動AltiumDesigner6。

激活前的AltiumDesigner6右上角顯示“unlicensed”字樣，表示該軟件尚未被激活。

啟動后，AltiumDesigner6將自動新建一個名為“Workspace1.DsnWrk”的工作臺，此時工具欄中的快捷按鈕都處于不可用狀態(tài)，系統(tǒng)自動打開如圖1.10所示的“DXPLicensesmanagement”頁面，以紅色顯示“Therearenoactivelincenses.Usetheoptionstoaddorchoosealicense”，提示未找到激活許可證，要求用戶設置或添加許可證以激活AltiumDesigner6。添加許可證文件步驟如下。

（1）在“DXPLicensing”欄內(nèi)的“LicensingMode”選項欄中選擇軟件許可證類型，“Standalone”表示單機版軟件許可證，“Network”表示網(wǎng)絡版軟件許可證。選擇“Standalone”選項，然后單擊“AvailableLicense”區(qū)域內(nèi)的“Addlicensefile”超鏈接，“打開”對話框。

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（2）在“打開”對話框中選擇許可證文件“*.alf”文件，單擊“打開”按鈕，將許可證文件添加到AltiumDesigner6系統(tǒng)中。

添加許可證后，“DXPLicensesmanagement”頁面中“LicensesMode”區(qū)域內(nèi)的紅色提示消失了，“AvailableLicenses”區(qū)域內(nèi)的licenses列表中添加了一行許可證文件狀態(tài)。工具欄中的快捷工具按鈕被激活，處于可用狀態(tài)。

（3）選擇“Help”->“about”命令，打開版本信息窗口。版本信息窗口中顯示了藍色的“l(fā)icensedtoXXX”字樣，表示該軟件已被激活。

至此版本已被激活可以使用了

1.3AltiumDesigner6的系統(tǒng)設置

完成AltiumDesigner6安裝，了解了系統(tǒng)的基本功能后，用戶可對AltiumDesigner6的系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)進行設置，以適應自己的操作習慣

1.4AltiumDesigner6的界面自定義

AltiumDesigner6支持用戶自定義設計界面，用戶可以根據(jù)自己的操作習慣定制編輯器菜單條、工具欄和快捷操作面板等。所有的資源均由設計管理器管理，默認的資源設定存儲在一個名為“DXP.rcs”的文件中，本節(jié)將通過添加菜單命令實例介紹自定義界面的方法。

2電子線路圖原理圖設計2.1電子線路原理圖設計流程

電路原理圖設計是EDA設計的基礎，原理圖設計的大致流程如圖2.19所示.

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新建PCB項目及原理圖文件設置原理圖環(huán)境參數(shù)放置元件設置元件連接關系編譯項目正確出現(xiàn)錯誤修改原理圖出現(xiàn)錯誤修改原理圖仿真驗證正確輸出原理圖報告保存文件，打印輸出

圖2.19原理圖設計流程

在AltiumDesigner中進行原理圖設計的具體步驟如下。一、新建PCB項目及原理圖文件

AltiumDesigner中的設計是以項目為單位的，通常一個PCB設計項目中包含原理圖文件和PCB文件，在進行原理圖設計前，需要創(chuàng)建一個PCB設計項目，然后再在新建的PCB項目中添加空白原理圖文檔，當打開新建的原理圖文檔時，系統(tǒng)會自動進入原理圖編輯界面。

二、設置原理圖編輯界面的系統(tǒng)參數(shù)和工作環(huán)境

為適應不同用戶的操作習慣，以及不同的項目的原理圖格式需求，AltiumDesigner允許用戶設置原理圖編輯界面的工作環(huán)境，例如設置網(wǎng)格的大小和類型以及鼠標指針類

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型等，其中大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認值，但根據(jù)用戶個人習慣來適當調(diào)整環(huán)境設置，將會給設計者帶來方便，顯著提高設計效率。在對原理圖編輯界面進行調(diào)整后，用戶還需要對原理圖的圖紙尺寸及版面進行設置，以滿足圖紙使用者的要求，圖紙的格式、規(guī)格要根據(jù)實際情況進行選擇，良好的圖紙格式會使圖紙管理工作變得更加輕松。尤其是在一個項目中包含多張原理圖的時候。

