Protel

----Altium Designer

经过对Protel的学习，让我了解到了protel在电子方面的诸多优点。使我认识到了学习这门课程给我们带来的各种好处。虽然在学习时遇到了不少的困难，但在老师和同学的帮助下，种种困难都迎刃而解，让我更加的体会到了学习的乐趣。Protel软件在电路板设计方面给用户带来了许多的方便之处，是一项精密的技术软件。他对设计者的知识要求也很高，是上层知识分子工作的得力助手。尤其是对设计者的英语水平要求较高，因为在操作环境中，它是全英的，若英语水平太低，则无法熟练地操作好它。也就是说要学好Protel，还需要较好的英语基础！

以下为Altium Designer系统的简介：

? 多工程

控制模块包括3个要素：电路板和包含了组合逻辑电路、处理器以及面向处理器的嵌入式应用程序的FPGA设计。

在Altium Designer中，用户所创造的每一个设计都是一个工程。每一类工程将由它所执行的功能来决定。在创建过程中，用户可以把它们存储在同一个设计工作空间中，以便能同时看到是所有的设计文档以及同时对不同的工程进行操作。

工程设计的所有文档必须保存在版本控制系统中。Altium Designer使这个过程变得很容易。控制面板上不仅显示了各个文档名，还包括了这些文档的状态。同时，用户也可以使用物理差异检测工具来寻找不同版本的PCB设计差异。

? 绘制原理图

Altium Designer提供了方框图的绘制以及工程层次间的连接。顶层的原理图看起来就跟用户自己画的方框图一样，每个框图都用一个指向独立原理图或者一组原理图的“图表符”来表示。信号通过连接线或总线在图纸符号中传输，然后通过图表符间的连线传到其他子图纸的端口。画出顶层原理图后，用户可以为每个图表符设计完整的功能电路。同步功能使用户能够很容易地保持设计层次的完整性和准确性。

? 元件库

Altium的库研发中心提供了超过60 000种元器件，而且允许将集成元件库链接到外部元件控制系统中，使设计者能够准确、直接地监督元件库的更新 1

和设计文档的改变。

? 网络连线

Altium Designer提供了网络标识符，该功能使用户可以用简洁明了的方法来连接元器件。还提供了用于定位和连接的网格等，可以帮助用户快速放置元器件和连接好原理图。

当Altium Designer编译工程的时候，会将各个层次连接为一个整体。原理图子图将会在导航面板上显示出来，包括用户在设计中使用的元件和网络。所以工程师不用再花时间去仔细检测网络表一确定设计的连通性。用户可以从顶层原理图中直接跳到每个网络的相应部分进行查看。

使用FPGA的另外一个优点是可以简化电路板层的布线。Altium Designer的PCB编辑器提供手动和自动引脚交换功能，然后把引脚分配情况返回到FPGA设计中。这意味着设计者可以在PCB工程中使用任意的IO引脚，并再设计后期再解决这个问题。

? 验证设计

在Altium Designer中编译工程的另外一个目的是进行电气检测。用户可 以根据需要进行参数设置。

编译中所显示的信息不仅仅是描述性的，也是交互的。双击某个信息，将会链接到相应面板上出错的位置，使设计者快速地识别并解决错误。重编译可以使设计者知道之前的错误是否已经修正以及是否有新的错误出现。

? PCB准备

完成原理图设计之后，需要对电路板布局。在用户创建一个空白PCB文件 之前大部分PCB与原理图之间的关联就通过集成库自动完成了。假如不使用集成库，设计者必须花时间检查原理图中每个元件相应的封装是否正确。在执行电路板更新时，所有的引脚、封装、焊盘之间的匹配信息将在消息面板上标注出来。

? 把设计导入到PCB编辑器

PCB编辑器和原理图编辑器的库面板包含了相同的集成库。设计中的每一 个电气焊盘通过连接线至少与一个网络点连接，这种From-To连接方式有助于元件布局。

? 设计规则

花时间去精心制定一套完整的设计规则总是有意义的。当用户违反规则的 时候，不仅在线的DRC会提醒用户，Altium Designer也会在第一时间阻止用 2

户的不规范行为。所以规则可以作为用户布板和走线时的约束。自动布线系统也会根据用户制定的规则来决定如何走线。设计的过程总是在原理图和PCB之间反复进行，并且设计规则在这个过程中不断地增加。

