電子線路CAD項目教程課件：分壓式偏置放大電路的設(shè)計

分壓式偏置放大電路的設(shè)計知識目標(biāo)1.了解AltiumDesigner21主窗口的組成及作用。2.掌握放置原理圖元件的方法和步驟。3.掌握原理圖的繪制方法，包括放置元件、節(jié)點、電源、接地符號，放置線連接電路，并按要求修改元件參數(shù)。4.掌握PCB圖的繪制方法，對PCB進行手動布局、手動布線并對布線進行調(diào)整。能力目標(biāo)1.會啟動AltiumDesigner21，新建和保存工程及原理圖文件。2.會根據(jù)項目要求繪制原理圖。3.會使用AltiumDesigner21PCB編輯器。4.會根據(jù)項目要求繪制PCB圖。素養(yǎng)目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對電子CAD的興趣，培養(yǎng)信息素養(yǎng)和團隊意識。項目描述AltiumDesigner21是Altium公司推出的一款電子電路設(shè)計軟件，它為設(shè)計者提供了統(tǒng)一的電子產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，包括原理圖繪制、PCB設(shè)計、電路仿真分析、FPGA硬件設(shè)計等。在整個電子產(chǎn)品開發(fā)過程中，先設(shè)計出電路原理圖，再對其進行仿真分析，最后設(shè)計出PCB圖。本項目以“分壓式偏置放大電路”（如圖1-1）的設(shè)計為例，介紹AltiumDesigner21的基本操作、原理圖及PCB圖的繪制方法。圖1-1分壓式偏置放大電路任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作啟動AltiumDesigner21軟件有2種方法。相關(guān)知識一、啟動AltiumDesigner21軟件方法1：執(zhí)行【開始】/【所有程序】/【Altium】/【AltiumDesigner】。

方法2：用鼠標(biāo)雙擊Windows桌面的快捷方式圖標(biāo)（安裝好AltiumDesigner21軟件后，先把AltiumDesigner21軟件的快捷圖標(biāo)發(fā)送到Windows的桌面）。任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作二、認(rèn)識AltiumDesigner21窗口

按照上述方法啟動AltiumDesigner21后進入主窗口，如圖1-2所示。圖1-2AltiumDesigner21的主窗口相關(guān)知識（一）AltiumDesigner21的主窗口

Altium

Designer21主窗口由菜單欄、工具欄、面板控制區(qū)、用戶工作區(qū)等部分組成。用戶可以使用該窗口進行項目文件的操作，如創(chuàng)建新項目、打開文件、配置等。任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作二、認(rèn)識AltiumDesigner21窗口

圖1-3為創(chuàng)建好的一個原理圖編輯器的窗口，Altium

Designer21的原理圖編輯器窗口主要由菜單欄、工具欄、繪制工具欄、編輯工作區(qū)、面板欄等組成，下面簡單介紹菜單欄、工具欄、繪制工具欄、編輯工作區(qū)。圖1-2AltiumDesigner21的主窗口相關(guān)知識（二）AltiumDesigner21的原理圖編輯器窗口任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作二、認(rèn)識AltiumDesigner21窗口

AltiumDesigner21原理圖編輯環(huán)境中的菜單欄如圖1-4所示，在設(shè)計過程中，對原理圖的各種編輯操作都可以通過菜單中相應(yīng)的命令完成。圖1-4菜單欄相關(guān)知識（二）AltiumDesigner21的原理圖編輯器窗口1．菜單欄2．工具欄、繪制工具欄原理圖編輯器的工具欄、繪制工具欄為用戶提供了一些常用的文件操作快捷方式，如保存、打開、放置線、放置電源、放置地、放置端口等，以按鈕圖標(biāo)的形式表示，工具欄、繪制工具欄分別如圖1-5、圖1-6所示。將鼠標(biāo)放置并停留在某個按鈕圖標(biāo)上，則相應(yīng)的功能就會在圖標(biāo)下方顯示出來，便于用戶操作使用。圖1-5工具欄圖1-6繪制工具欄編輯工作區(qū)是進行電路原理圖設(shè)計的工作平臺，用戶可以新建原理圖，也可以對現(xiàn)有的原理圖進行編輯和修改。3．編輯工作區(qū)任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作三、工程文件的創(chuàng)建

工程是電子產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)，工程文件中可包括設(shè)計中生成的一切文件，如原理圖文件、PCB圖文件、各種報表文件及保留在項目中的所有庫或模型。工程文件類似Windows系統(tǒng)中的文件夾，在其中可以執(zhí)行對文件的各種操作，如新建、打開、關(guān)閉、復(fù)制與刪除等。但需注意的是，工程文件只是起到管理的作用，在保存文件時，工程中的各個文件是以單個文件的形式保存的。相關(guān)知識

創(chuàng)建工程文件步驟如下：圖1-7新建工程圖1-8“CreateProject”窗口1.執(zhí)行菜單命令【文件】/【新的】/【項目】，如圖1-7所示，彈出“CreateProject”窗口，如圖1-8所示。任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作三、工程文件的創(chuàng)建