三、布置元件并調(diào)整元件屬性和布局

這一步是原理圖設計的關鍵，用戶根據(jù)實際電路的需要，選擇合適的電子元件，然后載入包含所需元件的集成元件庫，從元件庫中提取元件放置到原理圖的圖紙上，同時還須設定零件的標識、封裝等屬性。對于當前元件庫中沒有的元件，則可以自行定義。在布置元件時，元件之間的位置要盡量合理，這樣能減少原理圖布線過程的工作量，提高原理圖的可讀性。

四、原理圖布線

原理圖布線就是利用“Wiring”工具欄中的連線工具將圖紙上的獨立元件用具有電氣意義的導線、符號連接起來，構成一個完整的原理圖。

五、檢查、仿真、校對及線路調(diào)整

當原理圖繪制完成以后，用戶還需要利用系統(tǒng)所提供的各種工具對項目進行編譯，找出原理圖中的錯誤，進行修改，如有需要，也可以在繪制好的電路圖中添加信號進行軟件模擬仿真，檢驗原理圖的功能。

六、輸出報表，保存文件

原理圖校對結束后，用戶可利用系統(tǒng)提供的各種報表生成服務模塊創(chuàng)建各種報表，例如網(wǎng)絡列表、元件列表等。為后續(xù)的PCB板設計做準備。獲得報表輸出后，保存原理圖文檔或打印輸出原理圖，設計工作結束。

2.2原理圖工作環(huán)境設置

AltiumDesigner的原理圖繪制模塊為用戶提供了靈活的工作環(huán)境設置選項，這些選項和參數(shù)主要集中在“Preferences”對話框內(nèi)的“Schematic”選項組內(nèi)，通過對這些選項和參數(shù)的合理設置，可以使原理圖繪制模塊更能滿足用戶的操作習慣，有效提高繪圖效率。具體設置的方法如下。

（1）啟動AltiumDesigner，打開上一節(jié)中創(chuàng)建的工作空間，系統(tǒng)自動打開工作空間中的項目，進入原理圖編輯界面，打開名稱為“ExampleSheet.SchDoc”的空白原理圖。

（2）選擇“Tools”->“SchematicPreferences”命令，打開“Preferences”對話框。

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“Preferences”對話框中“Schematic”選項組中共有11個選項卡，分別用于設置原理圖繪制過程中的各類功能選項。

2.3原理圖設計步驟

2.3.1新建設計空間和原理圖文件

在進行原理圖設計前，需要創(chuàng)建一個PCB設計項目，然后再在新建的PCB項目中添加空白原理圖文檔。過程如下：

（1）雙擊桌面上的AltiumDesigner圖標，啟動AltiumDesigner（2）在主菜單中選擇“File”->“New”->“DesignWorkspace”。（3）選擇“File”->“SaveDesignWorkspaceAs”命令，選擇“SaveDesignWorkspaceAs”命令，打開“Save[Workspace1.DsnWrk]As”對話框。

（4）在“Save[Workspace1.DsnWrk]As”對話框的“文件名”編輯框內(nèi)，輸入設計空間名稱，然后設置設計空間文件的保存路徑，單擊“保存”按鈕，將新建的工作空間更名為“顧曉華workspace.DSNWRK”,并且保存了該設計空間文件。

至此，設計空間已經(jīng)自定義成功了。接下來就需要新建一個新的原理圖文件，步驟如下：

（1）在主菜單中選擇“File”->“New”->“Project”->“PCBProject”命令或者單擊“Project”工作面板上的“Project”按鈕，在彈出的菜單中選擇“AddNewProject”->“PCBProject”命令，打開“SelectPCBType”對話框。

（3）在“SelectPCBType”對話框中選擇“ProtelPcb”項，單擊“OK”按鈕，新建一個默認名稱為“PCB_Project1.PrjPcb”的空白PCB項目。

（4）在主菜單中選擇“File”->“SaveProjectAs…”命令，或者單擊“Projects”工作面板中的“Project”按鈕，然后在彈出菜單中選擇“SaveProjectAs…”命令，或打開“Save[PCB_Project1.PrjPcb]As”對話框。

（5）在“Save[PCB_Project1.PrjPcb]As…”對話框的“文件名”編輯框中輸入用戶自定義的項目文件名“ExamplePCB_Project”，單擊“保存”按鈕，將新建的PCB項目更名為“ExamplePCB_Project.PrjPcb”。