? 布局

元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：

（一）放置顺序 先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的ＬＯＣＫ功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。

（二）注意散热

元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。 ? 优化FPGA的引脚分配

在布线之前，必须确保FPGA端口被映射到相应芯片的I/O口上。在布线过程中，这个映射是可以更改的，设计者可以不断完善FPGA引脚分配而使布线变的方便。

? 布线

布线一般有手工布线和自动布线。布线的规则如下：

（一）线长

铜膜线应尽可能短，在高频电路中更应该如此。铜膜线的不拐弯处应为圆角或斜角，而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。当双面板布线时，两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生电容。

（二）线宽

铜膜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则，它的最小 3

值取决于流过它的电流，但是一般不宜小于 0.2mm。只要板面积足够大，铜膜线宽度和间距最好选择 0.3mm。一般情况下，1~1.5mm 的线宽，允许流过 2A 的电流。例如地线和电源线最好选用大于 1mm 的线宽。在集成电路座焊盘之间走两根线时，焊盘直径为 50mil，线宽和线间距都是 10mil，当焊盘之间走一根线时，焊盘直径为 64mil，线宽和线间距都为 12mil。注意公制和英制之间的转换，100mil=2.54mm。

（三）线间距

相邻铜膜线之间的间距应该满足电气安全要求，同时为了便于生产，间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线密度低的情况下，间距应该尽可能的大。

（四）屏蔽与接地

铜膜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。另外地线的形状最好作成环路或网格状。多层电路板由于采用内层做电源和地线专用层，因而可以起到更好的屏蔽作用效果。

? CAM输出

当布局通过设计规则的验证后就可以创建用于加工和装配电路板的文档了。所有的CAM输出都保存在用户的硬盘上，这样用户就可以通过电子邮件把这些文档发送给电路板加工商。

? 开发嵌入式软件

Altium Designer在嵌入式设计部分，增强了JTAG 器件的实时显示功能，增强型基于FPGA 的逻辑分析仪，可以支持32 位或64 位的信号输入。除了现有的多种处理器内核外，还增强了对更多的32 位微处理器的支持，可以使嵌入式软件设计在软处理器，FPGA 内部嵌入的硬处理器，分立处理器之间无缝的迁移。使用了Wishbone 开放总线连接器允许在FPGA 上实现的逻辑模块可以透明的连接到各种处理器上。Altium Designer 6.0 支持 Xilinx MicroBlaze，TSK3000等32 位软处理器，PowerPC 405 硬核，并且支持AMCC 405 和Sharp BlueStreak ARM7 系列分立的处理器。对每一种处理器都提供完备的开发调试工具。

? 总结

在Altium Designer环境中，可以进行原理图的绘制、执行、测试和调试。 同时，Altium Designer不仅提供了设计输入的环境，还提供了配套的FPGA 4

开发板,是一个完整的开发环境。Altium Designer 6.0 是两年之内的第六次更新，极大地增强了对高密板设计的支持，可用于高速数字信号设计，提供大量新功能和改进，改善了对复杂多层板卡的管理和导航，可将器件放置在PCB板的正反两面，处理高密度封装技术，如高密度引脚数量的球型网格阵列 (BGAs)。

Altium Designer 6.0中的Board Insight? 系统把设计师的鼠标变成了交互式的数据挖掘工具。 Board Insight 集成了“警示”显示功能，可毫不费力地浏览和编辑设计中叠放的对象。工程师可以专注于其目前的编辑任务，也可以完全进入目标区域内的任何其他对象，这增加了在密集、多层设计环境中的编辑速度。

? 操作体会

由于操作环境是全英的，导致在实验过程中遇到的麻烦较多！比如：老师 让我们新建一个原理图，我们在操作时却不知道“原理图”这个单词是怎样拼的，于是又找啊找，找啊找，找了半天还不一定找得到！导致时间匆匆而去…… 尤其是在第一次实验时，老师让我们画电路元件等图形，在这个过程中要用到许多的特殊工具，这些工具被分别放在了不同的位置。每次都是找工具花的时间较多。

