第一篇 Altium Designer软件基本知识 3
第1章 Altium Designer 15.0的设计方法和安装流程 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 电子设计的发展趋势 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 15.0的安装和配置 5
1.2.1 Altium Designer 15.0的安装文件 5
1.2.2 Altium Designer 15.0的安装流程 6
1.2.3 Altium Designer 15.0的配置和插件 8
第2章 Altium Designer 15.0的设计环境 12
2.1 Altium Designer 15.0的功能 12
2.1.1 原理图捕获工具 12
2.1.2 印刷电路板设计工具 12
2.1.3 FPGA和嵌入式软件工具 13
2.1.4 发布／数据管理 13
2.2 Altium Designer 15.0的工程及相关文件 13
2.3 Altium Designer 15.0的界面组成 14
2.3.1 Altium Designer 15.0的主界面 14
2.3.2 Altium Designer 15.0的工作区面板 15
2.3.3 Altium Designer 15.0的文件编辑空间 18
2.3.4 Altium Designer 15.0工具栏和状态栏 19
第3章 Altium Designer单页原理图绘制 30
3.1 放置元器件 30
3.1.1 生成新的设计 30
3.1.2 在原理图中添加元器件 31
3.1.3 重新分配原件标识符 33
3.2 添加信号线连接 36
3.3 添加总线连接 38
3.3.1 添加总线 38
3.3.2 添加总线入口 39
3.4 添加网络标号 40
3.5 添加端口连接 42
3.6 添加信号束系统 44
3.6.1 添加信号束连接器 44
3.6.2 添加信号束入口 46
3.6.3 查看信号束定义文件 48
3.7 添加No ERC标识 48
3.7.1 设置阻止所有冲突标识 49
3.7.2 设置阻止指定冲突标识 50
第4章 Altium Designer多页原理图绘制 53
4.1 多页原理图绘制方法 53
4.1.1 层次化和平坦式原理图设计结构 53
4.1.2 多页原理图中的网络标识符 55
4.1.3 网络标号范围 56
4.2 平坦式方式绘制原理图 57
4.2.1 建立新的平坦式原理图设计工程 57
4.2.2 绘制平坦式设计中第一个放大电路原理图 57
4.2.3 绘制平坦式设计中第二个放大电路原理图 59
4.2.4 绘制平坦式设计中其他单元的原理图 61
4.3 层次化方式绘制原理图 64
4.3.1 建立新的层次化原理图设计工程 64
4.3.2 绘制层次化设计中第一个放大电路原理图 64
4.3.3 绘制层次化设计中第二个放大电路原理图 65
4.3.4 绘制层次化设计中顶层放大电路原理图 67
第二篇 Altium Designer混合电路仿真 75
第5章 SPICE混合电路仿真 75
5.1 Altium Designer软件SPICE仿真导论 75
5.1.1 Altium Designer软件SPICE构成 75
5.1.2 Altium Designer的SPICE仿真功能 77
5.1.3 Altium Designer的SPICE仿真流程 84
5.2 电子线路SPICE描述 84
5.2.1 电子线路构成 84
5.2.2 SPICE程序结构 85
5.2.3 SPICE程序相关命令 90
第6章 电子线路元件及SPICE模型 95
6.1 基本元件 95
6.1.1 电阻 95
6.1.2 半导体电阻 95
6.1.3 电容 96
6.1.4 半导体电容 96
6.1.5 电感 97
6.1.6 耦合（互感）电感 97
6.1.7 开关 97
6.2 电压和电流源 98
6.2.1 独立源 98
6.2.2 线性受控源 102
6.2.3 非线性独立源 105
6.3 传输线 105
6.3.1 无损传输线 106
6.3.2 有损传输线 106
6.3.3 均匀分布的RC线 107
6.4 晶体管和二极管 108
6.4.1 结型二极管 108
6.4.2 双极结型晶体管 110
6.4.3 结型场效应管 112
6.4.4 金属氧化物半导体场效应管 114
6.4.5 金属半导体场效应管 117
6.4.6 不同晶体管的特性比较与应用范围 118
6.5 从用户数据中创建SPICE模型 120
6.5.1 SPICE模型的建立方法 120
6.5.2 运行SPICE模型向导 121
第7章 模拟电路仿真实现 129
7.1 直流工作点分析 129
7.1.1 建立新的直流工作点分析工程 129
7.1.2 添加新的仿真库 129