（6）在主菜單中選擇“File”->“SaveWorkspace”命令，保存對當前工作空間的修改。

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至此，在設計空間“ExampleWorkspace”下，新建了一個名為“ExamplePCB_Project”的空白項目。2.3.2布置圖元對象

這一步是原理圖設計的關鍵，用戶根據(jù)實際電路的需要，選擇合適的電子元件，然后載入包含所需元件的集成元件庫，從元件庫中提取元件放置到原理圖的圖紙上，同時還須設定零件的標識、封裝等屬性。在布置元件時，元件之間的位置要盡量合理，這樣能減少原理圖布線過程的工作量，提高原理圖的可讀性。

其具體步驟如下：1.加載元件庫

（1）啟動AltiumDesigner，在“Workspace”列表中選擇之前創(chuàng)建的設計空間

，系統(tǒng)自動調(diào)入設計空間中的PCB項目，啟動原理圖編輯模塊，打開“Sheet.SchDoc”文件。

（2）單擊主窗口右側的“Library”工作面板標簽“Liberaries”工作面板。

（3）單擊“Libraries”工作面板上方的“Libraries”按鈕，“AvailableLibraries”對話框。

在系統(tǒng)第一次啟動時將自動加載兩個通用集成元件庫“MiscellaneousDevices.Intlib”和“MiscellaneousConnector.Intlib”，這兩個元件庫包含了最常用的簡單分立元件和接頭元件。在“AvailableLibraries”對話框內(nèi)的“Installed”選項頁中列出了當前加載的所有元件庫的名稱、元件庫的路徑和類型。

（4）單擊“Install”按鈕，打開“打開”對話框。（5）在“打開”對話框中選擇需添加的元件庫文件。

（6）單擊“AvailableLiberies”對話框中的“Close”按鈕，即完成元件庫的加載。

加載元件庫后，“Libraries”元件面板將自動列出最新加載的元件庫中的元件列表。

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2.添加元件到原理圖中

（1）單擊“BrowseLibraries”對話框中的“Libraries”下拉列表，在彈出的列表中選擇。

（2））在“BrowseLibraries”對話框的元件列表中選擇需要添加的元件名稱“L78M05CV”，然后單擊“BrowseLibraries”對話框右下角的淺黃色區(qū)域，該區(qū)域將顯示所選元件的PCB圖。

（3）單擊“BrowseLibraries”對話框“OK”按鈕，關閉該對話框，然后單擊“PlacePart”對話框中的“OK”按鈕。此時鼠標指針將變成設置的十字形，并且鼠標指針上還吸附一個選中的元件符號。

（4）單擊鍵盤的“Tab”鍵，打開“ComponentProperties”對話框（5）改動需要修改的信息。

（6）移動鼠標指針至原理圖中的合適位置，單擊鼠標即可在鼠標指針所在位置添加一個所選元件。

用戶還可以從元件庫面板中直接添加元件到原理圖中，步驟如下。（1）單擊“Libraries”標簽，打開“Libraries”面板。

（2）在“Libraries”面板的元件庫下拉列表中選擇欲添加的元件所在的元件庫“STPowerMgtVoltageRegulator.IntLib”。

（3）在元件列表中雙擊欲添加的元件名稱，單擊“Libraries”面板右上部的“PlaceL78M05CV”按鈕，鼠標指針將變成十字形，并且吸附一個“L78M05CV”元件的原理圖符號。

（4）單擊鍵盤的“Tab”鍵，打開“ComponentProperties”對話框，在“ComponentProperties”對話框中設置元件的編號，單擊“OK”按鈕。

（5）移動鼠標指針至合適位置，單擊鼠標即可在鼠標指針所在位置添加一個所選元件。

添加了一個元件后，鼠標指針上懸浮的元件標志并不會消失，如果在原理圖上其它位置單擊鼠標，會在單擊處又添加一個元件，這樣做便于連續(xù)添加統(tǒng)一元件。

（6）單擊鼠標右鍵或“Esc”鍵結束元件的添加。

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2.3.3布置導線

在原理圖中添加導線的步驟如下。

（1）在主菜單中選擇的“Place”->“Wire”命令，或者單擊“Wiring”工具欄中的布置導線工具按鈕。

此時鼠標指針自動變成“十”字形，表示系統(tǒng)處于放置導線狀態(tài)。（2）單擊鍵盤“Tab”鍵，打開如圖2.85所示的“Wire”對話框。（3）單擊“Wire”對話框中的“Color”色彩條，打開“ChooseColor”對話框。