有了第一次，第二次就容易多了。至少不会像上次一样为了找工具就花去了一大半的时间。此次实验也比较好玩，即绘制一块电路板。当pcb板出现在屏幕上时，心中难免会有丝丝的成就感……仿佛自己就是一个名副其实的工程师！

要制作一块完整的pcb板，这还仅仅只是第一步。若要在这方面有所成就，还需要付出更大更多的努力才行！

? 前景

作为一名自动化专业的学生，掌握这门课程将对我们今后的发展很有帮 助，自动化将离不开电路等知识，等我们把电路的相关理论知识学完，我们就可以运用Altium Designer自己设计pcb板，并且可以自己制作pcb电路板。 在这门课程中，我才找到了专业的感觉。虽然现在所学的知识还不到位，但我相信，在今后的学习中，我会学到更多的知识已补全现在的不足之处。我会喜欢上我的专业，并踏实的走好自己的每一步！

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第二篇：自己总结Altium Designer使用技巧

常用名称

1.PCB:Printed Circuit Board(印刷电路板)

原理图

1.       如何改变图纸大小

PCB

1.      如何将元器件倾斜45°放置

选中元器件-tab-Rotation-更改为45°

2.      国内制板水平

3.      线宽与电流的关系

下图表示在10℃的温升情况下，10mil的线宽能经过最大为1安培的电流。弱电板子通常设置为10mil。如果未能正确设置线宽，当电流过大时，使过孔过热从而与基层板脱落。