在“CreateProject”窗口的“ProjectTypes”中選擇“PCB”下的“Default”或者相應(yīng)的工程類型。在右側(cè)的“ProjectName”下輸入新建工程的名稱（如“分壓式偏置放大電路”）；在“Folder”下修改保存的路徑，比如想把新建的工程保存到電腦桌面，則單擊右側(cè)的“三個點”、把保存路徑選擇“桌面”，如圖1-9所示，接著單擊右下角的“選擇文件夾”按鈕返回圖1-8的“CreateProject”窗口。然后在圖1-8的“CreateProject”窗口單擊右下角的【Create】按鈕即可完成名稱為“分壓式偏置放大電路”工程文件的創(chuàng)建，如圖1-10所示。相關(guān)知識圖1-9保存路徑設(shè)置窗口圖1-10創(chuàng)建完成的工程任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作四、添加原理圖文件

在AltiumDesigner21的每種工程中，都可以包含多種類型的設(shè)計文件，其中在電子產(chǎn)品開發(fā)過程中常用的設(shè)計文件類型如表1-2所示。相關(guān)知識表1-2常用的設(shè)計文件類型設(shè)計文件擴展名設(shè)計文件擴展名原理圖文件*.Schdoc原理圖庫文件*.SchlibPCB文件*.PcbdocPCB庫文件*.PcblibVHDL文件*.VhdVerilog文件*.VC語言源文件*.cC++源文件*.cppC語言頭文件*.hASM源文件*.asmText文件*.TxtCAM文件*.Cam輸出工作文件*.OutJob數(shù)據(jù)庫鏈接文件*.DBLink任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作四、添加原理圖文件

電路原理圖的基本組成是電子元件符號和連接導(dǎo)線，電子元件符號包含了該元件的符號和參數(shù)，連接導(dǎo)線則包含了元件的電氣連接信息，所以電路原理圖設(shè)計的質(zhì)量好壞直接影響到PCB印制電路板的設(shè)計質(zhì)量。繪制電路原理圖時應(yīng)遵循以下原則：首先應(yīng)該保證整個電路原理圖的連線正確，信號流向清晰，便于閱讀分析和修改；其次應(yīng)該做到元件的整體布局合理、美觀、實用。相關(guān)知識

添加原理圖編輯器文件有2種方法。

方法1：在創(chuàng)建的PCB工程上單擊鼠標(biāo)右鍵，執(zhí)行【添加新的…到工程】/【Schematic】。

方法2：執(zhí)行菜單【文件】/【新的】/【原理圖】命令。任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作四、添加原理圖文件

按照上述方法在之前創(chuàng)建的“分壓式偏置放大電路”PCB工程文件中添加了一個默認(rèn)名為“Sheet1.SchDoc”的空白原理圖編輯器文件，在原理圖文件名上單擊鼠標(biāo)右鍵，執(zhí)行快捷菜單中的【保存】，將原理圖文件名改為“分壓式偏置放大電路”，最后單擊【保存】即可完成原理圖文件的添加，如圖1-11所示。相關(guān)知識圖1-11原理圖文件的添加任務(wù)一AltiumDesigner21的基本操作

啟動AltiumDesigner21軟件，熟悉AltiumDesigner21窗口組成及功能，創(chuàng)建工程文件，用不同方法添加原理圖編輯器文件。任務(wù)實施THANKS演示完畢感謝觀看延時符任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

AltiumDesigner21中有兩個系統(tǒng)已默認(rèn)加載的集成元件庫，即MiscellaneousDevices.IntLib（常用分立元件庫）和MiscellaneousConnetors.IntLib（常用接插件庫），包含了常用的各種元件和接插件。表1-3列出了部分常用元件和接插件的名稱與關(guān)鍵字。相關(guān)知識一、元件的查找和放置名稱關(guān)鍵字名稱關(guān)鍵字整流橋BRIDGE電池BATTERY電容CAP晶體振蕩器CRYSTAL二極管DIODE數(shù)碼管DPY電感INDUCTOR發(fā)光二極管LED三極管PNP（NPN）電阻Res2滑動變阻器RPOT開關(guān)（按鈕）SW變壓器TRANS插口CON接頭HEADER插頭PLUG表1-3部分常用元件和接插件列表任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

AltiumDesigner21系統(tǒng)中提供了3種放置元件的方法，分別是利用Components（元件）面板、菜單命令和繪制工具欄，我們以放置圖1-1所示電路圖中的電阻器為例介紹。相關(guān)知識一、元件的查找和放置

方法1：利用Components（元件）面板放置元件

打開Components（元件）面板，在元件庫下拉列表中選中“MiscellaneousDevices.IntLib”元件庫，通過下拉菜單選擇元件“Res2”或在過濾器中輸入元件名稱“Res2”均可找到電阻器，如圖1-12所示，Components（元件）面板中除了顯示元件名、描述、庫信息之外，還可顯示元件符號及3D視圖等信息。選定電阻器后單擊鼠標(biāo)右鍵、在彈出的選擇列表中單擊【PlaceRes2】或者選中電阻器后按住鼠標(biāo)左鍵（或者雙擊）將其放置在原理圖中。圖1-12Components（元件）面板查找元件任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

如果當(dāng)前元件庫中的器件非常多，逐一瀏覽查找比較繁瑣，可以使用過濾器快速定位需要的元件。例如需要查找電容，可在過濾器中輸入CAP，名為CAP的電容將呈現(xiàn)在元件列表中。若只記得元件是以字母C開頭，可在過濾器中輸入“C*”進行查找，通配符“*”表示任意個字符。若記得元件的名字是以CA開頭，則可在過濾器中鍵入“CA？”，通配符“？”表示一個字符。相關(guān)知識一、元件的查找和放置