（4）在“ChooseColor”對話框中設置導線的顏色，選好色彩后，單擊“OK”按鈕確定。

將鼠標指針移動到欲放置導線的起點位置（一般是元件的引腳），若設置了電氣柵格后，當鼠標指針移動到原理圖中某一個電氣結點，例如元件的引腳附近時，如果鼠標指針處于該引腳的電氣柵格范圍之內(nèi)，系統(tǒng)會自動定位鼠標指針到該引腳上，并顯示一個紅色的X形連接標記，這表示鼠標指針此時在元件的該電氣連接點上。

（5）單擊鼠標左鍵或單擊鍵盤回車鍵確定導線的起點。移動鼠標指針后，會出現(xiàn)一條細線從所確定的第一個端點處延伸出來，直至鼠標指針當前所指位置。

（6）將鼠標指針移到導線的下一個折點，單擊鼠標左鍵或單擊回車鍵在導線上添加一個布線點，系統(tǒng)自動布置從端點到該布線點之間的導線。

（7）繼續(xù)移動鼠標指針確定導線上的其它布線點，直至導線的終點。（8）移動鼠標指針，在圖紙上布置其它導線，如果導線布置完畢，單擊鼠標右鍵，或者單擊“Esc”鍵，結束導線的布置。

當原理圖繪制完成以后，用戶還需要利用系統(tǒng)所提供的各種工具對項目進行編譯，找出原理圖中的錯誤，進行修改。

2.3.4.保存文件

原理圖校對結束后，用戶可利用系統(tǒng)提供的各種報表生成服務模塊創(chuàng)建各種報表，例如網(wǎng)絡列表、元件列表等。為后續(xù)的PCB板設計做準備。獲得報表輸出后，保存原

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理圖文檔，設計工作結束。.

2.4電子線路原理圖設計實例

原理圖1

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原理圖2

2.5原理圖編輯經(jīng)驗總結

原理圖設計必須按照書上一步一步做下來，不可以隨便更改設計步驟否則容易出錯。另外在使用畫圖工具時必須看清楚后選以免選錯避免后面自動布線時出錯。最后就是保存時不可以偷懶，不可以直接點

保存！而是用;“saveas”保存.這一點非常重要!

總之在原理圖編輯時不可以偷懶想一步到位。

3.電路原理圖元件庫文件的設計3.1元件庫設計的目的

盡管AltiumDesign6提供了大量的原理圖庫文件供用戶調(diào)用，在實際的設計過程中總會出現(xiàn)一些當前元件庫中找不到的元件，因此AltiumDesign6提供了自定義元件庫的功能。

3.2電路原理圖元件庫文件設計實例

3.2.1新建元件庫文件

在自定義原理圖元件庫之前，需要創(chuàng)建一個庫文件。

（1）啟動AltiumDesigner，單擊工具欄中的新建按鈕，在彈出的Files面板中選擇“New”->“Library”->“SchematicLibrary”命令，新建一個默認名稱為“Schlib1.SchLib”的原理圖庫文件。

（2）單擊工具欄中的保存按鈕，打開“Save[Schlib1.SchLib]As”對話框，在文件名編輯框中輸入“custom”，單擊“保存”按鈕，將原理圖元件庫文件名稱改為“custom.SchLib”，并保存。

完成以上步驟后，一個名為“custom”的空白元件庫文件就創(chuàng)建完畢了。

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3.2.2添加元件

（1）啟動AltiumDesigner，打開“custom.SchLib”文件，顯示原理圖元件編輯界面。

（2）在工作區(qū)單擊鼠標右鍵，在彈出的右鍵菜單中選擇“Options”->“DocumentOptions”命令，打開“LibraryEditorWorkspace”對話框。

（3）單擊“LibraryEditorWorkspace”對話框上部的“Unit”選項卡標簽，打開“Unit”選項卡。

（4）在“Unit”選項卡內(nèi)的“ImperialUnitSystem”選項區(qū)域內(nèi)勾選“UseImperialUnitSystem”選項框，將繪圖單位設置為英制。

