1、- 1 -目 录第六部分 Altium Designer 10电路设计 - 2 -第1章 印制电路板与Protel概述 .- 2 -1.1印制电路板设计流程 - 2 -第2章 原理图设计 .- 4 -2.1 原理图设计步骤： - 4 -2.2 原理图设计具体操作流程 - 4 -第3章 原理图库的建立 .- 11 -3.1 原理图库概述 - 11 -3.2 编辑和建立元件库 - 11 -第4章 创建PCB 元器件封装 - 16 -4.1 元器件封装概述 - 16 -4.2 创建封装库大体流程 .- 17 -4.3 绘制PCB封装库具体步骤和操作 .- 17 -第五章 PCB设计 .- 26 -5
2、.1 重要的概念和规则 .- 26 -5.2 PCB设计流程 - 27 -5.3 详细设计步骤和操作 - 27 -第6章 实训项目 .- 33 -6.1 任务分析 .- 33 -6.2 任务实施 .- 35 -6.3 利用热转印技术制作印制电路板 .- 61 - 2 - 3 -第六部分 Altium Designer 10电路设计第1章 印制电路板与Protel概述随着电子技术的飞速发展和印制电路板加工工艺不断提高，大规模和超大规模集成电路的不断涌现，现代电子线路系统已经变得非常复杂。同时电子产品有在向小型化发展，在更小的空间内实现更复杂的电路功能，正因为如此， 对印制电路板的设计和制作要求也
3、越来越高。快速、准确的完成电路板的设计对电子线路工作者而言是一个挑战，同时也对设计工具提出了更高要求，像Cadence 、PowerPCB以及Protel等电子线 路辅助设计软件应运而生。其中Protel在国内使用最为广泛。本书所有讲解均使用Altium Designer Release 10（Protel新版本）。1.1印制 电路板设计流程用Altium Designer Release 10绘制印制电路板的流程图如图6-1.1所示。生成网络表否开始新建原理图文件设置工作环境放置元件原理图的布线原理图电 气检查编译和调整新建工程（项目文件）创建PCB- 4 -图6-1.1 电路板绘制流程图是
4、否合格？是规 划PCB加载元件封装加载网络表元件布局及其调整设置布线规则布线及其调整电气规则检查 生成报表文件保存并打印输出结束- 5 -第2章 原理图设计2.1 原理图设计步骤：原理图设计过程如下图6.2.1所示。图6-2.1 原理图设计流程生成网 络表编译和 调整存盘和报 表输出结束开始新建原理 图文件设置工作 环境放置元件原理图的布线原理图电气检查设置图纸大小以及颜色栅格等放置元件；调整元件位置；对名称、封装进行定义和设定通过导线或网络标号将元件联接起来通过项目编译，完成错误检查修改和调整错误是否合格？- 6 -2.2 原理图设计具体操作流程（说明：以设计“ 两级放大 电路” 为例， 电
5、路原理图如图6-2.2所示）注意：建议先建立好PCB工程（项目）文件后再进行原理图的绘制工作，原理图文件需加载到项目文件中，且保存到同一文件夹下。6-2.2 两级放大电路（1）创建PCB工程（项目文件）启动Protel DXP后， 选择菜单【File】/ 【New】/【Project】/【PCB Project】命令；完成后如 图6-2.3所示。 图6-2.3 新建工程后（2）保存PCB项目（工程）文件选择【File 】/【Save Project】菜 单命令， 弹出保存对话框【Save - 7 -PCB_Project1.PrjPCBAS】对话框如图6-2.4所示；选择保存路径后在【文件名】
6、栏内输入新文件名保存到自己自己建立的文件夹中。（3）创建原理图文件注意：在新建的PCB项目（工程）下新建原理图文件在新建的PCB项目（工程）下，选择菜单【File】/【New】/【Schematic 】命令；完成后如图6-2.5 所示。（4）保存原理图文件选择【File】/【Save】菜单命令，弹出保存对话框【Save Sheet1.SchDocAS】对话 框如图6-2.6所示；选择保存路径后在 【文件名】栏内输入新文件名保存到自己建立的文件夹中。图6-2.4 保存工程文件 图6-2.5 新建原理图（5）设置工作环境注意：建议初学者保持默认，暂时不需要设置，等到一定水平后再进行设置。选择【De
