Altium Designer13.0电路设计、仿真与验证权威指南PDF电子书下载

第一篇 Altium Designer 13.0软件基本知识 3

第1章 Altium Designer 13.0软件设计方法和安装 3

1.1 Altium Designer“一体化”设计理念 3

1.1.1传统电子设计方法的局限性 3

1.1.2电子设计的未来要求 4

1.1.3生态系统对电子设计的重要性 4

1.1.4电子设计一体化 5

1.2 Altium Designer 13.0安装和配置 6

1.2.1 Altium Designer 13.0安装文件的下载 6

1.2.2 Altium Designer 13.0的安装 7

1.2.3 Altium Designer 13.0的配置和插件安装 7

第2章 Altium Designer 13.0设计环境 11

2.1 Altium Designer 13.0集成设计平台功能 11

2.2 Altium Designer 13.0的工程及相关文件 12

2.3 Altium Designer 13.0集成设计平台界面 13

2.3.1 Altium Designer 13.0集成设计平台主界面 14

2.3.2 Altium Designer 13.0工作区面板 14

2.3.3 Altium Designer 13.0文件编辑空间操作功能 18

2.3.4 Altium Designer 13.0工具栏和状态栏 18

第3章 Altium Designer 13.0单页原理图绘制基础 23

3.1放置元器件 23

3.1.1生成新的设计 23

3.1.2在原理图中添加元器件 24

3.1.3重新分配元件标识符 26

3.2添加信号线连接 29

3.3添加总线连接 31

3.3.1添加总线 31

3.3.2添加总线入口 32

3.4添加网络标号 33

3.5添加端口连接 35

3.6添加信号束系统 37

3.6.1添加信号束连接器 38

3.6.2添加信号束入口 39

3.6.3查看信号束定义文件 41

3.7添加No ERC标识 41

3.7.1设置阻止所有冲突标识 42

3.7.2设置阻止指定冲突标识 43

第4章 Altium Designer 13.0多页原理图绘制基础 46

4.1多页原理图绘制方法 46

4.1.1层次化和平坦式原理图设计结构 46

4.1.2多页原理图中的网络标识符 48

4.1.3网络标号范围 49

4.2平坦式方式绘制原理图 50

4.2.1建立新的平坦式原理图设计工程 50

4.2.2绘制平坦式设计中第一个放大电路原理图 50

4.2.3绘制平坦式设计中第二个放大电路原理图 52

4.2.4绘制平坦式设计中其他单元的原理图 54

4.3层次化方式绘制原理图 57

4.3.1建立新的层次化原理图设计工程 57

4.3.2绘制层次化设计中第一个放大电路原理图 57

4.3.3绘制层次化设计中第二个放大电路原理图 58

4.3.4绘制层次化设计中顶层放大电路原理图 60

第二篇 Altium Designer 13.0混合电路仿真 67

第5章 SPICE混合电路仿真介绍 67

5.1 Altium Designer 13.0软件SPICE仿真导论 67

5.1.1 Altium Designer 13.0软件SPICE构成 67

5.1.2 Altium Designer 13.0软件SPICE仿真功能 69

5.1.3 Altium Designer软件SPICE仿真流程 76

5.2电子线路SPICE描述 77

5.2.1电子线路构成 77

5.2.2 SPICE程序结构 78

5.2.3 SPICE程序相关命令 82

第6章 电子线路元件及SPICE模型 87

6.1基本元件 87

6.1.1电阻 87

6.1.2半导体电阻 87

6.1.3电容 88

6.1.4半导体电容 88

6.1.5电感 89

6.1.6耦合（互感）电感 89

6.1.7开关 90

6.2电压和电流源 90

6.2.1独立源 91

6.2.2线性受控源 95

6.2.3非线性独立源 98

6.3传输线 98

6.3.1无损传输线 99

6.3.2有损传输线 99

6.3.3均匀分布的RC线 100

6.4晶体管和二极管 101

6.4.1结型二极管 102

6.4.2双极结型晶体管 103

6.4.3结型场效应管 106

6.4.4金属氧化物半导体场效应管 107

6.4.5金属半导体场效应管 110

6.4.6不同晶体管的特性比较与应用范围 111

6.5从用户数据中创建SPICE模型 114

6.5.1 SPICE模型的建立方法 114

6.5.2运行SPICE模型向导 114

第7章 模拟电路仿真实现 123

7.1直流工作点分析 123

7.1.1建立新的直流工作点分析工程 123

7.1.2添加新的仿真库 123

7.1.3构建直流分析电路 125

7.1.4设置直流工作点分析参数 127

