本書闡述了電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識、基于計算機輔助設(shè)計平臺Altium Designer的簡單電路原理圖設(shè)計和復雜層次原理圖設(shè)計、一般PCB印制電路板設(shè)計及其高級編輯技巧、基于Altium Designer的電路仿真技術(shù)、基于Altium Designer的教學實驗案例的完整設(shè)計流程等五部分內(nèi)容。結(jié)合的實用電路原理圖和仿真案例源于工程實踐經(jīng)驗, 有利于提升學生的動手能力和繪圖技巧。
本書內(nèi)容注重知識學習和上機操作案例相結(jié)合,從知識學習到實踐的角度詳細闡述了電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識、電子線路輔助設(shè)計原理圖繪制、PCB板圖設(shè)計、電子線路仿真、實驗案例的完整設(shè)計流程。
本書內(nèi)容注重知識學習和上機操作案例相結(jié)合,從知識學習到實踐的角度詳細闡述了電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識、電子線路輔助設(shè)計原理圖繪制、PCB(印制電路板)板圖設(shè)計、電子線路仿真、實驗案例的完整設(shè)計流程。結(jié)合的實用電路原理圖和仿真案例源于工程實踐經(jīng)驗,有利于提升學生的動手能力和繪圖技巧。
隨著信息時代、電子工業(yè)的快速發(fā)展,大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用使得電子設(shè)計越發(fā)重要、電路板走線越加精密和復雜。因此,電子線路設(shè)計與仿真至關(guān)重要,同時電子線路輔助設(shè)計軟件應(yīng)運而生,應(yīng)用越發(fā)關(guān)鍵。其中電子線路教材劃分為兩大類: 一類是電子線路的原理圖和板圖設(shè)計操作; 另一類是電子線路功能仿真。本書在撰寫上注重對基本概念、基本原理的理解,同時依據(jù)教學實際情況將電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識和電子線路計算機輔助設(shè)計軟件操作與應(yīng)用實例仿真相結(jié)合,注重培養(yǎng)學生一站式解決實際問題的能力。
本書可以分為五大部分: 第一部分(包括第1、2、3章)介紹電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識; 第二部分(包括第4、5、6章)介紹基于計算機輔助設(shè)計平臺Altium Designer的簡單電路原理圖設(shè)計和復雜層次原理圖設(shè)計; 第三部分(包括第7、8章)介紹了基于電路原理圖的一般PCB設(shè)計及其高級編輯技巧; 第四部分(第9章)介紹了基于電子線路設(shè)計計算機輔助設(shè)計Altium Designer的電路仿真技術(shù); 第五部分(第10章)介紹了基于電子線路設(shè)計Altium Designer的教學實驗案例。
本書注重培養(yǎng)學生解決實際問題的動手能力,可作為普通高等院校儀器儀表類及其相近專業(yè)本科生及大中專生的教材,也可供從事電子線路設(shè)計、儀器設(shè)計等有關(guān)的工程技術(shù)人員參考。
本書由邢燕好、桑海峰、張佳、高波撰寫,書中電路仿真分析部分吸收了前輩傅元、葛岷、車新生等老師們在電子線路CAD課程中的教學精華,孫芙蓉、劉魯新同學在讀期間,做了大量的編排和整理工作,在此表示感謝!
由于作者水平有限,書中難免有疏漏之處,懇請讀者批評指正。
作者
2023年1月于沈陽
第1章電子線路設(shè)計基礎(chǔ)知識
1.1電子線路的組成
1.2電子線路的設(shè)計方法
1.3電子線路的總體設(shè)計
1.4電子線路的實現(xiàn)
1.5電子線路制作與調(diào)試
1.6電子線路的電磁兼容
思考與習題
第2章常用電子元器件及電參數(shù)測量方法
2.1電阻、電感、電容元器件
2.2變壓器、繼電器
2.3半導體器件
2.4常用集成電路器件
2.5傳感器
2.6電壓、電流、功率測量方法
2.7頻率、時間、相位測量方法
2.8電阻、電容、電感測量方法
思考與習題
第3章電子線路輔助設(shè)計概述
3.1Protel的產(chǎn)生及發(fā)展
3.2Altium Designer 20主要特點
3.3電路設(shè)計者的工作流程
思考與習題
第4章Altium Designer計算機輔助設(shè)計管理器
4.1Altium Designer 20設(shè)計管理器
4.1.1Altium Designer 20的主工作面板
4.1.2主菜單和主工具欄
4.2原理圖設(shè)計系統(tǒng)
4.2.1設(shè)計項目的建立
4.2.2設(shè)計文檔的建立和保存
4.2.3設(shè)計項目的打開和保存
4.3原理圖環(huán)境設(shè)置
4.3.1圖紙大小的設(shè)置
4.3.2柵格和光標的設(shè)置
思考與習題
第5章簡單原理圖輔助設(shè)計
5.1原理圖設(shè)計
5.2電路原理圖設(shè)計流程
5.3原理圖的設(shè)計方法和步驟
5.3.1創(chuàng)建項目
5.3.2創(chuàng)建原理圖圖紙
5.4添加或刪除元器件庫
5.4.1元器件庫管理器
5.4.2管理器面板
5.4.3查找元器件
5.4.4在原理圖中放置元器件
5.4.5設(shè)置元器件屬性