在放置器件的過程中，可以按空格鍵使元件旋轉(zhuǎn)90度。如需要連續(xù)放置多個相同的元件，可以連續(xù)單擊左鍵放置，放置完畢后可單擊右鍵退出元件放置狀態(tài)，或者按ESC鍵即可。

方法2：利用菜單命令放置元件

執(zhí)行【放置】/【器件】命令，系統(tǒng)會打開Components（元件）面板，接下來的其他操作同方法1。

方法3：利用繪制工具欄放置元件

單擊繪制工具欄中的

圖標(biāo)或在原理圖編輯器的編輯工作區(qū)中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中執(zhí)行【放置】/【器件】命令，系統(tǒng)會打開Components（元件）面板，接下來的其他操作同方法1。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

在原理圖上放置的所有元件都具有自身的特定屬性，因此需要對每一個元件的屬性進行正確的編輯和設(shè)置。相關(guān)知識二、元件屬性的設(shè)置

在把元件放置到原理圖編輯器之后，在原理圖上雙擊某個元件，即可打開該元件的屬性對話框，如圖1-13所示。在元件的屬性設(shè)置對話框中，常用設(shè)置有如下幾項：

【Designator（標(biāo)識符）】元件的唯一標(biāo)識，用來標(biāo)識原理圖中不同的元件，如電阻可將其設(shè)置為R1、電容可將其設(shè)置為C1等。

用來選擇是否可見；

用來選擇是否可更改。

【Comment（注釋）】通常用來設(shè)置元件的大小參數(shù)，如電阻的阻值、電容的容值、三極管的型號、IC的芯片型號等。

【Description（描述）】用來填寫元件的功能描述，如“數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC”“邏輯器件；移位寄存器；串轉(zhuǎn)并”等，或者直接填寫元件芯片型號，這個根據(jù)設(shè)計者的實際需要進行填寫。

【Footprint（封裝）】在右邊列項中的Footprint表示該元件對應(yīng)的元件封裝，該封裝關(guān)系到PCB板的制作。圖1-13【元件屬性】對話框

完成元件的相關(guān)屬性設(shè)置后單擊【OK】按鈕關(guān)閉元件屬性對話框。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

將各元件連接起來即電氣連接，它有2種實現(xiàn)方式，一種是直接使用導(dǎo)線將各個元件連接起來，稱為“物理連接”，另一種是通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號而不需要實際的相連，稱為“邏輯連接”。相關(guān)知識三、使用導(dǎo)線連接元件AltiumDesigner21提供了3種用導(dǎo)線對原理圖連接的方法。

方法1：使用菜單命令。執(zhí)行【放置】/【線】。

方法2：使用繪制工具欄。單擊繪制工具欄中【放置線】圖標(biāo)

。

方法3：使用快捷鍵P+W。

執(zhí)行繪制導(dǎo)線命令后，光標(biāo)變?yōu)槭中?。移動光?biāo)到欲放置導(dǎo)線的起點位置（元件引腳），出現(xiàn)一個米字標(biāo)志，單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點，拖動鼠標(biāo)形成一條導(dǎo)線，拖動到要連接的另一個元件的引腳處，同樣出現(xiàn)一個米字標(biāo)志，再次單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的終點，完成兩個元件的連接。單擊鼠標(biāo)右鍵或按【Esc】鍵退出導(dǎo)線繪制狀態(tài)。

導(dǎo)線繪制過程中，可根據(jù)實際需要，隨時單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的拐點位置和角度，或者按照原理圖編輯窗口下面狀態(tài)欄中的提示，用Shift+空格鍵來切換選擇導(dǎo)線的拐彎模式，共有直角、45°角和任意角。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

雙擊所繪制的導(dǎo)線，將彈出導(dǎo)線屬性設(shè)置的對話框，如圖1-14所示；或在繪制導(dǎo)線的狀態(tài)下按【Tab】鍵，也可彈出導(dǎo)線屬性設(shè)置對話框，如圖1-15所示。相關(guān)知識三、使用導(dǎo)線連接元件

（1）：顏色設(shè)置，主要是有針對性地對一些網(wǎng)絡(luò)進行顏色設(shè)置，比如一些大電流的走線設(shè)置為紅色，方便設(shè)計者或者PCB工程師進行識別。

（2）Width：線寬設(shè)置，這個設(shè)置和顏色設(shè)置的目的是一樣的。圖1-14雙擊導(dǎo)線出現(xiàn)的導(dǎo)線屬性設(shè)置對話框圖1-15繪制導(dǎo)線狀態(tài)下按【Tab】鍵出現(xiàn)的導(dǎo)線屬性設(shè)置對話框任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

電源端口和接地端口是電路原理圖中必不可少的組成部分。系統(tǒng)為用戶提供了多種電源和接地端口的形式，每種形式都有一個相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號作為標(biāo)識。放置電源和接地端口有3種方法。相關(guān)知識四、放置電源及接地端口

方法1：執(zhí)行菜單命令【放置】/【電源端口】命令。

方法2：單擊繪制工具欄中的【GND端口】

。

方法3：在原理圖編輯器編輯工作區(qū)中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的列表中選擇【放置】/【電源端口】命令。