7.1.5直流工作点仿真结果的分析 127

7.2直流扫描分析 129

7.2.1打开前面的设计 129

7.2.2设置直流扫描分析参数 129

7.2.3直流扫描仿真结果的分析 130

7.3传输函数分析 133

7.3.1建立新的传输函数分析工程 133

7.3.2构建传输函数分析电路 133

7.3.3设置传输函数分析参数 134

7.3.4传输函数仿真结果的分析 135

7.4交流小信号分析 137

7.4.1建立新的交流小信号分析工程 137

7.4.2构建交流小信号分析电路 137

7.4.3设置交流小信号分析参数 140

7.4.4交流小信号仿真结果的分析 141

7.5瞬态分析 144

7.5.1建立新的瞬态分析工程 144

7.5.2构建瞬态分析电路 144

7.5.3设置瞬态分析参数 146

7.5.4瞬态仿真结果的分析 147

7.6参数扫描分析 148

7.6.1打开前面的设计 148

7.6.2设置参数扫描分析参数 148

7.6.3参数扫描结果的分析 150

7.7零点-极点分析 151

7.7.1建立新的零点-极点分析工程 151

7.7.2构建零点-极点分析电路 151

7.7.3设置零点-极点分析参数 154

7.7.4零点-极点仿真结果的分析 155

7.8傅里叶分析 156

7.8.1建立新的傅里叶分析工程 156

7.8.2构建傅里叶分析电路 156

7.8.3设置傅里叶分析参数 159

7.8.4傅里叶仿真结果分析 160

7.8.5修改电路参数重新执行傅里叶分析 161

7.9噪声分析 163

7.9.1建立新的噪声分析工程 165

7.9.2构建噪声分析电路 165

7.9.3设置噪声分析参数 168

7.9.4噪声仿真结果分析 169

7.10温度分析 170

7.10.1建立新的温度分析工程 170

7.10.2构建温度分析电路 170

7.10.3设置温度分析参数 171

7.10.4温度仿真结果分析 173

7.11蒙特卡洛分析 174

7.11.1建立新的蒙特卡洛分析工程 174

7.11.2构建蒙特卡洛分析电路 174

7.11.3设置蒙特卡洛分析参数 177

7.11.4蒙特卡洛仿真结果分析 179

第8章 模拟行为仿真实现 180

8.1模拟行为仿真概念 180

8.2基于行为模型的增益控制实现 181

8.2.1建立新的行为模型增益控制工程 181

8.2.2构建增益控制行为模型 181

8.2.3设置增益控制行为仿真参数 183

8.2.4分析增益控制行为仿真结果 184

8.3基于行为模型的调幅实现 185

8.3.1建立新的行为模型AM工程 185

8.3.2构建AM行为模型 185

8.3.3设置AM行为仿真参数 187

8.3.4分析AM行为仿真结果 188

8.4基于行为模型的滤波器实现 189

8.4.1建立新的滤波器行为模型工程 189

8.4.2构建滤波器行为模型 189

8.4.3设置滤波器行为仿真参数 191

8.4.4分析滤波器行为仿真结果 192

8.5基于行为模型的压控振荡器实现 193

8.5.1建立新的压控振荡器行为模型工程 193

8.5.2构建压控振荡器行为模型 194

8.5.3设置压控振荡器行为仿真参数 196

8.5.4分析压控振荡器行为仿真结果 197

第9章 数字电路仿真实现 199

9.1数字逻辑仿真库的构建 199

9.1.1导入与数字逻辑仿真相关的原理图库 199

9.1.2构建相关的mdl文件 199

9.2时序逻辑电路的门级仿真 201

9.2.1有限自动状态机的实现原理 201

9.2.2三位八进制计数器实现原理 202

9.2.3建立新的三位计数器电路仿真工程 203

9.2.4构建三位计数器仿真电路 204

9.2.5设置三位计数器电路的仿真参数 206

9.2.6分析三位计数器电路的仿真结果 208

9.3基于HDL语言的数字系统仿真及验证 208

9.3.1 HDL功能及特点 208

9.3.2建立新的IP核设计工程 209

9.3.3建立新的FPGA设计工程 218

第10章 数模混合电路仿真实现 226

10.1建立数模混合电路仿真工程 226

10.2构建数模混合仿真电路 226

10.3分析数模混合电路实现原理 228

10.4设置数模混合仿真参数 229

10.5遇到仿真不收敛时的处理方法 231

10.5.1修改误差容限 231

10.5.2直流分析帮助收敛策略 231

10.5.3瞬态分析帮助收敛策略 232

10.6分析数模混合仿真结果 232

第三篇 Altium Designer 13.0元器件封装设计 237

第11章 常用电子元器件的物理封装 237

11.1电阻元器件特性及封装 237

11.1.1电阻元器件的分类 237

11.1.2电阻元器件阻值标示方法 239

11.1.3电阻元器件物理封装的标示 241

11.2电容元器件特性及封装 243

11.2.1电容元器件的作用 243