（5）單擊“LibraryEditorWorkspace”對話框上部的“LibraryEditorOptions”選項卡標簽，打開“LibraryEditorOptions”選項卡。

（6）在“LibraryEditorWorkspace”對話框中的“Grids”選項區(qū)域內(nèi)的“Snap”編輯框中輸入“1”，將對齊網(wǎng)格的邊長設置為1，然后單擊“OK”按鈕，關閉“LibraryEditorWorkspace”對話框。

（7）選擇“Place”->“Polygon”命令，或者單擊工具欄中的繪圖工具按鈕，在彈出的工具欄中選擇繪制多邊形工具，單擊鍵盤上的“Tab”鍵，打開“Polygon”對話框。

（8）單擊“Polygon”對話框中的“FillColor”色彩塊，打開“ChooseColor”對話框。

（9）在“ChooseColor”對話框中單擊第“218”號色彩，單擊“OK”按鈕，將填充顏色設置為淡黃色。

（10）采用同樣方法，將“BorderColor”設置為第“235”號棕色，單擊“BorderWidth”右側的選項，在彈出的下拉列表中選擇“Small”，單擊“OK”按鈕，結束多邊形的設置。

（11）分別在工作區(qū)內(nèi)坐標為（60，40）、（-60，60）、（-60，-60）和（60，-40）的四個點上單擊鼠標左鍵，繪制等腰梯形，然后單擊鼠標右鍵結束多邊形的繪制。

（12）選擇主菜單中的“Place”->“Pins”命令，或者單擊工具欄中的繪圖工具按鈕，在彈出的工具欄中選擇添加引腳工具按鈕，然后單擊鍵

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盤上的“Tab”鍵，打開“PinProperties”對話框。

（13）在“PinProperties”對話框中的“DisplayName”編輯框中輸入“IR1”，設置引腳的名稱為IR1，在“Designator”編輯框中輸入“1”，設置引腳編號為1，在“ElectricalType”下拉列表中選擇“Output”，在“Description”編輯框中輸入“恒流源輸出1”單擊“OK”按鈕，關閉“PinProperties”對話框。

（14）在工作區(qū)中坐標為（-20，53）的位置單擊鼠標左鍵，布置的1號引腳。

由于XTR105共有14個功能不同的引腳，如果按照步驟（13）~（14）介紹的方法一一進行設置，工作會比較繁瑣，容易出錯，用戶可以先布置完所有的引腳，然后使用引腳編輯功能，對引腳進行集中編輯。

（15）布置其他引腳，布置過程中可使用鍵盤的空格鍵旋轉引腳，布置時只需注意引腳的編號正確，引腳名稱和類型可在下一步進行編輯更正。

（16）單擊工作區(qū)域右側的“SCHLibrary”選項頁標簽，打開“SCHLibrary”選項頁。

（17）在“SCHLibrary”選項頁上部的元件列表中選擇當前元件“Component_1”，單擊“Edit”按鈕，打開“LibraryComponentProperties”對話框。

（18）單擊“LibraryComponentProperties”對話框左下方的“EditPin”按鈕，打開“ComponentPinEditor”對話框。

（19）在“ComponentPinEditor”對話框中有一個當前引腳的列表，用戶可以直接修改引腳的各種屬性。由于在第5號引腳是一個空置的引腳，在修改其屬性時，取消勾選“Show”復選框，將該引腳設置為隱藏，這樣原理圖中將不顯示該引腳。

（20）各引腳屬性編輯完成后，單擊“OK”按鈕，關閉“ComponentPinEditor”對話框。

（21）在“SCHLibrary”選項頁上部的元件列表中選擇當前元件“Component_1”，單擊“Edit”按鈕，再次打開“LibraryComponentProperties”對話框。

（22）在“LibraryComponentProperties”對話框中的“Properties”

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選項區(qū)域內(nèi)的“DefaultDesignator”編輯框內(nèi)輸入“U？”，在“Description”編輯框內(nèi)輸入“4-20mA電流變送芯片”。然后在“LibraryLink”選項區(qū)域內(nèi)的“PhysicalComponent”編輯框內(nèi)輸入“XTR105”，然后單擊“OK”按鈕，關閉“LibraryComponentProperties”對話框。