5.4.6導線及網(wǎng)絡(luò)標號
5.5電路圖繪制工具的使用
5.5.1繪制導線、總線及網(wǎng)絡(luò)標簽
5.5.2放置電源和接地符號
5.5.3制作電路的I/O口
5.5.4系統(tǒng)的單位
5.5.5元器件標注排序
5.5.6多部分器件的標號
5.6原理圖編輯
5.6.1元器件的選取
5.6.2元器件的調(diào)整
5.6.3元器件的剪貼
5.6.4元器件的刪除
5.6.5“撤銷”和“恢復”命令
5.7多個對象的選擇和編輯
5.7.1Navigator面板
5.7.2“查找相似對象”對話框
5.7.3多個對象的編輯舉例
思考與習題
第6章層次電路原理圖輔助設(shè)計
6.1電路結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟
6.1.1自上而下的層次電路的設(shè)計方法
6.1.2自下而上的層次電路的設(shè)計方法
6.1.3重復性層次圖的設(shè)計方法
6.2構(gòu)建完整的項目
6.2.1層次化原理圖電氣連接
6.2.2創(chuàng)建層次原理圖
6.2.3分配圖紙編號和圖紙總數(shù)
6.3不同層次原理圖之間的切換
6.4元器件列表
6.5設(shè)置項目選項
6.6編譯項目
6.7原理圖的輸出
思考與習題
第7章電子線路PCB設(shè)計
7.1PCB的設(shè)計流程
7.2新建PCB設(shè)計文檔
7.3PCB的編輯環(huán)境
7.3.1過孔
7.3.2銅膜導線
7.3.3焊盤
7.4PCB圖紙基本設(shè)置和元器件放置
7.4.1定義布線板層和非電層
7.4.2設(shè)置布線板層
7.4.3PCB板圖使用環(huán)境設(shè)置和柵格設(shè)置
7.4.4元器件庫的加載和元器件放置
7.4.5元器件屬性設(shè)置
7.5生成網(wǎng)絡(luò)表和更新PCB板圖
7.5.1網(wǎng)絡(luò)表的生成
7.5.2Protel的網(wǎng)絡(luò)表格式
7.5.3更新PCB板圖
7.6元器件布局
7.7布線規(guī)則設(shè)置
7.8自動布線和手動布線
7.8.1自動布線
7.8.2手動布線
7.9PCB圖與原理圖的相互更新
7.9.1由SCH原理圖更新PCB板圖
7.9.2由PCB板圖更新原理圖
7.10PCB驗證和錯誤檢查
7.10.1設(shè)計規(guī)則檢查
7.10.2生成檢查報告
7.10.3多層板的概念
思考與習題
第8章PCB的高級編輯技巧
8.1放置工作導向
8.2距離標注
8.3敷銅
8.4補淚滴
8.5放置文字
8.6放置過孔
8.7放置焊盤
8.8放置填充
8.9多層板的設(shè)計
8.10PCB工藝設(shè)計
8.10.1PCB設(shè)計的一般原則
8.10.2制板的工藝流程和基本概念
思考與習題
第9章電子線路仿真
9.1電路仿真步驟
9.2直流工作點分析
9.3瞬態(tài)分析
9.4傅里葉分析
9.5直流掃描分析
9.6交流小信號分析
9.7阻抗特性分析
9.8噪聲分析
9.9PoleZero分析
9.10傳遞函數(shù)分析
9.11蒙特卡洛分析
9.12參數(shù)掃描分析
9.13溫度掃描分析
思考與習題
第10章電子線路實驗案例
10.1實驗一簡單電路原理圖的繪制
10.1.1實驗?zāi)康?br />
10.1.2實驗內(nèi)容
10.1.3實驗步驟
10.2實驗二層次電路原理圖的繪制
10.2.1實驗?zāi)康?br />
10.2.2實驗內(nèi)容
10.2.3實驗步驟
10.2.4部分實驗結(jié)果
10.3實驗三PCB的設(shè)計(1)
10.3.1實驗?zāi)康?br />
10.3.2實驗內(nèi)容
10.3.3實驗步驟
10.3.4部分實驗結(jié)果
10.4實驗四PCB的設(shè)計(2)
10.4.1實驗?zāi)康?br />
10.4.2實驗內(nèi)容
10.4.3實驗步驟
10.4.4部分實驗結(jié)果
10.5實驗五三極管模擬的單向晶閘管
10.5.1實驗?zāi)康?br />
10.5.2實驗電路原理
10.5.3實驗內(nèi)容
10.5.4實驗步驟
10.5.5部分實驗結(jié)果
10.6實驗六5.6V/3A電池恒流充電器特性分析
10.6.1實驗?zāi)康?br />
10.6.2實驗電路原理
10.6.3實驗內(nèi)容
10.6.4實驗步驟
10.6.5部分實驗結(jié)果
10.7實驗七17V/0.1A倍壓整流電路的設(shè)計和參數(shù)調(diào)整
10.7.1實驗?zāi)康?br />
10.7.2實驗電路原理
10.7.3實驗內(nèi)容
10.7.4實驗步驟
10.7.5部分實驗結(jié)果
10.8實驗八應(yīng)變電橋調(diào)零電路調(diào)整特性分析
10.8.1實驗?zāi)康?br />
10.8.2實驗電路原理圖
10.8.3實驗內(nèi)容
10.8.4實驗步驟
10.8.5部分實驗結(jié)果
10.9實驗九溫度傳感器AD590電路特性分析與參數(shù)調(diào)整
10.9.1實驗?zāi)康?br />
10.9.2實驗電路原理圖
10.9.3實驗內(nèi)容
10.9.4實驗步驟
10.9.5部分實驗結(jié)果
10.10實驗十萬用電表電流擋元器件容差設(shè)計
10.10.1實驗?zāi)康?br />
10.10.2實驗電路原理
10.10.3實驗內(nèi)容
10.10.4實驗步驟
10.10.5部分實驗結(jié)果
附錄A系統(tǒng)默認的快捷鍵
參考文獻