7.1.3 构建直流分析电路 131
7.1.4 设置直流工作点分析参数 132
7.1.5 直流工作点仿真结果的分析 133
7.2 直流扫描分析 135
7.2.1 打开分析电路 135
7.2.2 设置直流扫描分析参数 135
7.2.3 直流扫描仿真结果的分析 136
7.3 传输函数分析 139
7.3.1 建立新的传输函数分析工程 139
7.3.2 构建传输函数分析电路 139
7.3.3 设置传输函数分析参数 140
7.3.4 传输函数仿真结果的分析 141
7.4 交流小信号分析 143
7.4.1 建立新的交流小信号分析工程 143
7.4.2 构建交流小信号分析电路 143
7.4.3 设置交流小信号分析参数 147
7.4.4 交流小信号仿真结果的分析 148
7.5 瞬态分析 150
7.5.1 建立新的瞬态分析工程 150
7.5.2 构建瞬态分析电路 150
7.5.3 设置瞬态分析参数 152
7.5.4 瞬态仿真结果的分析 153
7.6 参数扫描分析 154
7.6.1 打开前面的设计 154
7.6.2 设置参数扫描分析参数 154
7.6.3 参数扫描结果的分析 155
7.7 零极点分析 157
7.7.1 建立新的零极点分析工程 157
7.7.2 构建零极点分析电路 157
7.7.3 设置零极点分析参数 159
7.7.4 零极点仿真结果的分析 160
7.8 傅里叶分析 161
7.8.1 建立新的傅里叶分析工程 161
7.8.2 构建傅里叶分析电路 162
7.8.3 设置傅里叶分析参数 164
7.8.4 傅里叶仿真结果分析 165
7.8.5 修改电路参数重新执行傅里叶分析 166
7.9 噪声分析 168
7.9.1 建立新的噪声分析工程 170
7.9.2 构建噪声分析电路 170
7.9.3 设置噪声分析参数 173
7.9.4 噪声仿真结果分析 174
7.10 温度分析 174
7.10.1 建立新的温度分析工程 175
7.10.2 构建温度分析电路 175
7.10.3 设置温度分析参数 177
7.10.4 温度仿真结果分析 178
7.11 蒙特卡罗分析 179
7.11.1 建立新的蒙特卡罗分析工程 179
7.11.2 构建蒙特卡罗分析电路 179
7.11.3 设置蒙特卡罗分析参数 182
7.11.4 蒙特卡罗仿真结果分析 184
第8章 模拟行为仿真实现 185
8.1 模拟行为仿真概念 185
8.2 基于行为模型的增益控制实现 186
8.2.1 建立新的行为模型增益控制工程 186
8.2.2 构建增益控制行为模型 186
8.2.3 设置增益控制行为仿真参数 188
8.2.4 分析增益控制行为仿真结果 189
8.3 基于行为模型的调幅实现 190
8.3.1 建立新的行为模型AM工程 190
8.3.2 构建AM行为模型 190
8.3.3 设置AM行为仿真参数 191
8.3.4 分析AM行为仿真结果 192
8.4 基于行为模型的滤波器实现 193
8.4.1 建立新的滤波器行为模型工程 193
8.4.2 构建滤波器行为模型 193
8.4.3 设置滤波器行为仿真参数 196
8.4.4 分析滤波器行为仿真结果 197
8.5 基于行为模型的压控振荡器实现 197
8.5.1 建立新的压控振荡器行为模型工程 198
8.5.2 构建压控振荡器行为模型 198
8.5.3 设置压控振荡器行为仿真参数 201
8.5.4 分析压控振荡器行为仿真结果 202
第9章 数字电路仿真实现 203
9.1 数字逻辑仿真库的构建 203
9.1.1 导入与数字逻辑仿真相关的原理图库 203
9.1.2 构建相关的mdl文件 204
9.2 时序逻辑电路的门级仿真 205
9.2.1 有限自动状态机的实现原理 205
9.2.2 三位八进制计数器实现原理 206
9.2.3 建立新的三位计数器电路仿真工程 207
9.2.4 构建三位计数器仿真电路 208
9.2.5 设置三位计数器电路的仿真参数 209
9.2.6 分析三位计数器电路的仿真结果 211
9.3 基于HDL语言的数字系统仿真及验证 212
9.3.1 HDL功能及特点 212
9.3.2 建立新的IP核设计工程 213
9.3.3 建立新的FPGA设计工程 221
第10章 数模混合电路仿真实现 229
10.1 建立数模混合电路仿真工程 229
10.2 构建数模混合仿真电路 229
10.3 分析数模混合电路实现原理 231
10.4 设置数模混合仿真参数 232
10.5 遇到仿真不收敛时的处理方法 233
10.5.1 修改误差容限 234
10.5.2 直流分析帮助收敛策略 234
10.5.3 瞬态分析帮助收敛策略 235
10.6 分析数模混合仿真结果 235
第三篇 Altium Designer的WEBENCH设计工具 239