7、sign】/【Document Options】菜单命令，在系统弹出的【Document Options】中进行设置。- 8 -图6-2.6 保存原理图文件（6）放置元件注意：在放置元件之前需要加载所需要的库（系统库或者自己建立的库）。方法一：安装库文件的方式放置如果知道自己所需要的元件在哪一个库，则只需要直接将该库加载，具体加载方法如下：选择【Design】/【Add/Remove library】菜单命令，弹出【Available Library】对话框，如图6-2.7 所示；单击安装找到库文件即可。 图6-2.7 安装库文件方法二：搜索元件方式放置在我们不知道某个需要用的元件在哪一个库的
8、情况下，可以采用搜索元件的方式进行元件放置。具体操作如下：选择【Place】/ 【Part】菜单命令，弹出【Place Part】对话 框如图6-2.8所示。- 9 -图6-2.8 放置元器件接着选择【Choose 】，弹出【Browse Librarys】对话框如图6-2.9所示。单击 【Find】进行查找。图6-2.9 浏览元器件单击【Find】后弹出【Librarys Search】对话框如图6-2.10所示；图6-2.10 查找元器件设置完成后单击【Search】， 弹出如图6-2.11 所示的对话 框。- 10 -图6-2.11 查找元器件列表选中所需的元件后单击【OK】后操作如图6
9、-2.12所示：图6-2.12 放置元器件此时元件就粘到了鼠标上，如图： ，单击鼠标左键即可放置元件。方法三：自己建立元件库具体建库步骤参见原理图库的建立一章。添加元件同方法一，不在赘述。注意：在放置好元件后需要对元件的位置、名字、封装、序号等进行修改和定义。（除元件位之外其他修改也可以放到布线以后再进行）元件属性修改方法如下：在元件上双击鼠标左键，弹出【Properties for Schematic Component in - 11 -Sheet原理图文件名】对话框，属性修改如图6-2.13所示。封装修改过程如下：如图6-2.13所示对话框中选择Footprint，进行单击 ，过程如图6
10、-2.14所示。图6-2.13 元器件属性- 12 -图6-2.14 封装修改过程（7）原理图布线在放好元件位置后即可对原理图进行布线操作。选择【Place】/ 【Wire】工具菜单，此 时将带十字型的光 标放到元件引脚位置单击鼠标左键即可进行连线（ 注意拉 线过 程不 应 一直按住鼠 标 左 键 不放 ），将导线拉到另一引脚上单击鼠标左键即放完一根导线，放置完导线单击右键或者【Esc】键结束放置。选择【Place】菜单命令，里面的操作和【Wire】类似。具体功能自己下来查阅。（注意：【Place 】里面的工具基本上都要求会用）。（8）原理图电气规则检查选择【Project 】/【Compil
11、e PCB Project工程名 】；若无错误提示，即通过电器规则检查，如有错误，则需找到错误位置进行修改调整。（注：电气检查规则建议初学者不要更改，待熟练后在更改）（9）生成网络表通过编译后，即可进行网络表生成。选择【Design】/【Netlist for Project】/【Protel】菜单命令。（10）保存输出选择【File 】/【Save】（或者 【Save As】）；- 13 - 14 -第3章 原理图库的建立在Protel中，并不是所有元件在 库中都能找到，或者能找到但与实习元件引脚标号不一致，或者元件库里面的元件的符号大小或者引脚的距离与原理图不匹配等等，因此需要对找不到的库
12、或者某些元件重新进行绘制，以完成电路的绘制。3.1 原理图库概述（1）原理图元件组成标识图：提示元件功能，无电气特性。原理图元件引脚：是元件的核心。有电气特性。（2）建立新原理图元件的方法1) 在原有的库中编辑修改；2) 自己重新建立库文件（本次学习主要以第二种方法为主）；3.2 编辑和建立元件库3.2.1 编辑 元件库此方法请同学们自己下来查阅相关资料进行操作，或者到基本掌握该软件的应用后作为高级工具来进行学习。- 15 -3.2.2自建元件库及其制作元件3.2.2.1自建元件库及其制作元件总体流程如图6-3.1所示。3.2.2.2具体操作步骤1）新建原理图元件库新建：选择【File 】/【
13、New】/【library】/【Schematic】菜单命令；完成后如图6-3.2所示：图6-3.2新建原理图库保存：选择【File 】/【Save】菜 单命令；弹出【Save Schlib1.SchLibAs】对话 框。 选择保存路径，如 图6-3.3 所示：- 16 -图6-3.3 保存原理图库2）为库文件添加元件单击打开【SCH Library】面板，如 图6-3.4所示。此 时 可以在右边的工作区进行元件绘制；建立第二个以上元件时， 选择【Tools】/【New Component】菜单命令，弹出对话框如图6-3.5所示，确定后即可在右边的工作区内绘制元件。图6-3.3 SCH Lib