（23）單擊工作欄中的保存按鈕，保存原理圖元件庫文件。至此，一個名為“XTR105”的器件的原理圖就完成了。如下圖：

3.3電路原理圖元件庫文件設計經(jīng)驗總結

在編輯過程中我老出現(xiàn)按空格鍵時元件不能旋轉，后來發(fā)現(xiàn)只要按鼠標左鍵拖住對象不放再按“空格”鍵就可以旋轉了！在一開始編輯的時候我是一邊看原圖一邊編輯的，這樣導致我頻頻出錯，效率極低！后來做多了發(fā)現(xiàn)在編輯之前先對原理圖有個深刻了解后在編輯會上手的多而且哪有錯誤自己一眼就看出來了，效率明顯高了許多！所以之后的設計我都預先了解后在動手發(fā)現(xiàn)整個設計過程都輕松了許多!

4電子線路PCB電路板設計

4.1電子線路PCB電路板設計流程和工作環(huán)境設置

利用AltiumDesigner設計PCB具體的的流程圖如下圖所示：

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AltiumDesigner為用戶進行PCB編輯提供了大量的輔助功能，以方便用戶的操作，同時系統(tǒng)允許用戶對這些功能進行設置，使其更符合自己的操作習慣。

（1）啟動AltiumDesigner，在工作區(qū)打開新建的PCB文件，啟動PCB設計界面。

（2）在主菜單中選擇“Tools”->“Preferences”命令，打開“Preferences”對話框。

在“Preferences”對話框左側的樹形列表內(nèi)，PCBEditor文件夾內(nèi)有12個子選項卡，通過這些選項卡可以對PCB設計模塊進行系統(tǒng)的設置。

4.2PCB電路板設計

4.2.1手工布線

一、在項目中新建PCB文檔

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（1）啟動AltiumDesigner，在“Projects”工作面板的“Workspace”下拉列表中選擇“顧曉華Workspace”工作空間。

（2）在“顧曉華Workspace”工作空間下方的“Projects”下拉列表中選擇“Digit_meter_PCB.PrjPcb”項目，選擇主菜單中的“File”->“New”->“PCB”命令，在項目中新建一個”的PCB文件。

（3）在新建的PCB文件上單擊鼠標右鍵，在彈出的下拉菜單中選擇“Save”命令，打開“Save[PCB1.PcbDoc]As”對話框。

（4）在“Save[PCB1.PcbDoc]As”對話框的“文件名”編輯框中輸入文件名，單擊“保存”按鈕。

二、設置PCB板

（1）在主菜單中選擇“Design”->“BoardOptions”命令，打開“BoardOptions對話框。

（2）在“BoardOptions”對話框的“MeasurementUnit”區(qū)域中設置“Unit”為“Metric”，勾選“SheetPosition”區(qū)域中的“DisplaySheet”復選項，單擊“OK”按鈕。

（3）在主菜單中選擇“Design”->“BoardSharp”->“RedefineBoardSharp”命令，工作區(qū)PCB圖紙中的PCB板變?yōu)榫G色。

（4）移動光標按順序分別在工作區(qū)內(nèi)的點上單擊，最后單擊鼠標右鍵，繪制一個矩形區(qū)域。

（5）單擊鼠標右鍵，重新定義PCB板區(qū)域。

（6）單擊工作區(qū)的“Keep-OutLayer”層標簽，選擇“KeepOut”層。（7）單擊“Utilities”工具欄中的網(wǎng)格工具按鈕，在彈出的菜單中選擇“1.000mm”設置繪圖的對齊網(wǎng)格1mm。

（8）單擊“Utilities”工具欄中的繪圖工具按鈕，在彈出的工具欄中選擇線段工具按鈕，移動光標按順序連接工作區(qū)內(nèi)坐標，繪制“KeepOut”矩形區(qū)域。

（9）在主菜單中選擇“Design”->“LayerStackManager”命令，打開“LayerStackManager”對話框。

（10）在“LayerStackManager”對話框中勾選“TopDielectric”復選項和“BottomDielectric”復選項，設置電路板為有阻焊層的雙層板，