第11章 WEBENCH电源设计与实现 239
11.1 激活WEBENCH工具包 239
11.2 WEBENCH设计工具介绍 241
11.3 电源设计工具 242
11.3.1 电源设计背景 242
11.3.2 电源选型 242
11.3.3 单电源设计 244
11.3.4 电源结构设计 247
11.3.5 FPGA或处理器电源结构设计 250
11.3.6 LED电源结构设计 251
11.3.7 电源仿真 253
11.3.8 原理图导出 260
11.4 开关电源参数之间的关系 262
11.4.1 开关频率和电感 262
11.4.2 开关频率和MOS管 263
11.5 BUCK开关电源设计实现 265
11.5.1 芯片选择优化 265
11.5.2 外围元件优化选择 268
11.5.3 三种优化方案对比 268
11.5.4 方案的仿真分析 269
11.6 BOOST开关电源设计实现 286
11.6.1 BOOST电路电流路径分析 287
11.6.2 开关电源波特图仿真 288
11.6.3 BOOST开关电源效率仿真 289
11.7 FPGA电源设计实现 290
11.7.1 FPGA芯片选择 291
11.7.2 供电芯片电源树设计 292
11.7.3 电源树优化设计 292
11.7.4 电源芯片优化选型 293
11.7.5 电源芯片外围电路优化 295
11.7.6 原理图输出 296
第12章 WEBENCH电源高级分析 297
12.1 引言 297
12.2 Vin与占空比的关系 297
12.3 △I随Vin变化规律 299
12.4 △I和D变化关系 301
12.4.1 BUCK电源中△I和D关系 301
12.4.2 BOOST电源中△I和D关系 302
12.4.3 BUCK-BOOST电源中△I和D关系 304
12.5 电流直流分量IDC分析 304
12.5.1 LM22677电路结构分析 305
12.5.2 LM2585电路结构分析 307
12.6 开关电源中的功率分析 310
第13章 WEBENCH有源滤波器设计与实现 311
13.1 有源滤波器的设计理论 311
13.2 有源滤波器设计 312
13.2.1 设计要求 312
13.2.2 设计过程 313
13.2.3 设计仿真 317
13.2.4 运放选择 317
13.3 过采样简化模拟滤波器设计 318
13.4 多阶滤波器改善过渡带 324
第四篇 Altium Designer元器件封装设计 329
第14章 常用电子元器件的物理封装 329
14.1 电阻元件特性及封装 329
14.1.1 电阻元件的分类 329
14.1.2 电阻值标示方法 331
14.1.3 电阻元件物理封装的表示 333
14.2 电容元件特性及封装 334
14.2.1 电容元件的作用 335
14.2.2 电容元件的分类 336
14.2.3 电容值标示方法 338
14.2.4 电容元件的主要参数 338
14.2.5 电容元件正负极判断 340
14.2.6 电容元件PCB封装的标示 340
14.3 电感元件特性及封装 342
14.3.1 电感元件的分类 342
14.3.2 电感元件电感值标示方法 343
14.3.3 电感元件的主要参数 344
14.3.4 电感元件PCB封装的标示 344
14.4 二极管元件特性及封装 345
14.4.1 二极管元件的分类 345
14.4.2 二极管元件的识别和检测 349
14.4.3 二极管元件的主要参数 349
14.4.4 二极管元件PCB封装的标示 350
14.5 三极管元件特性及封装 352
14.5.1 三极管元件的分类 352
14.5.2 三极管元件的识别和检测 353
14.5.3 三极管元件的主要参数 354
14.5.4 三极管元件的PCB封装的标示 354
14.6 集成电路芯片特性及封装 356
第15章 Altium Designer 15.0自定义元件设计 364
15.1 自定义元件设计流程 364
15.2 打开和浏览PCB封装库 366
15.3 打开和浏览集成封装库 367
15.4 创建元器件PCB封装 369
15.4.1 使用IPC Footprint Wizard创建元器件PCB封装 369
15.4.2 使用Component Wizard创建元器件PCB封装 376
15.4.3 使用IPC Footprints Batch Generator创建元器件PCB封装 379
15.4.4 不规则焊盘和PCB封装的绘制 382
15.4.5 检查元器件PCB封装 390
15.5 创建元器件原理图符号封装 391
15.5.1 元器件原理图符号术语 391
15.5.2 为LM324器件创建原理图符号封装 392
15.5.3 为XC3S100E-CP132器件创建原理图符号封装 395
15.6 分配模型和参数 400
