《Altium Designer 16 基础实例教程》授课计划
altiumdesigner课程设计
altium designer 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解Altium Designer软件的基本功能与操作流程。
2. 学生能掌握原理图绘制、PCB设计、原理图与PCB之间的同步等基本技能。
3. 学生能了解并运用Altium Designer进行电路设计的行业标准与规范。
技能目标：1. 学生能独立使用Altium Designer进行简单电路的原理图绘制和PCB设计。
2. 学生能在教师的引导下，分析并解决电路设计中遇到的问题。
3. 学生能通过小组合作，完成一个具有实际功能的电路设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子设计软件的兴趣，激发他们探索电子世界的热情。
2. 培养学生良好的团队协作精神和沟通能力，使他们学会在合作中共同解决问题。
3. 培养学生具备一定的创新意识，使他们能够运用所学知识解决实际问题。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，培养学生实际操作能力。
学生特点：本课程面向高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，具备一定的动手操作能力。
教学要求：课程要求学生在理解基本原理的基础上，通过实际操作，掌握Altium Designer软件的使用，培养电路设计能力。
教师需关注学生的学习进度，及时解答疑问，引导学生完成任务。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实践相结合，提高综合运用能力。
二、教学内容1. Altium Designer软件概述：介绍软件的发展历程、主要功能及在电子设计中的应用。
- 教材章节：第一章 绪论2. 原理图设计基础：- 元件库的创建与管理；- 原理图绘制的基本操作与技巧；- 电气规则检查（ERC）与报表生成。
- 教材章节：第二章 原理图设计3. PCB设计基础：- PCB布线的基本规则与技巧；- 层叠结构设置与阻抗匹配；- PCB设计中的信号完整性分析；- 教材章节：第三章 PCB设计4. 原理图与PCB之间的同步：- 原理图与PCB之间的双向同步；- 元器件封装的分配与调整；- 教材章节：第四章 原理图与PCB之间的同步5. 实践项目：设计并制作一个简单的电子时钟电路。
Altium Designer 16基础实例教程第2章
打开工程文件
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框1
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框2
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框3
2.6 课后习题
1．工程文件包括几类，分别是哪几类？ 2．工程文件的创建方法有几种？ 3．如何对工程选项参数进行设置？
第2章 工程的管理
2.1 工程文件
2.1.1 项目文件
2.1.2 自由文件
2.1.3 存盘文件 2.1.4 课堂练习——打开工程文件
演示工程文件中的相关文件不同的打开状态。 项目文件
2.2 工程文件分类
1．PCB 工程 (*.PrjPcb) 2．FPGA 工程 (*.PrjFpg) 3．嵌入式工程 (*.PrjEmb) 4．核工程 (*.PrjCor) 5．集 成库 (*.LibPkg) & (*.IntLib) 6．脚本工程 (*.PrjScr)
“Choose Documents to Add to Project （选择添加到工程的文件）”对话框
确认对话框
快捷菜单
2.3.3 课堂练习——创建工程文件
创建大小为13.3×4.8英寸（1英寸=2.54厘米）的工程文件。 选择菜单栏中的“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”命令，或在 “Files（文件）”面板“从模板创建文件”选项组下单击“PCB Project（PCB工程 ）”选项，弹出“New Project（新建工程）”对话框，选择工程选项。
2.4 工程选项设置
Altium Designer 16和其他的Altium家族软件一样提供了电气检查规则，可以对 检查规则进行设置，然后根据面板中所列出的错误信息来对原理图进行修改。
Altium Designer 16基础实例教程第6章
入口放到图纸的图表符内，这时端口就能将子图纸和父系图纸连接起来。
放置输入输出端口
输入输出端口属性设置
工程参数设置对话框
6.4.2 课堂练习——绘制电源电路
选择菜单栏中的“放置”→“端口”命令，为原理图添加电路端口符号。
绘制的原理图
6.4.3 放置离图连接
在原理图编辑环境下，离图连接的作用其实跟网络标签是一样的，不同的是，网络 标签用在了同一张原理图中，而离图连接用在同一工程文件下，不同的原理图中。
“Place Off-Page Connector（放置页间连接符）”对话框
6.4.4 放置图表符