執(zhí)行操作后光標(biāo)變?yōu)槭中?，并帶有電源或接地端口符號，移動光?biāo)到適當(dāng)位置，當(dāng)出現(xiàn)米字標(biāo)志時，表示光標(biāo)已捕捉到電氣連接點，單擊鼠標(biāo)左鍵即可完成放置，單擊鼠標(biāo)右鍵或按Esc鍵退出放置狀態(tài)。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

雙擊所放置的電源端口或接地端口（或在放置狀態(tài)下按Tab鍵），打開【電源端口】對話框，如圖1-16所示。在該對話框中可設(shè)置顏色、網(wǎng)絡(luò)名稱、網(wǎng)絡(luò)名稱是否可見、類型以及位置等屬性。相關(guān)知識四、放置電源及接地端口圖1-16【電源端口】對話框任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

啟動AltiumDesigner21軟件，創(chuàng)建名為“分壓式偏置放大電路”的PCB工程，如圖1-17所示。任務(wù)實施步驟1：創(chuàng)建PCB工程圖1-17創(chuàng)建的PCB工程任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖

執(zhí)行【文件】/【新的】/【原理圖】，為步驟1創(chuàng)建的PCB工程添加名為“分壓式偏置放大電路”的原理圖編輯器文件，如圖1-18所示。任務(wù)實施步驟2：添加原理圖文件圖1-18添加原理圖文件任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖1.打開原理圖編輯器，單擊編輯工作區(qū)右上側(cè)的【Components】標(biāo)簽按鈕，如圖1-19所示。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-19元件庫的調(diào)用圖1-20查找元件的方法2.在彈出的【Components】面板中，在元件顯示區(qū)域單擊激活該區(qū)域，如圖1-20所示。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖3.在鍵盤上用下移鍵↓或用鍵盤輸入“Res2”，找到所需要放置的電阻，雙擊該元件，如圖1-21所示，即可放置電阻。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-21調(diào)用Res2電阻圖1-22處于懸浮狀態(tài)的元件4.在原理圖工作區(qū)，所放置的電阻元件處于懸浮狀態(tài)，如圖1-22所示。任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖5.按下Tab鍵（如果元件已放置到圖紙中，可雙擊該元件），彈出【Component（元件）】屬性對話框，修改元件參數(shù)：將【Designator】文本框內(nèi)的“R？”改為“R1”，將【Comment】文本框內(nèi)的“Res2”改為“47k”，將對話框右側(cè)Value選項左邊的

設(shè)置為不可見，如圖1-23所示。元件參數(shù)修改完畢后，單擊【OK】按鈕。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-23電阻元件屬性的修改任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖6.修改參數(shù)后的電阻元件為水平放置狀態(tài)，按Space鍵（空格鍵）改為垂直放置狀態(tài)，如圖1-24所示。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-25元件放置完畢的狀態(tài)7.用同樣的方法放置其他元件并修改元件參數(shù)，如果元件的位置需要調(diào)整，可用鼠標(biāo)直接拖動（按住鼠標(biāo)左鍵不松開）元件到合適位置即可。元件放置完畢的電路圖如圖1-25所示。圖1-24元件放置狀態(tài)的改變?nèi)蝿?wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖8.當(dāng)元件放置完畢時，需要用導(dǎo)線將元件連接起來，單擊繪制工具欄中的放置線圖標(biāo)（如圖1-26所示），系統(tǒng)自動進入放置導(dǎo)線狀態(tài)。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-27用導(dǎo)線連接完畢的電路圖9.在需要導(dǎo)線連接的起點和終點單擊鼠標(biāo)左鍵，即可用導(dǎo)線將兩點連接起來。如果連接導(dǎo)線需要有折點，在折點處單擊鼠標(biāo)左鍵即可。放置導(dǎo)線完畢，單擊鼠標(biāo)右鍵退出放置導(dǎo)線狀態(tài)。用導(dǎo)線連接完畢的電路圖如圖1-27所示。圖1-26放置導(dǎo)線工具任務(wù)二繪制分壓式偏置放大電路原理圖10.單擊繪制工具欄的【GND端口】

，即可在電路圖中放置電源或接地端口。如果需要修改參數(shù)，按Tab鍵進入修改參數(shù)狀態(tài)。任務(wù)實施步驟3：原理圖的繪制過程圖1-28繪制完成的電路圖11.當(dāng)電路圖放置電源、接地端口后，電路圖繪制完畢。繪制完成的電路圖如圖1-28所示，保存文件。THANKS演示完畢感謝觀看延時符任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCBPCB是印制電路板的簡稱，也就是通常所說的電路板。所謂印制電路板，就是用來固定、連接各種元件的具有電氣特性的一塊板子。每一個電子產(chǎn)品都必須包含至少一個印制電路板，用來固定和連接各種元件，并提供安裝、調(diào)試和維修的一些數(shù)據(jù)。因此，制作正確、可靠、美觀的印制電路板是電路設(shè)計的最終目的。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，我們將初步掌握PCB設(shè)計的基本技能和知識。相關(guān)知識一、PCB的概念二、PCB編輯器的啟動與界面簡介（一）PCB編輯器文件的創(chuàng)建與啟動PCB編輯器文件的創(chuàng)建與啟動一般有2種方法，分別如下：