11.2.2电容元器件的分类 244

11.2.3电容元器件电容值的标示方法 246

11.2.4电容元器件的主要参数 247

11.2.5电容元器件正负极判断 248

11.2.6电容元器件PCB封装的标示 248

11.3电感元器件特性及封装 250

11.3.1电感元器件的分类 250

11.3.2电感元器件电感值标注方法 251

11.3.3电感元器件的主要参数 252

11.3.4电感元器件PCB封装的标示 253

11.4二极管元器件特性及封装 253

11.4.1二极管元器件的分类 254

11.4.2二极管元器件的识别和检测 257

11.4.3二极管元器件的主要参数 258

11.4.4二极管元器件PCB封装的标示 259

11.5三极管元器件特性及封装 261

11.5.1三极管元器件的分类 261

11.5.2三极管元器件的识别和检测 261

11.5.3三极管元器件的主要参数 262

11.5.4三极管元器件的PCB封装的标示 262

11.6集成电路芯片特性及封装 264

第12章 Altium Designer 13.0自定义元器件设计 272

12.1自定义元器件设计流程 272

12.2打开和浏览PCB封装库 274

12.3打开和浏览集成封装库 275

12.4创建元器件PCB封装 277

12.4.1使用IPC Footprint Wizard创建PCB封装 277

12.4.2使用Component Wizard创建元器件PCB封装 284

12.4.3使用IPC Footprints Batch Generator创建元器件PCB封装 287

12.4.4不规则焊盘和PCB封装的绘制 290

12.4.5检查元件PCB封装 298

12.5创建元器件原理图符号封装 299

12.5.1元器件原理图符号术语 299

12.5.2为LM324器件创建原理图符号封装 300

12.5.3为XC3S100E-CP132器件创建原理图符号封装 304

12.6分配模型和参数 309

12.6.1分配器件模型 309

12.6.2元器件主要参数功能 312

12.6.3使用供应商数据分配器件参数 313

第四篇 Altium Designer 13.0电路原理图设计 319

第13章 电子线路信号完整性设计规则 319

13.1信号完整性问题的产生 319

13.2电源分配系统及其影响 319

13.2.1理想的电源不存在 320

13.2.2电源总线和电源层 320

13.2.3印制电路板的去耦电容配置 321

13.2.4信号线路及其信号回路 324

13.2.5电源分配方面考虑的电路板设计规则 325

13.3信号反射及其消除方法 327

13.3.1信号传输线定义 327

13.3.2信号传输线分类 328

13.3.3信号反射的定义 330

13.3.4信号反射的计算 331

13.3.5消除信号反射 332

13.3.6传输线的布线规则 335

13.4信号串扰及其消除方法 336

13.4.1信号串扰的产生 337

13.4.2信号串扰的类型 337

13.4.3抑制串扰的方法 339

13.5电磁干扰及解决 339

13.5.1滤波 340

13.5.2磁性元件 340

13.5.3器件的速度 341

13.6差分信号原理及设计规则 341

13.6.1差分线的阻抗匹配 341

13.6.2差分线的端接 342

13.6.3差分线的一些设计规则 343

第14章 原理图参数设置与绘制 345

14.1原理图绘制流程 345

14.2原理图设计规划 346

14.3原理图绘制环境参数设置 347

14.3.1设置图纸选项标签栏 348

14.3.2设置参数标签栏 350

14.3.3设置单位标签栏 352

14.4所需元件库的安装 353

14.5绘制原理图 354

14.5.1添加剩余的图纸 354

14.5.2放置原理图符号 355

14.5.3连接原理图符号 360

14.5.4检查原理图设计 361

14.6导出原理图设计到PCB中 365

14.6.1设置导入PCB编辑器工程选项 365

14.6.2使用同步器将设计导入到PCB编辑器 366

14.6.3使用网表实现设计间数据交换 367

第五篇 Altium Designer 13.0电子线路PCB图设计 373

第15章 PCB绘制基础知识 373

15.1 PCB设计流程 373

15.2 PCB层标签 373

15.3 PCB视图查看命令 374

15.3.1自动平移 375

15.3.2显示连接线 376

15.4PCB绘图对象 377

15.4.1电气连接线（Track） 378

15.4.2普通线（Line） 380

15.4.3焊盘（Pad） 380

15.4.4过孔（Via） 381

15.4.5弧线（Arcs） 382

15.4.6字符串（Strings） 382

15.4.7原点（Origin） 385

15.4.8尺寸（Dimension） 385