放置的图表符并没有具体的意义，只是层次电路的转接枢纽，需要进一步进行 设置，包括其标识符、所表示的子原理图文件，以及一些相关的参数等。
放置方块图
方块电路属性设置对话框
“参数”选项卡
“参数属性”对话框
6.6 层次原理图编译
6.6.1 编译项目文件
完成原理图绘制后进行编译操作是为了检查原理图的绘制结果是否 有误，线面介绍两种检查方法。
1．自动编译 2．手动检测
“Projects（工程）”面板
显示层次关系
图纸入口
“上/下层次”菜单命令 切换到子原理图
6.6.2 层次设计表检查
层次设计报表
6.7 课堂案例——存储器接口电路层次原理图设计
话筒放大电路
AD层次块对应的下层电路
6.5.2 自下而上的层次原理图设计
所谓自下而上的层次电路设计方法，就是先根据各个电路模块的功能，首先创建
Altium Designer 16基础实例教程第9章
“Teardrop（泪滴选项）”对话框
补泪滴前后焊盘与导线连接的变化
9.4 设计规则检查
“设计规则检测”对话框
1．DRC报表选项 2．DRC规则列表
“Rules To Check”标签页
9.5 输出报表文件
9.5.1 PCB图的网络表文件
“Projects”面板
9.5.2 PCB的信息报表
“通用”选项卡
覆铜后的PCB板
“PCB信息”对话框
“器件”标签页
“网络”标签页
电路板信息报表
网络状态报表
9.7 课后习题
1．简述自动布线的设置规则。
2．补泪滴有什么作用？ 3．电路板进行设计规则检查的原因？ 4．电路板如何进行规则检查？ 5．对第8章习题中的电源电路封装布局结果进行布线操作。 6．对第8章习题中的话筒放大电路封装布局结果进行布线操作。 7．创建话筒放大电路PCB文件的电路板信息报表。 8．创建话筒放大电路PCB文件的网络状态报表。 9．创建话筒放大电路PCB文件的网络表文件。
9.3 覆铜和补泪滴
9.3.1 执行覆铜命令
“多边形覆铜”对话框
9.3.2 设置覆铜属性
1．“填充模式”选项组 2．“属性”选项组 3．“网络选项”选项组
9.3.3 放置覆铜
“多边形敷铜”对话框
PCB覆铜效果
9.3.4 补泪滴
1．“Working Mode（工作模式）”选项组 2．“Object（对象）”选项组 3． “Option（选项）”选项组
1．“全部”命令
“Messages”面板
全局布线后的PCB图
2．“网络”命令。该命令用于为指定的网络自动布线
9.2 安装孔
9.2.1 添加安装孔
Altium Designer 16电路设计 第八章 PCB布局与布线
本章要点：
1、PCB布局、布线基本原则。
2、PCB自动布局、手工布局及调整。
3、PCB自动布线、手工布线及调整。
4、覆铜设计。
教学目标:
1、了解PCB布局布线的基本规则。
2、初步掌握PCB元件引脚封装的更改方法。
3、初步掌握低频板的布局布线规则。
4、掌握主要布线规则的设置方法以及自动布线的操作方法
布局，可以通过移动、旋转和翻转等方式调整元件的位置，使之满足要求。
再布局是处理要考虑元件的位置外，还必须调整好丝印层上文字符号的位置。
元件布局是将元件在一定面积的印制板上合理地排放，它是设计PCB的第一步。
布局是印制板设计中最耗费精力的工作，往往要经过若干次布局比较，才能得到一个比较满意的布局结果。
印制线路板的布局是决定印制板设计是否成功和是否满足使用要求的最重要环节之一。
卜3在“连接方式”下拉列表框中选中“Direct Connect”设置连接方式为直接连接，单击“确认”按Ab钮，屏幕弹出一个对话框提示是否重新建立覆铜，单击“Yes”按钮确认重画，重画结果如图8-40所示, I O从图中可以看出覆铜直接覆盖焊盘。
根据需要放置其它覆铜，最早完成设计的电子镇流器PC版如图8-
41所示。
Altium Designer 16基础实例教程第5章
5.4.2 信号完整性分析工具
Altium Designer 16包含一个高级信号完整性仿真器，能分析PCB设计并检查设
计参数，测试过冲、下冲、线路阻抗和信号斜率。如果PCB上任何一个设计要求（ 由DRC指定的）有问题，即可对PCB进行反射或串扰分析，以确定问题所在。
5.4.3 信号完整性分析规则设置
5.4.5 信号完整性分析器设置
在对信号完整性分析的有关规则，以及元件的SI模型设定有了初步了解以后， 下面我们来看一下如何进行基本的信号完整性分析，在这种分析中，所涉及到的 一种重要工具就是信号完整性分析器。
网络栏
标识符栏 状态栏
网络列表
终端补偿栏
终端补偿图示
信号完整性分析器界面
1．Net（网络列表）栏 2．Status（状态）栏 3．Designator（标识符）栏
Altium Designer 16中包含了许多信号完整性分析的规则，这些规则用于在PCB 设计中检测一些潜在的信号完整性问题。
导入设计规则对话框
PCB设计规则设置对话框
5.4.4 设定元件的信号完整性模型
使用Altium Designer 16进行信号完整性分析也是建立在模型基础之上的，这 种模型就称为Signal Integrity模型，简称SI模型。
第5章 原理图的分析
5.1 原理图的电气检测
5.1.1 原理图的编译参数
1．“错误和警告”选项区域 2．“自动连接”选项区域 3．“编译扩展名”选项区域
Complier选项卡
电气节点大小设置
5.1.2 原理图的编译
1．原理图的编译 2．原理图的修正