4.      印制板的基础设计准则

在实验室中，一般重点处理抗干扰设计原则。

A.      抗干扰设计原则：

一、电源线的设计

（1）    选择合适的电源

（2）    尽量加宽电源线

（3）    保证电源线、底线走向和与数据传输方向一致

（4）    使用抗干扰元器件（磁珠、电源滤波器等）

（5）    电源入口添加去耦电容

二、地线的设计

（1）模拟地和数字地分开

（2）尽量采用单点接地

（3）尽量加宽地线（高于3倍于最大电流线宽）

（4）将敏感电路连接到稳定的接地参考源

（5）对PCB进行分区设计，把高带宽的噪声电路与低频电路分开

（6）尽量减少接地环路的面积

三、元器件的配置

（1）同一层面之间，不能有过长的平行信号线

（2）保证PCB的时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端尽量靠近，同时远离其他低频器件

（3）元器件应围绕核心器件进行配置，尽量减少引线长度

（4）对PCB进行分区布局

（5）考虑PCB板在机箱中位置和方向

（6）缩短高频元器件之间的引线

四、去耦电容的配置

（1）每10个集成电路要加一片充放电电容（10uF左右）

（2）引线式电容用于低频，贴片式电容用于高频

（3）每个集成芯片要布置一个0.1uF的陶瓷电容

（4）对抗噪声弱、关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容

（5）电容之间不要共用过孔

（6）去耦电容引线不能太长

五、降低噪声和电磁干扰的原则

（1）尽量采用45°折线而不是90°折线

（2）用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率

（3）石英晶振的外壳要接地

（4）闲置不用的门电路不要悬空

（5）时钟线垂直于IO线时干扰小

（6）尽量让时钟线周围的电动势趋于零

（7）IO驱动电路尽量靠近PCB边缘

（8）任何信号不要形成回路

（9）对高频板，电容的分布电感不能忽略，电感的分布电容也不能忽略

（10）通常功率线、交流线尽量布置在和信号线不同的板子上

六、其他设计原则

（1）CMOS的未使用引脚要通过电阻接地或接电源

（2）用RC电路来吸收继电器等元器件的放电电流

（3）总线上加10K左右的上拉电阻有助于抗干扰

（4）采用全译码有更好的抗干扰性

（5）元器件不用引脚通过10K电阻接电源

（6）总线尽量短，尽量保持一样长度

（7）两层之间的布线尽量垂直

（8）发热元器件尽量避免敏感元件

B.热设计原则：不超过元器件的最高承受温度。处理方式：控制PCB板的功率消耗，使用散热处理（方式：传导，对流和辐射）

C.抗振设计原则：确定性振动，随机性振动。振动会破坏电路板的完整性。遵循抗振设计原则。尽量采用表贴封装，元器件高度不超过7-9mm。

D.可测试性设计原则：工程师可以用尽量简单的方法来检测某些部件是否正常工作的特性。a.重复的、复杂、重要的电路才需要设计测试点。b.印制板上应该具有两个或两个以上的定位孔，以便于测试过程中印制板定位c.定位孔的尺寸要在3-mm之间，定位孔的位置在板子上不对称d.对于电源和地的测试点来说，要求每根测试针最大可承受2A的电流，每增加2A电流就需要对电源和地多提供一个测试点e.对表面贴装的元器件，不能将他们的焊盘作为测试点f.对印制板上的元器件、集成电路或芯片来说需要测试的间距为2.54mm的倍数g.测试焊盘建议使用方形焊盘或圆形焊盘，焊盘尺寸不宜小于1mm*1mm h.测试点与焊盘的间距应该大于2.54mm，测试点到定位孔的间距应该大于0.5mm，测试点到印制电路板边缘的距离应该大于3.175mm i.低压测试点和高压测试点应该有一定的安全间隔j.测试点的密度不能低于4-5个/平方厘米k.印制电路板上焊接面的元件高度一般不超过3.81mm ，ruguo超过，设计人员应进行特殊处理。

5.      PCB走线

提起PCB布线，许多工程技术人员都知道一个传统的经验:正向横向走线、反向纵向走线，横平竖直，既美观又短捷；还有个传统是：只要空间允许，走线越粗越好。可以明确的说，这些经验正在注重EMC的今天过时。

要使单片机系统具有良好的EMC（电子兼容性）性能，PCB设计十分关键。一个具有良好的EMC性能的PCB，必须按高频电路来设计——这是反传统的。单片机系统按高频电路设计PCB的理由在于：尽管单片机系统大部分电路的工作频率并不高，但是EMI的频率是高的，EMC测试的模拟干扰频率也是高的。要有效抑制EMI，顺利通过EMC测试，PCB的设计必须考虑高频电路的特点。PCB按高频电路设计的要点是：

(1)   要有良好的地线层。良好的地线层处处等电位，不会产生公模电阻耦合，也不会经地线产生天线效应；良好的地线层能使EMI以最短的路径进入地线而消失。建立良好的地线层最好的方法是采用多层板，一层专门用作地层；如果只能用双面板，应当尽量从正面走线，反面用作地线层，不得已才从反面过线。

(2)   保持足够的距离。对于可能出现有害耦合或辐射的两根线或两组或要保持足够的距离，如滤波器的输入与输出、光耦的输出、交流电源线与弱信号线等。

(3)   长线加低通滤波器。走线尽量短捷，不得已走的线应当在合理的位置插入C、RC或LC低通滤波器。

(4)   除了地线，能用细线不要用粗线。因为PCB上的每一根走线即是有用的信号的载体，又是接收辐射干扰的干线，走线越长、越粗，天线效应越强。

6.      PCB板可分为单层板、双层板、多层板。各种电子器件都被集成在PCB板上，零件都集中在一面，导线则都集中另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，这样的PCB的正反面分别被称为零件面与焊接面。双层板可以看作吧两个单层板相对粘合在一起组成，板的两面都有电子元件和走线。有时候需要把一面的单线连接到板的另一面，这就是通过导孔（Via）。现在很多电脑主板都在用4层甚至6层PCB，而显卡一般都在用6层PCB板，很多高端显卡（如nVIDIAGeForce4Ti系列）就采用8层PCB板，这就是所谓的多层PCB板。

7.      PCB文件过大，如何解决

Preferences->PCB Editer->True Type Fonts

去掉Embed True Type fonts inside PCB documents前面的勾

8.      补泪滴：

目的：防止机械制板的时候，焊盘或过孔因承受钻孔的压力而与铜膜导线在连接处断裂，因此，连接处需要加宽铜膜导线来避免此种情况发生此处补泪滴的连接处会变得比较光滑，不易因残留化学药剂而导致对铜膜导线的腐蚀。

操作方法：【Tool】---【Teardrop】.General:泪滴操作范围；Action:该区域用于设置添加【Add】或删除【Remove】;Teardrop Style:用于选择泪滴的形式，即由焊盘向导线过度时添加直线【Track】还是圆弧【Arc】,默认是圆弧。

过孔：内径：15mil 外径：30mil