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單擊“Ok”按鈕。

三、布置元件并連線

從元件庫中選取正確的元件放入PCB板，并擺放到合適的位置。選擇合適的導線連接好元件。

完成后的PCB板如下圖：

4.2.2由原理圖生成PCB板

一、在項目中新建PCB文檔（如4.3.1手工布線）二、設置PCB板（如4.3.1手工布線）三、導入并布置元件

（1）在主菜單中選擇“Design”->“ImportChangesFromDigit_meter_PCB.PrjPcb”命令，打開“EngineeringChangeOrder”對話框。

（3）單擊“ExecuteChanges”按鈕，應用所有已選擇的更新，“EngineeringChangeOrder”對話框內(nèi)列表中的“Status”下的“Check”和“Done”列將顯示檢查更新和執(zhí)行更新后的結果，如果執(zhí)行過程中出現(xiàn)問題將會顯示符號，若執(zhí)行成功則會顯示符號。

此時PCB板圖文件的內(nèi)容與原理圖文件就完全一致了。

（5）單擊“EngineeringChangeOrder”對話框中的“Close”按鈕，

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關閉該對話框，

（6）單擊工作區(qū)中的名稱為“digitalmeter”room框，按鍵盤的“del”鍵，將其刪除。

單擊PCB圖中的元件，將其一一拖放到PCB板中的“Keep-Out”區(qū)域內(nèi)并排好位置。

四、自動布線

（1）在主菜單中選擇“AutoRoute”->“All”命令，打開“SitusRoutingStrategies”對話框。

（2）在“SitusRoutingStrategies”對話框內(nèi)的“AvailaleRoutingStrategies”列表中選擇“Default2LayerBoard”項，單擊“RouteAll”按鈕，啟動Situs自動布線器。

自動布線結束后，系統(tǒng)彈出“Message”工作面板，顯示自動布線過程中的信息。

（3）單擊保存工具按鈕，保存PCB文件。自動布線后的PCB板圖如下圖所示。

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4.3PCB電路板設計經(jīng)驗總結

這一步在整個設計中占得比重最大也比較繁雜，在設計過程中會遇到很多問題，而且大多數(shù)問題我到現(xiàn)在都沒有完全明白，比如在檢查出錯時很多錯誤我都沒辦法改出來。還好在老師和同學的幫助下我最終順利的完成了，也學會了很多操作方法及操作過程中出現(xiàn)的一些問題的解決方法，總的來說學到的還是很多的，但是從這一不來將關于altiumdesigner6我還有太多需要學習的！另外，在我自己的電腦上做自動布線時總是自布置一半時就卡住不動了，我不知道是軟件問題還是我電腦問題！

5PCB元件封裝庫設計5.1PCB元件封裝庫設計的目的

盡管AltiumDesign6提供了大量的PCB元件封裝庫供用戶調(diào)用，在實際的設計過程中總會出現(xiàn)一些當前封裝庫中找不到的元件，因此我們需要利用AltiumDesign6根據(jù)需要設計PCB元件封裝庫。

5.2元件封裝編輯器環(huán)境

PCB元件封裝編輯器在用戶新建或打開一個PCB元件封裝庫文件后，將會自動啟動。

與PCB圖編輯器界面相比，PCB元件封裝編輯器界面少了一些布線的工具欄，多了一個名為“PCBLibrary”的工作面板，該工作面板用于管理PCB元件封裝庫中的元件封裝。

5.3PCB元件封裝庫設計實例

5.3.1自定義PCB元件封裝

（1）啟動AltiumDesigner，啟動PCB元件封裝編輯器。

（2）單擊工作區(qū)左側的“PCBLibrary”工作面板標簽，打開“PCB

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Library”工作面板。

（3）在“PCBLibrary”工作面板的“Component”列表中選中“PCBCOMPONENT_1”欄，在主菜單中選擇“Tools”->“ComponentProperties”命令，打開“PCBLibraryComponent”對話框。將新建的文件名稱改為“D-ConnectorEdge”

（4）在工作區(qū)單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“LibraryOptions”命令，打開“BroadOptions”對話框，進行適當修改。