方法1：啟動AltiumDesigner21軟件，執(zhí)行菜單命令：【文件】/【新的】/【PCB】，如圖1-29所示。

方法2：在創(chuàng)建的PCB工程上單擊鼠標(biāo)右鍵，執(zhí)行【添加新的…到工程】/【PCB】，如圖1-30所示。圖1-29通過菜單創(chuàng)建與啟動PCB編輯器圖1-30通過在PCB工程上單擊鼠標(biāo)右鍵創(chuàng)建與啟動PCB編輯器任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCBPCB編輯器主要包括主菜單、PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄、布線工具欄、應(yīng)用工具工具欄、過濾器工具欄、導(dǎo)航工具欄、層次標(biāo)簽、編輯區(qū)等。與前期版本編輯設(shè)計環(huán)境類似，如圖1-31所示。相關(guān)知識二、PCB編輯器的啟動與界面簡介（二）PCB編輯器簡介圖1-31PCB編輯器任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB

在設(shè)計PCB的過程中，各項操作都可以通過主菜單中的相應(yīng)命令來完成，如圖1-32所示。相關(guān)知識二、PCB編輯器的啟動與界面簡介（二）PCB編輯器簡介圖1-33PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄

1.主菜單圖1-32主菜單2.PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄PCB編輯環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)工具欄如圖1-33所示，該工具欄為用戶提供了一些常用操作的快捷方式。

依次選擇菜單欄中的【View】/【工具欄】/【PCBStandard】命令可以打開或關(guān)閉PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB

布線工具欄主要用于在進行PCB布線時，放置各種對象，如圖1-34所示。相關(guān)知識二、PCB編輯器的啟動與界面簡介（二）PCB編輯器簡介圖1-35應(yīng)用工具工具欄

3.布線工具欄圖1-34布線工具欄

4.應(yīng)用工具工具欄

應(yīng)用工具工具欄包括6個按鈕，每一個按鈕都有一個下拉工具欄，如圖1-35所示。

依次選擇菜單欄中的【View】/【工具欄】/【W(wǎng)iring】命令可以打開或關(guān)閉布線工具欄。依次選擇菜單欄中的【View】/【工具欄】/【Utilities】命令可以打開或關(guān)閉應(yīng)用工具工具欄。5.過濾器工具欄過濾器工具欄可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)、元件號或元件屬性等過濾參數(shù)，使符號條件的對象在編輯區(qū)內(nèi)高亮顯示，不符合條件的部分則變暗，如圖1-36所示。依次選擇菜單欄中的【View】/【工具欄】/【Filter】命令可以打開或關(guān)閉過濾器工具欄。圖1-36過濾器工具欄任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB

導(dǎo)航工具欄主要用于實現(xiàn)不同界面之間的快速切換，如圖1-37所示。相關(guān)知識二、PCB編輯器的啟動與界面簡介（二）PCB編輯器簡介6.導(dǎo)航工具欄圖1-37導(dǎo)航工具欄

7.層次標(biāo)簽

層次標(biāo)簽頁可以顯示不同的層次圖紙，如圖1-38所示。每層的元件和走線都用不同顏色加以區(qū)分，以方便對多層板進行設(shè)計。

依次選擇菜單欄中的【View】/【工具欄】/【導(dǎo)航】命令可以打開或關(guān)閉導(dǎo)航工具欄。8.編輯區(qū)編輯區(qū)主要用于元件的布局和布線。在編輯窗口中，我們可以將PCB進行放大、縮小、拖動等操作。圖1-38層次標(biāo)簽任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCBAltiumDesigner21提供了圖層堆棧管理器，可以對各種板層進行設(shè)置和管理。在圖層堆棧管理器中，可以添加、刪除、移動工作層面等。相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（一）PCB的板層設(shè)置1.電路板的顯示

單擊PCB編輯環(huán)境界面右下角的

按鈕，彈出快捷菜單，選擇“ViewConfiguration”（視圖配置）命令，打開“ViewConfiguration”（視圖配置）面板，如圖1-39所示。在LayerSets（層設(shè)置）下拉列表中選擇AllLayers（所有層）即可看到系統(tǒng)提供的所有層。也可以在LayerSets（層設(shè)置）下拉列表中選擇SignalLayers（信號層）、PlaneLayers（平面層）、NonSignalLayers（非信號層）和MechanicalLayers（機械層），分別在電路板中單獨顯示對應(yīng)的層。圖1-39“ViewConfiguration”（視圖配置）面板任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（一）PCB的板層設(shè)置2.圖層堆棧管理器的應(yīng)用

（1）依次選擇菜單欄中的【Design】/【LayerStackManager】命令，系統(tǒng)將打開后綴名為“.pcbdoc”的文件，如圖1-40所示。在后綴名為“.pcbdoc”的文件中可以增加層、刪除層、移動層所處的位置，以及對各層的屬性進行編輯。（2）在圖1-40中，顯示了當(dāng)前PCB的層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置為雙層板，即只包括TopLayer（頂層）和BottomLayer（底層）2層，右擊某一層，彈出快捷菜單，用戶可參該快捷菜單中插入、刪除或移動新的層，如圖1-41所示。圖1-40后綴名為“.pcbdoc”的文件圖1-41快捷菜單任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（一）PCB的板層設(shè)置2.圖層堆棧管理器的應(yīng)用

（3）雙擊某一層的名稱可以直接修改該層的屬性，如對該層的名稱及厚度進行設(shè)置。

（4）PCB的設(shè)計中最多可以添加32個信號層、26個電源層和地線層。各層的顯示與否可在ViewConfiguration（視圖配置）面板中進行設(shè)置，選中各層中的