15.4.9坐标（Coordinate） 386

15.4.10填充（Fill） 386

15.4.11固体区（Solid Region） 387

15.4.12多边形灌铜（Polygon Pour） 388

15.4.13禁止布线对象（Keepout Object） 391

15.4.14捕获向导（Snap Guide） 391

15.5PCB绘图环境参数设置 392

15.5.1板选项对话框参数设置 392

15.5.2栅格尺寸设置 393

15.5.3视图配置 395

15.5.4 PCB坐标系统的设置 397

15.5.5设置选项快捷键 398

15.6PCB形状和边界设置 398

15.7PCB叠层设置 400

15.7.1使能叠层 400

15.7.2修改电气叠层 401

15.7.3层设置 402

15.7.4钻孔对 403

15.7.5放置叠层图例 404

15.7.6内部电源层 404

15.8PCB面板的使用 406

15.8.1 PCB面板 406

15.8.2PCB规则和冲突 406

15.9PCB设计规则 407

15.9.1添加设计规则 407

15.9.2如何检查规则 410

15.9.3规则应用场合 411

15.10PCB高级绘图对象 413

15.10.1对象类 413

15.10.2房间 415

15.11运行设计规则检查 419

15.11.1设计规则检查报告 419

15.11.2定位设计规则冲突 420

第16章 PCB图绘制实例操作 422

16.1PCB板形状和尺寸设置 422

16.2PCB布局设计 423

16.2.1 PCB布局规则的设置 423

16.2.2 PCB布局原则 424

16.2.3 PCB布局中的其他操作 424

16.3PCB布线设计 425

16.3.1交互布线线宽和过孔大小的设置 425

16.3.2交互布线线宽和过孔大小规则设置 427

16.3.3处理交互布线冲突 428

16.3.4其他交互布线选项 429

16.3.5交互多布线 430

16.3.6交互差分对布线 430

16.3.7交互布线长度对齐 432

16.3.8自动布线 434

16.3.9布线中泪滴的处理 437

16.3.10布线阻抗控制 438

16.3.11设计中关键布线策略 439

16.4测试点系统设计 444

16.4.1测试点策略的考虑 444

16.4.2焊盘和过孔测试点支持 445

16.4.3测试点设计规则设置 446

16.4.4测试点管理 447

16.4.5检查测试点的有效性 448

16.4.6测试点相关查询字段 449

16.4.7生成测试点报告 450

16.5PCB覆铜设计 451

16.6PCB设计检查 454

第六篇 Altium Designer 13.0 PCB仿真和验证 461

第17章 IBIS模型原理和功能 461

17.1IBIS模型定义 461

17.2IBIS发展历史 462

17.3IBIS模型生成 462

17.4IBIS模型所需数据 463

17.4.1输出模型 463

17.4.2输入模型 465

17.4.3其他参数 466

17.5IBIS文件格式 466

17.6IBIS模型验证 468

第18章 电子线路板极仿真实现 470

18.1 Altium Designer信号完整性分析原理和功能 470

18.1.1信号完整性分析原理 471

18.1.2分析设置需求 471

18.1.3操作流程 472

18.2设计实例信号的完整性分析 472

18.2.1检查原理图和PCB图之间的元件链接 473

18.2.2叠层参数的设置 473

18.2.3信号完整性规则设置 474

18.2.4为元件分配IBIS模型 476

18.2.5执行信号完整性分析 478

18.2.6观察信号完整性分析结果 478

第19章 生成加工PCB的相关文件 484

19.1生成和配置输出工作文件 484

19.1.1生成输出工作文件 484

19.1.2设置打印工作选项 485

19.2生成CAM文件 487

19.2.1生成料单文件 488

19.2.2生成光绘文件 489

19.2.3生成钻孔文件 492

19.2.4生成贴片机文件 493

19.3生成PDF格式文件 493

19.4CAM编辑器 494

19.4.1导入数据设置 494

19.4.2导入/导出CAM文件 496

19.5生成3D视图 499

附录A 设计实例原理图 500

附录B 数据驱动设计 507

B.1设计数据管理系统 508

B.2产品开发全景 509

B.3设计中心数据库 510

B.4 Altium Vault（设计领域的中心） 511

B.5一个不断发展并得到验证的方法 512

B.6数据驱动电子设计的主要理念 513

B.7数据驱动电子设计的主要优势 514

附录C PCB板制板流程及工艺 515

C.1 PCB制板流程 515

C.2 PCB制板参数 517