（5）單擊工具欄中的布置焊盤工具按鈕，單擊鍵盤的“Tab”鍵，打開如圖10.20所示的“Pad”對話框，進行適當修改。

（6）布置焊盤

（7）單擊工具欄中的布置直線工具按鈕

，或者在主菜單中選擇

“Place”->“Line”命令，啟動繪制直線命令，繪制元件封裝外形。

（8）選擇主菜單“File”->“Save”命令，或直接單擊工具欄的保存按鈕，保存新建的元件。

完成后的元件封裝如下圖所示：

5.3.2利用向導生成PCB元件封裝

（1）啟動AltiumDesigner，啟動PCB元件封裝編輯器。

（2）在主菜單中選擇“Tools”->“ComponentWizard”命令，或者直接在“PCBLibrary”工作面板的“Component”列表中單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ComponentWizard”命令，“ComponentWizard”對話框，顯示“PCBComponentWizard”頁面。

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（3）單擊“ComponentWizard”對話框中的“Next”按鈕，顯示“Componentpatterns”頁面。

（4）在“Componentpatterns”頁面中選擇“DualIn-LinePackage（DIP）”項，在“Selectaunit”下拉列表中選擇“Imperial（mil）”，單擊“Next”按鈕，打開“DualIn-LinePackage（DIP）”頁面，顯示“Definethepadsdimensions”視圖。

（5）“Definethepadsdimensions”視圖中的示意圖左側的焊盤尺寸編輯框中設置焊盤的縱向尺寸為“60mil”，設置焊盤中孔的直徑為“25mil”，設置焊盤橫向外徑為“60mil”單擊“Next”按鈕，顯示“Definethepadslayout”視圖。

（6）接受默認間距，單擊“Next”按鈕，顯示“Definetheoutlinewidth”視圖。

（7）單擊“Definetheoutlinewidth”視圖中的線框的導線寬度尺寸標注，將其文字改為“8mil”，設置輪廓線的寬度為8mil，然后單擊“Next”按鈕，顯示“Setnumberofthepads”視圖。

（8）“Setnumberofthepads”視圖中的編輯框中輸入“14”，設置焊盤總數(shù)為“14”，單擊“Next”按鈕，顯示“Setthecomponentname”頁面。

（9）在“Setthecomponentname”頁面中的編輯框中輸入“DIP14-100”，作為PCB元件封裝的名稱，單擊“Next”按鈕，顯示結束視圖。

（10）單擊PCB元件封裝向導結束視圖中的“Finish”按鈕，創(chuàng)建的PCB元件封裝如下圖所示。

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（11）選擇主菜單中的“File”->“Save”命令，或單擊標準工具欄中的保存工具按鈕，保存該PCB元件封裝庫。

5.4PCB元件封裝庫設計經(jīng)驗總結

總的來說封裝設計過程按著書上一步一步坐下來還是挺順利的，跟自動布線比起來簡單很多，出現(xiàn)的問題也不多，主要在尺寸設計方面要合理不宜過大也不宜過小。在設計之前對自己所要設計的元器件有個大致的了解做起來會很得心應手。做完也會比較有成就感！

實訓體會

第一次接觸AltiumDesign6，發(fā)現(xiàn)都是英文版的有點頭疼，后來看了書上和老師的講解對它的各部分都有了大致的了解后發(fā)現(xiàn)AltiumDesign6的功能好強大！特別對我們自動化專業(yè)的學生來說非常有用，這讓我對AltiumDesign6產(chǎn)生了極大的興趣！這樣的心態(tài)對我之后的整個設計過程都產(chǎn)生了非常有利的影響！

這次實訓用時很短，但是通過老師的耐心講解和我自己的積認真學習我對AltiumDesign6學的還是很多的，雖然17號那天家里有事請假了，導致原理圖設計那一課沒有聽到，但是通過自己的學習和同學的幫助下并沒有落下什么，還是覺得有點成就感的，畢竟我用比別人少3天的時間完成了學習任務。

另外AltiumDesign6讓我對自動化專業(yè)有了更進一步的了解和接觸，讓我覺得自動化專業(yè)是一個很有前景的專業(yè)。也讓我知道，只要能合理分配時間，工作和學習的效率會大幅度提高！

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參考文獻

【1】李珩主編的《AltiumDesigner6》國防工業(yè)出版社

【2】劉小偉，劉宇，溫培和，《AltiumDesigner6.0電路設計實用教程》，

北京，電子工業(yè)出版社，201*-02-01

【3】閆勝利編著，《AltiumDesigner實用寶典》，北京，電子工業(yè)出版社，

201*

【4】北京三恒星科技公司編著，《AltiumDesigner6設計教程》，北京，

電子工業(yè)出版社，201*-02

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