15.6.1 分配器件模型 400
15.6.2 元器件主要参数功能 404
15.6.3 使用供应商数据分配元器件参数 405
第五篇 Altium Designer电路原理图设计 411
第16章 电子线路信号完整性设计规则 411
16.1 信号完整性问题的产生 411
16.2 电源分配系统及其影响 411
16.2.1 理想的电源不存在 412
16.2.2 电源总线和电源层 412
16.2.3 印制电路板的去耦电容配置 413
16.2.4 电源分配方面考虑的电路板设计规则 417
16.3 信号反射及其消除方法 419
16.3.1 信号传输线定义 419
16.3.2 信号传输线分类 420
16.3.3 信号反射的定义 421
16.3.4 信号反射的计算 423
16.3.5 消除信号反射 424
16.3.6 传输线的布线规则 426
16.4 信号串扰及其消除方法 428
16.4.1 信号串扰的产生 428
16.4.2 信号串扰的类型 428
16.4.3 抑制串扰的方法 430
16.5 电磁干扰及解决 431
16.5.1 滤波 431
16.5.2 磁性元件 432
16.5.3 器件的速度 432
16.6 差分信号原理及设计规则 432
16.6.1 差分线的阻抗匹配 433
16.6.2 差分线的端接 433
16.6.3 差分线的一些设计规则 435
第17章 原理图参数设置与绘制 436
17.1 原理图绘制流程 436
17.2 原理图设计规划 437
17.3 原理图绘制环境参数设置 438
17.3.1 设置图纸选项标签栏 439
17.3.2 设置参数标签栏 440
17.3.3 设置单位标签栏 442
17.4 所需元器件库的安装 443
17.5 绘制原理图 444
17.5.1 添加剩余的图纸 445
17.5.2 放置原理图符号 446
17.5.3 连接原理图符号 450
17.5.4 检查原理图设计 451
17.6 导出原理图设计到PCB中 455
17.6.1 设置导入PCB编辑器工程选项 455
17.6.2 使用同步器将设计导入到PCB编辑器 456
17.6.3 使用网表实现设计间数据交换 457
第六篇 Altium Designer电子线路PCB设计 463
第18章 PCB绘制基础知识 463
18.1 PCB设计流程 463
18.2 PCB层标签 463
18.3 PCB视图查看命令 464
18.3.1 自动平移 465
18.3.2 显示连接线 466
18.4 PCB绘图对象 467
18.4.1 电气连接线（Track） 468
18.4.2 普通线（Line） 470
18.4.3 焊盘（Pad） 471
18.4.4 过孔（Via） 471
18.4.5 弧线（Arcs） 472
18.4.6 字符串（Strings） 473
18.4.7 原点（Origin） 475
18.4.8 尺寸（Dimension） 476
18.4.9 坐标（Coordinate） 476
18.4.10 填充（Fill） 476
18.4.11 固体区（Solid Region） 477
18.4.12 多边形灌铜（Polygon Pour） 478
18.4.13 禁止布线对象（Keepout object） 481
18.4.14 捕获向导（Snap Guide） 482
18.5 PCB绘图环境参数设置 482
18.5.1 板选项对话框参数设置 482
18.5.2 栅格尺寸设置 483
18.5.3 视图配置 485
18.5.4 PCB坐标系统的设置 487
18.5.5 设置选项快捷键 488
18.6 PCB形状和边界设置 488
18.6.1 通过板规划模式定义板形状 488
18.6.2 通过2D模式定义板形状 491
18.6.3 通过3D模式定义板形状 491
18.6.4 PCB板中间掏空的设计 492
18.7 PCB叠层设置 492
18.7.1 柔性电路制造技术的发展 493
18.7.2 打开叠层管理器 494
18.7.3 添加／删除多个层堆叠 494
18.7.4 添加／删除叠层 496
18.7.5 更改叠层顺序 497
18.7.6 编辑叠层属性 498
18.7.7 层设置 498
18.7.8 钻孔对 499
18.7.9 内部电源层 499
18.8 PCB面板的使用 501
18.8.1 PCB面板 501
18.8.2 PCB的规则和冲突 502
18.9 PCB设计规则 502
18.9.1 添加设计规则 503
18.9.2 如何检查规则 505
18.9.3 规则应用场合 507
18.10 PCB高级绘图对象 509
18.10.1 对象类 509
18.10.2 房间 511
18.11 运行设计规则检查 515
18.11.1 设计规则检查报告 515
18.11.2 定位设计规则冲突 515