14、rary面板图6-3.5 添加新元件3）绘制元件外形库元件的外形一般由直线、圆弧、 椭圆弧、椭圆、矩形和多边形等组成，系统也在其设计环境下提供了丰富的绘图工具。要想灵活、快速地- 17 -绘制出自己所需要的元件外形，就必须熟练掌握各种绘图工具的用法。具体操作方法请自己下来后研究。选择【Place 】菜单，可以 绘制各种图形。4）为元件添加引脚选择【Place 】/【Pin】菜单命令，光标变为十字形状，并带有一个引脚符号，此时按下【Tab 】键，弹出如图6-3.6 所示的元件【Pin Properties】对话 框，可以修改引脚参数，移 动光标，使引脚符号上远离光标的一端（即非电气热点端）与元件
15、外形的边线对齐，然后单击，即可放置一个引脚。图6-3.6 元件引脚属性对话框5）定义元件属性绘制好元件后，还需要描述元件的整体特性，如默 认标识、描述、 PCB封装等。打开库文件面板，在元件栏选中某个元件，然后 单击【Edit 】按钮，或者直接双击某个元件，可以打开【Library Component Properties】对话 框，利用此对话框可以为元件定义 各种属性。如 图6-3.7 所示。- 18 -图6-3.7 元件属性对话框6）元件报表与错误检查元件报表中列出了当前元件库中选中的某个元件的详细信息，如元件名称、子部件个数、元件组名称以及元件个引脚的详细信息等。A 元件报表生成方法如下
16、：打开原理图元件库 在【SCH Library】面板上选中需要生成元件报表的元件（如图6-3.8所示） 选择【Reports】/【Component】。- 19 -图6-3.8 选择库里面的元器件B 元件 规则检查报 告元件规则检查报告的功能是检查元件库中的元件是否有错，并将有错的元件罗列出来，知名错误的原因。具体操作方法如下：打开原理图元件库 选择【Reports】/【Component Rule Check】 弹出【Library Component Rule Check】对话框，在该对话框中设置规则检查属性。如图6-3.9所示。图6-3.9 设计规则检查设置完成后单击【OK】，生成元件规
17、则检查报告如图6-3.10所示：新建原理图元件库为库文件添加元件绘制元件外形为元件添加引脚定义元件属性元件报表与错误检查新建原理图元件库为库文件添加元件绘制元件外形为元件添加引脚定义元件属性元件报表与错误检查新建原理图元件库为库文件添加元件绘制元件外形为元件添加引脚定义元件属性元件报表与错误检查新建原理图元件库为库文件添加元件绘制元件外形为元件添加引脚定义元件属性元件报表与错误检查新建原理图元件库为库文件添加元件绘制元件外形为元件添加引脚定义元件属性元件报表与错误检查- 20 -图6-3.10 元器件规则检查到此，元件库操作完毕。- 21 -第4章 创建PCB元器件封装由于新器件、和特殊器件的
18、出现，某些器件 导致在Protel DXP集成库中没有 办法找到，因此就需要手工创建元器件的封装。4.1元器件封装概述元器件封装只是元器件的外观和焊点的位置，纯粹的元器件封装只是空间的概念，因此不同的元器件可以共用一个封装，不同元器件也可以有不同的元件封装，所以在画PCB时，不仅需要知道元器件的名称， 还要知道元器件的封装。4.1.1 元件封装的分类大体可以分为两大类：双列直插式（DIP）元件封装和表面 贴式（STM）元件封装。双列直插式元器件实物图 和封装图如图6-4.1和6-4.2所示。图6-4.1 双列直插式元器件实物图 图6-4.1 双列直插式元器件封装图表面粘贴式元件实物图和封装图如
19、图6-4.3和6-4.4 所示。- 22 -图6-4.3 表面粘贴式元件实物图 图6-4.4表面粘贴式元件封装图4.1.2 元器件的封装编号元器件封装的编号一般为元器件类型加上焊点距离（焊点数）在加上元器件外形尺寸，可以根据元器件外形编号来判断元器件包装规格。比如AXAIL0.4表示此元件的包装为轴状的，两 焊点间的距离为400mil。 DIP16表示双排引脚的元器件封装，两排共16个引脚。 RB.2/.4表示极性电容的器件封装，引脚间距为200mil，元器件脚间距离为400mil。4.2 创建封装库大体流程创建封装库的大体流程如下如图6-4.5所示。开始新建PCB库文件添加新元件绘制新元件存