（顯示）按鈕即可。

（5）電路板的層疊結(jié)構(gòu)中不僅包括擁有電氣特性的信號層，還包括無電氣特性的絕緣層。兩種典型的絕緣層主要是指Core（填充）層和Prepreg（塑料）層。層的堆疊類型主要是指絕緣層在電路板中的排列順序。默認(rèn)的3種堆疊類型是LayerPairs（Core層和Prepreg層自上而下間隔排列）、InternalLayerPairs（Prepreg層和Core層自上而下間隔排列）和Build-up（頂層和底層為Core層，中間全部為Prepreg層）。改變層的堆疊類型會改變Core層和Prepreg層在層棧中的分布，只有在信號完整性分析需要使用盲孔或深埋過孔時才需要設(shè)置層的堆疊類型。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（二）工作層面顏色的設(shè)置1.打開ViewConfiguration（視圖配置）面板

單擊PCB編輯環(huán)境界面右下角的

按鈕，彈出快捷菜單，選擇“ViewConfiguration”（視圖配置）命令，打開“ViewConfiguration”（視圖配置）面板，該面板包括PCB板層顏色設(shè)置和系統(tǒng)默認(rèn)顏色的顯示2部分，如圖1-42所示。圖1-42“ViewConfiguration”（視圖配置）面板任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（二）工作層面顏色的設(shè)置2.設(shè)置對應(yīng)層面的顯示與顏色1）在每個層組中啟用或禁用一個層、多個層或所有層。啟用/禁用全部的元件層如圖1-43所示。圖1-45啟用/禁用單個條目Layer（層）選項組用于設(shè)置對應(yīng)層面和系統(tǒng)的顯示顏色。（1）（顯示）按鈕用于設(shè)置對應(yīng)層是否在PCB編輯器內(nèi)顯示。

不同位置的

（顯示）按鈕啟用/禁用的層不同。圖1-43啟用/禁用了全部的元件層圖1-44啟用/禁用所有的TopLayers層2）啟用/禁用整個層組。啟用/禁用所有的TopLayers如圖1-44所示。3）啟用/禁用每個層組中的單個條目。啟用/禁用單個條目如圖1-45所示。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（二）工作層面顏色的設(shè)置2.設(shè)置對應(yīng)層面的顯示與顏色圖1-46選擇顏色列表

（2）如果要修改某層的顏色或系統(tǒng)的顏色，單擊其對應(yīng)的“顏色”欄內(nèi)的色條即可在彈出的選擇顏色列表中進行修改，如圖1-46所示。

（3）在LayerSets（層設(shè)置）設(shè)置欄中，有AllLayers（所有層）、SignalLayers（信號層）、PlaneLayers（平面層）、NonSignalLayers（非信號層）和MechanicalLayers（機械層）5個選項。通過在LayerSets下拉列表中選擇不同的選項可以設(shè)置在板層和顏色面板中是顯示全部的層面，還是只顯示圖層堆棧中設(shè)置的有效層面。一般地，為使面板簡潔明了，默認(rèn)選擇AllLayers（所有層），只顯示有效層面，可以忽略未用層面的顏色設(shè)置。

單擊相應(yīng)層后面的“UseOn”（使用的層打開）按鈕即可選中該層的

（顯示）按鈕，取消其余所有層的選中狀態(tài)。3.顯示系統(tǒng)的顏色

在SystemColor（系統(tǒng)顏色）欄中可以對系統(tǒng)的兩種類型可視格點的顯示或隱藏進行設(shè)置，還可以對不同的系統(tǒng)對象進行設(shè)置。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面

打開Properties（屬性）面板中的Board（板）屬性編輯界面，如圖1-47所示。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面

（1）Search（搜索）文本框：允許在面板中搜索所需條目。

（2）SelectionFilter（選擇過濾器）選項組：設(shè)置過濾對象。

也可以單擊

中的下拉按鈕，彈出如圖1-48所示的對象選擇過濾器。圖1-48對象選擇過濾器（3）SnapOptions（捕捉選項）選項組：設(shè)置圖紙是否啟用捕獲功能。1）“Grid”按鈕：單擊該按鈕，捕捉到柵格。2）“Guides”按鈕：單擊該按鈕，捕捉到向?qū)Ь€。3）“Axes”按鈕：單擊該按鈕，捕捉到對象坐標(biāo)。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面

（4）Snapping選項組：捕捉的對象熱點所在層包括AllLayers（所有層）、CurrentLayers（當(dāng)前層）、Off（關(guān)閉）。（5）BoardInformation（板信息）選項組：顯示PCB文件中元件和網(wǎng)絡(luò)的完整細節(jié)信息。圖1-47顯示的狀態(tài)是未選定對象時，包含的信息如下。1）匯總了PCB上的各類對象，如導(dǎo)線、過孔、焊盤等的數(shù)量；報告了電路板的尺寸信息和設(shè)計規(guī)則檢查違例數(shù)量。2）報告了PCB上元件的統(tǒng)計信息，包括元件總數(shù)、各層元件放置數(shù)目和元件標(biāo)號列表。3）列出了電路板的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計，包括導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)總數(shù)和網(wǎng)絡(luò)名稱列表。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面