第19章 PCB绘制实例操作 518
19.1 PCB板形状和尺寸设置 518
19.1.1 定义PCB形状 518
19.1.2 定义PCB板的边界 519
19.2 PCB布局设计 520
19.2.1 PCB布局规则的设置 520
19.2.2 PCB布局原则 520
19.2.3 PCB布局中的其他操作 521
19.3 PCB布线设计 522
19.3.1 交互布线线宽和过孔大小的设置 522
19.3.2 交互布线线宽和过孔大小规则设置 523
19.3.3 处理交互布线冲突 524
19.3.4 其他交互布线选项 525
19.3.5 交互多布线 526
19.3.6 交互差分对布线 527
19.3.7 交互布线长度对齐 529
19.3.8 自动布线 531
19.3.9 布线中泪滴的处理 534
19.3.10 布线阻抗控制 535
19.3.11 设计中关键布线策略 536
19.4 测试点系统设计 541
19.4.1 测试点策略的考虑 542
19.4.2 焊盘和过孔测试点支持 542
19.4.3 测试点设计规则设置 543
19.4.4 测试点管理 545
19.4.5 检查测试点的有效性 546
19.4.6 测试点相关查询字段 546
19.4.7 生成测试点报告 547
19.5 PCB覆铜设计 549
19.6 PCB设计检查 552
19.7 DDR3接口的设计 555
19.7.1 原理图设计 556
19.7.2 PCB图设计 560
第七篇 Altium Designer的PCB仿真和验证 565
第20章 IBIS模型原理和功能 565
20.1 IBIS模型定义 565
20.2 IBIS发展历史 566
20.3 IBIS模型生成 566
20.4 IBIS模型所需数据 567
20.4.1 输出模型 567
20.4.2 输入模型 569
20.4.3 其他参数 570
20.5 IBIS文件格式 570
20.6 IBIS模型验证 572
20.7 IBIS模型编辑器 573
20.7.1 下载IBIS模型 573
20.7.2 安装TI元件库 574
20.7.3 IBIS模型映射 574
第21章 电子线路板级仿真实现 578
21.1 Altium Designer信号完整性分析原理和功能 578
21.1.1 信号完整性分析原理 579
21.1.2 分析设置需求 579
21.1.3 操作流程 580
21.2 设计实例信号完整性分析 580
21.2.1 检查原理图和PCB图之间的元件连接 580
21.2.2 叠层参数的设置 581
21.2.3 信号完整性规则设置 582
21.2.4 为元器件分配IBIS模型 584
21.2.5 执行信号完整性分析 586
21.2.6 观察信号完整性分析结果 586
第22章 生成加工PCB的相关文件 591
22.1 生成和配置输出工作文件 591
22.1.1 生成输出工作文件 591
22.1.2 设置打印工作选项 592
22.2 生成CAM文件 594
22.2.1 生成料单文件 595
22.2.2 生成光绘文件 596
22.2.3 生成钻孔文件 599
22.2.4 生成贴片机文件 600
22.3 生成PDF格式文件 600
22.4 CAM编辑器 601
22.4.1 导入数据设置 601
22.4.2 导入／导出CAM文件 603
22.5 生成和打印3D视图 606
22.5.1 生成3D视图 606
22.5.2 打印3D视图 607
第八篇 PCB制造工艺流程详解 613
第23章 PCB板生产工艺及流程 613
23.1 工程文件制作 613
23.2 PCB板制造工艺流程概述 620
23.3 L3-L4层（内层）制造工艺流程 620
23.3.1 内层基材裁切 620
23.3.2 内层线路处理流程 621
23.4 L2-L5层制造工艺流程 623
23.4.1 L2-L5层压合工艺流程 623
23.4.2 L2-L5层钻孔工艺流程 624
23.4.3 L2-L5层线路制作流程 624
23.5 L1-L6层制造工艺流程 627
23.5.1 第二次压合L1-L6层工艺流程 627
23.5.2 棕化减铜工艺流程 627
23.5.3 激光钻孔工艺流程 628
23.5.4 机械钻孔工艺流程 628
23.5.5 L1-L6层线路制作流程 628
23.5.6 绿油工序制作流程 631
23.5.7 表面处理工艺流程 632
23.5.8 成型工艺流程 632
23.5.9 电测工艺流程 633
23.5.10 FQC＆FQA工艺流程 633
23.5.11 包装工艺流程 633
23.6 1+4+1盲／埋孔板结构说明 634
附录A 第17章设计的原理图 635
附录B 第19章设计的PCB图 642
附录C PCB生产工艺参数 643
附录D 数据驱动设计 648