20、盘保存结束绘制器件外观放置焊盘- 23 -图6-4.5 创建封装库的大体流程图4.3 绘制PCB封装库具体步骤和操作4.3.1 手工 创建元件库（方法一）（要求：创建一个如图所示双列直插式8脚元器件封装，脚间距2.54mm,引脚宽7.62mm。如图6-4.6所示）图6-4.6 DIP-8封装（1）新建PCB元件库执行菜单命令【File 】/【New】/【Library】/【PCB Library】，打开PCB元器件封装库编辑器。执行菜单命令【Flie 】【Save As】，将新建立的库命名为MyLib.PcbLib。过程如图6-4.7所示。- 24 -图6-4.7 新建PCB 库过程（2）设置
21、图纸参数执行菜单命令【Tools 】/【Library Opinions】，弹出【Board Opinionsmil】对话框，如 图 6-4.8所示。- 25 -图6-4.8 设置图纸参数建议：初学者不需要设置该参数，保持默认即可。如果默认单位mil不习惯，可用快捷方式 转换单位（mil mm），即按下 键盘上的Q键即可转换。（3（ 添加新元件NO.1 在新建的库文件中，选择【PCB Library】标签，双击【Component】列表中的【PCBComponent_1】，弹出【PCB Library Component】对话框，在【name】处输入要建立元件封装的名称；在【Height】处输
22、入元件的实际高度后确认。过 程如图6-4.9所示。- 26 -图6-4.9 添加新元件过程NO.2 如果该库中已经存在有元件，则：执行菜单命令【Tools 】/【New Black Component】，如图6-4.10 示。接着 选择【PCB Library】标签，双击【Component】列表中的【PCBComponent_1】，弹出【PCB Library Component】对话框，在【name】处输入要建立元件封装的名称；在【Height】处输入- 27 -元件的实际高度。图6-4.10 新建新元件（4）放置焊盘执行菜单命令【Place】/ 【Pad】（或者单击绘图工具栏的 按钮），
23、此时光标会变成十字形状，且光标的中 间会粘浮着一个焊盘，移动到合适的位置（一般将1号焊盘放置在原点0,0上）， 单击鼠标左键将其定位， 过程如图6-4.11所示。- 28 -图6-4.11 放置焊盘过程（5）绘制元件外形通过工作层面切换到顶层丝印层，（即【TOP-Overlay】层），执行菜单命令【Place】/【Line】，此时光 标会变为十字形状，移动鼠标指针到合适的位置，单击鼠 标左键确定元件封装外形轮廓的起点，到一定的位置再单击鼠标左键即可放置一条轮廓，以同样的方法只到画完位置。执行菜单命令【Place】/【Arc】可放置圆弧。 绘制完成后如图6-4.11所示。图6-4.11 绘制完成
24、后的元件（6）设 定器件的参考原 点执 行菜单命令【Edit】/ 【Set Reference】/【Pin 1】，元器件的参考点一般选择1脚。操作提示：在绘制焊盘或者元件外形时，可以不断的重新设定原点的位置以- 29 -方便画图。操作为：【Edit】/ 【Set Reference】/【Location】，此时移动鼠标到所需要的新原点 处单击鼠标左键即可。4.3.2 利用向导创建元件库（方法二）在本软件中，提供的元器件封装向导允许用户预先定义设计规则，根据这些规则，元器件封装库编辑器可以自动的生成新的元器件封装。（1）利用向导创建直插式元件封装Step1：在PCB元件库编辑器 编辑状态下，执行
25、菜单命令【Tools 】/【Component Wizard】，6-4.11所示，弹出【Component Wizard】界面，进入元件库封装向导，如图6-4.12所示；Step2：单击“下一步 ”按钮，在弹出的对话框中元器件封装外形和计量单位，如图6-4.13所示；Step3：单击“下一步 ”按钮，设置焊盘尺寸，如 图6-4.14所示；Step4：单击“下一步 ”按钮，设置焊盘位置，如 图6-4.15所示；Step5：单击“下一步 ”按钮，设置元器件轮廓线宽，如图6-4.16所示；Step6：单击“下一步 ”按钮，设置元器件引脚数量，如图6-4.17所示；Step7：单击“下一步 ”按钮，设置元器件名称，如 图6-4.18所示；Step8：单击“下一步 ”按钮，点击“Finish”完成向导，如图6-4.19所示；Step9：选择菜单命令【Reports】/ 【Component Rule Chick】，检查是否存在错误。绘制完成后的封装如图6-4.20所示。- 30 -图6-4.11 新建元器件图6-4.12 新建元器件向导