單擊

按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖1-49所示的“板級報告”對話框，通過該對話框可以生成PCB信息的報表文件，在該對話框的下拉列表中選擇要包含在報表文件中的內(nèi)容。若勾選了“僅選擇對象”復(fù)選框，單擊“全部開啟”按鈕可以選擇所有板信息。報表列表選項設(shè)置完畢后，單擊“板級報告”對話框中的報告按鈕，系統(tǒng)將生成BoardInformationReport報表文件，并自動在工作區(qū)內(nèi)打開該報表文件。PCB信息報表如圖1-50所示。圖1-49“板級報告”對話框圖1-50PCB信息報表任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面

（6）GridManager（柵格管理器）選項組：定義捕捉柵格。1）單擊“Add”（添加）按鈕，出現(xiàn)下拉菜單，如圖1-51所示。圖1-51下拉菜單圖1-52“CartesianGridEditor”（笛卡爾柵格編輯器）對話框2）選擇添加的柵格參數(shù)，激活“Properties”（屬性）按鈕并單擊該按鈕，彈出如圖1-52所示的“CartesianGridEditor”（笛卡爾柵格編輯器）對話框，在該對話框中可以設(shè)置柵格間距。

3）單擊

（刪除）按鈕刪除選中的參數(shù)。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面（7）GuideManager（向?qū)Ч芾砥鳎┻x項組：定義電路板的向?qū)Ь€，添加或放置橫向、豎向、+45°和捕捉柵格的向?qū)Ь€，在未選定對象時進行定義。1）單擊“Add”（添加）按鈕，出現(xiàn)Add下拉菜單，如圖1-53所示。2）單擊“Place”（放置）按鈕，出現(xiàn)Place下拉菜單，如圖1-54所示。圖1-53Add下拉菜單圖1-54Place下拉菜單

3）單擊

（刪除）按鈕，刪除選中的參數(shù)。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（三）環(huán)境參數(shù)的設(shè)置圖1-47Board（板）屬性編輯界面（8）Other（其他）選項組：設(shè)置其他選項。1）Units（單位）選項：可以設(shè)置為mm（公制），也可以設(shè)置為mils（英制）。一般在繪制和顯示時設(shè)為mils。2）PolygonNamingScheme選項：選擇多邊形命名格式，有4種，如圖1-55所示。3）DesignatorDisplay選項：標(biāo)識符顯示方式，有Physical（物理的）、Logic（邏輯的）2種。圖1-554種多邊形命名格式任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定圖1-56設(shè)置邊框后的PCB圖PCB邊界設(shè)定包括PCB物理邊界設(shè)定和PCB電氣邊界設(shè)定。物理邊界用來界定PCB的外部形狀，電氣邊界用來界定元件放置和布線的區(qū)域范圍。1.設(shè)定物理邊界

（1）單擊PCB編輯環(huán)境界面下方的Mechanical1（機械層）選項，使機械層處于當(dāng)前的工作窗口中。

（2）執(zhí)行【Place（放置）】/【Line（線條）】命令，光標(biāo)變成十字形。將光標(biāo)移動到工作窗口的合適位置，單擊即可進行線條的放置操作，每單擊一次就確定一個固定點。通常將板形定義為矩形，但在特殊情況下，為了滿足電路的某種特殊要求，也可以將板形定義為圓形、橢圓形或不規(guī)則的多邊形。這些都可以通過放置菜單來完成。

（3）當(dāng)繪制的線組成了一個封閉的邊框時，就可以結(jié)束邊框的繪制，右擊或按Esc鍵即可退出該操作。設(shè)置邊框后的PCB圖如圖1-56所示。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定圖1-57邊框線的Properties（屬性）面板1.設(shè)定物理邊界

（4）設(shè)置邊框線屬性

雙擊任一邊框線即可打開該邊框線的Properties（屬性）面板，如圖1-57所示。2）Net（網(wǎng)絡(luò)）下拉列表：用于設(shè)置邊框線所在的網(wǎng)絡(luò)。通常邊框線不屬于任何網(wǎng)絡(luò)，即不存在任何電氣特性。

為了確保PCB圖中的邊框線為封閉狀態(tài)，可以在Properties（屬性）面板中對線的起點和終點進行設(shè)置，使一根線的終點為下一根線的起點。下面介紹一些其余選項的含義。1）Layer（層）下拉列表：用于設(shè)置當(dāng)前邊框線所在的電路板層。用戶在畫線之前可以不選擇Mechanical1層。在此處進行工作層的修改也可以實現(xiàn)上述操作所實現(xiàn)的效果，只是這樣需要對所有邊框線進行設(shè)置，操作比較麻煩。3）（鎖定）按鈕：單擊Location（位置）選項組下的鎖定按鈕，邊框線將被鎖定，無法對該線進行移動等操作。

按Enter鍵結(jié)束對邊框線的屬性設(shè)置。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定圖1-58PCB板形設(shè)定命令菜單2.板形的修改

對邊框線進行設(shè)置的目的主要是為制板商提供制作板形的依據(jù)。用戶也可以在設(shè)計時直接修改板形，即在工作窗口中直接對板形進行修改。

依次選擇菜單欄中的【Design（設(shè)計）】/【BoardShape（板子形狀）】命令，系統(tǒng)彈出PCB板形設(shè)定命令菜單，如圖1-58所示。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定圖1-59在電路板上繪制一個圓2.板形的修改