编译后的“Messages”面板
编译后的“Messages”面板
Altium Designer 16电路设计 第七章 PCB设计入门
9
第一章
表面贴片元件的封装与插装技术元件封装有较大的区别。下面简单介绍一 下,贴片电阻和贴片电容在外形上非常相似，所以它们可以采用相同的引脚 封装，常用贴片电阻、电容的封装如图所示。
图 7-9 贴片电阻、电容的封装 2012-0805表示封装的尺寸， 2012是公制单位，0805 是英制单位，一般数字前两位表示焊盘间距，后面两 位表示焊盘大小2012-0805表示焊盘间距为 2.0mm(80mil)，焊盘大小大约是1.2mm(50mil)
14
第一章
7.4 电路板常用名词
1、导线 铜膜导线也称为铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘和过孔， 印制导线的质量体现在其宽度（Width）和导线之间的间距（Clearance）2个方面。导线 宽度参数有导线设计宽度及其允许偏差、最小线宽等；导线间距主要由电气安全要求、 生产工艺的精度和导线间所承受的电荷的大小。 、焊盘、过孔、铜膜导线、飞线 2、焊盘（Pad）。用于放置焊锡,以便焊接元件引脚导线， 印刷电路板上所有元器件的电气连接都是通过焊盘来实现的，由于焊盘工艺不同，焊盘 一般可以分为两种类型，一种是非过孔焊盘(单面板、SMT工艺)；另外一种是过孔焊盘 （双层板、多层板） 对于有过孔的焊盘，其尺寸主要体现在过孔的直径和焊盘的直径， 如果元件库已经提供了所用元件的封装模型，则在PCB中放置元件，系统会自动导入对 应的元件封装、编号等标志。 3、过孔（Via）是用来实现双层板或多层板相邻层之间的电气连接，是多层PCB板的重要 组成部分之一，从工艺制作流程来分，过孔一般分三类：通孔（Through via）从顶层贯 通到底层为通孔；盲孔（Blind via）从顶层通到内层或从内层到底层为盲孔；内层间的 埋孔（Buried via）。 4、飞线：在PCB的自动布线时，有供观察用的类似橡皮筋的网络连线，它在形式上表明 了各个焊盘间的连接关系，并没有实际的电气连接关系。
Altium Designer 16基础实例教程第1章
“使用的英制单位”下拉菜单
“Default Units”标签页
1.4.8 设置Orcad的环境参数
与Orcad文件选项有关的设置可以通过“Schematic（原理图）”→“Orcad (tm)”
标签页完成 1．“复制封装”选项区域 2．“Orcad 端口”选项区域
“Orcad (tm)”标签页
1.5 元器件库
“参数选择”对话框
“字体”对话框
“General（常规设置）”标签页
1.4.3
设置图形编
辑的环境参数
图形编辑的环境参数设 置通过“Schematic（原 理图）”→“Graphical Editing”（图形编辑）标签 页来完成，主要用来设置
与绘图有关的一些参数。
1．“选项”选项区域 2．“自动扫描选项”选 项区域 3．“撤销/取消撤 销”选项区域 4．“颜色 选项”选项区域 5．“光 标”选项 “Graphical Editing”标签页
序窗口
Altium Designer 16主程序窗口
1.3 Altium设计环境
1．菜单栏 2．工具栏 3．状态栏
菜单栏 工具栏 工作区 面板 导航栏
工作窗口
状态栏
Altium Designer 16 的主窗口
标准工具栏
布线工具栏
实用工具栏
1.3.1 工作面板管理
1．面板的显示方式有三种 2．面板显示之间的转换
SCH Inspector对话框
“类型”下拉列表
1.4.4 设置鼠标滚轮属性
Mouse Wheel Configuration选项卡
1.4.5 原理图的自动聚焦设置
1．“淡化未链接的目标”选项区域 2．“使连接物体变厚”选项区域 3．“缩放连 接目标”选项区域
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18
任务2PCB板的规划
1
任务3元件封装库的操作
2
任务4单面PCB板的手工布线
4
任务5双面PCB板的设计
4
任务6制作PCB的后期处理
4
任务7设
任务1元件封装库基础
2
8
任务2手工创建元器件封装
2
任务3利用向导工具制作元件封装
2
12
任务2创建原理图文件
任务3图纸设置
任务4元件库的加载
4
任务5放置与编辑元件
任务6连接电路
任务7非电气属性对象的放置与编辑
任务8单管放大电路原理图的绘制
2
任务9电气规则检测和报表生成
2
任务10原理图设计提高
2
项目三原理图元件库
任务1原理图元件库基础
2
4
任务2创建原理图元件
2
项目四数码显示单片机系统电路板设计
2
任务4、集成库的生成与编辑
2
项目六电路仿真
任务1电路仿真的设置
2
8
任务2电路仿真的步骤
2
任务3电路仿真实例
4
学习情景二:实际双面板设计
4
合计
54
本课程共54学时，建议分配如下表：
项目
任务
学时
项目一AD 16基础
任务1认识电子线路计算机辅助设计发展
1
4
任务2Altium Designer 16的安装
任务3Altium Designer 16的工作环境设置
2
任务4Altium Designer16的界面自定义
1
项目二单管放大电路的原理图设计
任务1原理图设计基础