（1）Definefromselectedobjects（按照選擇對象定義板形）1）執(zhí)行【放置】/【圓弧】命令，在電路板上繪制一個圓，如圖1-59所示。

在機械層或其他層利用線條或圓弧定義一個內(nèi)嵌的邊界，以新建對象為參考重新定義板形，具體操作步驟如下。2）選中剛才繪制的圓，然后執(zhí)行【Design（設(shè)計）】/【BoardShape（板子形狀）】/【Definefromselectedobjects（按照選擇對象定義）】命令，電路板將變成圓形，如圖1-60所示。圖1-60電路板變成圓形任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定圖1-59在電路板上繪制一個圓2.板形的修改

（2）CreatePrimitivesFromBoardShape（根據(jù)板形生成線條）

執(zhí)行【Design（設(shè)計）】/【BoardShape（板子形狀）】/【CreatePrimitivesFromBoardShape（根據(jù)板子外形生成線條）】命令，彈出“從板外形而來的線/弧原始數(shù)據(jù)”對話框，如圖1-61所示。按照需要設(shè)置參數(shù)，單擊按鈕，退出“從板外形而來的線/弧原始數(shù)據(jù)”對話框，板邊界自動轉(zhuǎn)換為線條，如圖1-62所示。

在機械層或其他層將板子邊界轉(zhuǎn)換為線條。具體操作方法為：圖1-60電路板變成圓形任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識三、PCB板層與參數(shù)的設(shè)置（四）PCB邊界設(shè)定3.設(shè)定電氣邊界

在進行PCB元件自動布局和自動布線時，電氣邊界是必不可少的，它界定了元件放置和布線的范圍。

（1）在設(shè)定了物理邊界的前提下，單擊ViewConfiguration（視圖配置）面板中的“Keep-OutLayer”（禁止布線層）選項，將其設(shè)定為當(dāng)前層。

設(shè)定電氣邊界的步驟如下。

（2）依次選擇菜單欄中的【Place（放置）】/【Keepout（禁止布線）】/【Track（線徑）】命令，光標(biāo)變成十字形，繪制一個封閉的多邊形。

（3）繪制完成后，單擊退出繪制狀態(tài)。

至此，PCB的電氣邊界就設(shè)定完成了。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識四、元件的手動布局

在元件布局時，我們可以采用手動布局，也可以采用自動布局。如果電路中元件數(shù)量較少，我們可以完全采用手動布局的方法；如果電路中元件的數(shù)量較多、電路復(fù)雜，我們可以采用自動布局的方法，也可以采用自動布局和手動布局相結(jié)合的方法。這里我們先介紹手動布局的操作方法，自動布局的操作方法將在項目二中詳細介紹。1.改變元件方向：按空格鍵可90度旋轉(zhuǎn)元件，X可以使元件左右翻轉(zhuǎn)，Y可以使元件上下翻轉(zhuǎn)。

手動布局時，用鼠標(biāo)左鍵按住相應(yīng)的元件，拖動元件到PCB編輯區(qū)，進行擺放。而在擺放元件時，有以下幾種方法：3.對選定的元件快速布局：先選中一部分要布局的元件，【Tools（工具）】/【ComponentPlacement（器件布局）】/【RepositionSelectedComponents（重新定位選擇的器件）】，然后在PCB要重新布局的區(qū)域單擊，防止放好一個元件后，系統(tǒng)會自動將下一個已選的元件調(diào)出到光標(biāo)，免去了反復(fù)選中拖動的動作，實現(xiàn)了快速布局。2.交互布局：在原理圖中選中部分元件，在PCB中相應(yīng)的元件也將被選中，對元件進行擺放調(diào)整。任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB相關(guān)知識五、電路板的手動布線

無論哪一款PCB設(shè)計軟件都具有自動布線的功能，但是電路板的自動布線布通率和可行性都不高，有時候使用自動布線的板子幾乎不能實現(xiàn)其功能，因此手動布線顯得尤為重要。一般來說，都是選擇自動布線和手動布線相結(jié)合的方法。這里我們先介紹手動布線的操作方法，自動布線的操作方法將在項目二中詳細介紹。1.選擇菜單命令：【Place（放置）】/【Track（線徑）】。

放置導(dǎo)線有3種方法：3.選擇菜單命令：【Route（布線）】/【InteractiveRouting（交互式布線）】。2.采用布線工具欄的

圖標(biāo)。

單擊工作區(qū)下方的【BottomLayer】，將布線層置為底層。如果需要將如圖1-63所示的元件C1與P1連接起來，則將鼠標(biāo)移動到圖紙中C1的左側(cè)引腳處單擊左鍵確定起點，再將鼠標(biāo)移動到元件P1的上側(cè)引腳處單擊確定終點，單擊鼠標(biāo)右鍵或按ESC鍵退出繪制狀態(tài)。連接后的電路如圖1-63所示。圖1-63連接元件C1與P1任務(wù)三繪制分壓式偏置放大電路PCB任務(wù)實施步驟1：打開工程文件，添加PCB編輯器1.執(zhí)行菜單欄【文件】/【打開】命令，或者單擊工具欄的“打開”圖標(biāo)，打開創(chuàng)建的“分壓式偏置放大電路”的PCB工程文件，如圖1-64所示，可以看到PCB工程、原理圖文件都一并打開。2.執(zhí)行菜單【文件】/【新的】/