Altium Designer9使用方法

发布时间：2024-09-02

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Getting Started with PCB Design

说在前面.......................................................................................................................................................2

1. 文件存贮方式与Protel99se的区别。..........................................................................................2 2. 集成库的使用。...........................................................................................................................2 一、Altium Designer系统界面...................................................................................................................2 二、一个PCB工程的设计过程...................................................................................................................3 三、新建工作空间.......................................................................................................................................3 四、建立一个新的PCB工程.......................................................................................................................4 五、设置工程属性.......................................................................................................................................4 六、向工程添加原理图文件.......................................................................................................................5

1. 添加新的原理图文件...................................................................................................................5 2. 添加已存在的原理图文件...........................................................................................................5 七、设置原理图属性...................................................................................................................................5 八、绘制原理图...........................................................................................................................................6

1. 添加库文件...................................................................................................................................6 2. 绘图...............................................................................................................................................6 九、编译工程.............................................................................................................................................10 十、建立一个新的PCB文件.....................................................................................................................10

1. 利用PCB Wizard产生PCB文档................................................................................................10 2. 在工程添加PCB.........................................................................................................................11 3. 更新PCB.....................................................................................................................................11 4. 设计PCB.....................................................................................................................................11

4.1. 设置PCB的工作空间......................................................................................................11 4.2. 在PCB编辑窗口放置元件..............................................................................................17 4.3. 手动布线.........................................................................................................................19 4.4. 自动布线.........................................................................................................................20 4.5. 添加泪滴.........................................................................................................................20 4.6. 铺铜.................................................................................................................................20 5. 输出文件.....................................................................................................................................22

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说在前面

文件存贮方式与Protel99se的区别。

Protel99se以数据库的方式存储设计；而Altium Designer是以工程的方式来存储文件。工程中每一个文件都单独存储在电脑硬盘上，而且一个工程的文件可以存储在不同的硬盘或文件夹。 2.

集成库的使用。

在Protel99se，原理图库与PCB的封装库是分离的。绘制原理图的时候要手工为元件添加封装。

在Altium Designer，集成库是一个工程，工程中集成有原理图和PCB库文件，原理图库中的元件与对应的PCB封装关联。绘制原理图的时候不需要手工为元件添加封装。在集成库中，元件还可以关联3D库、仿真模型和信号完整性分析模型。

现在我们通过一个非稳态多谐振荡器工程向您展示如何设计一个PCB工程。

一、Altium Designer系统界面

System Menu：系统设置，设置作用于整个系统。

Menus/Toolbars/Shortcuts：根据不同的设计环境有所变化。如在原理图设计环境有Simulator选项，而PCB设计环境有Auto Route选项。

Navigation：当前打开文档的保存路径。

Workspace Panels：可以从Menu调出，也可以从Panel Access调出。 Panel Access：与Menu一样不同的设计环境的项目有所不同。

Document Tabs：每个打开的文件都有自己的标签，右击之，可对该文件管理。 Main Design Window：设计窗口。

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图1.系统界面

二、一个PCB工程的设计过程

设计PCB工程步骤： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

新建工作空间—File>>New>>Design Workspace 新建工程—File>>New>>Project>>PCB Project 设置工程属性—Project>>Project Options… 新建原理图图纸—File>>New>>Schematic

设置原理图属性—Tools>>Schematic Preferences… 绘制原理图

建立PCB图纸—File>>New>>PCB 设置PCB属性—Tools>>Preferences… 设置规则—Design>>Rules…

10. 绘制PCB图

11. 检错—Tools>>Design Rule Check… 12. 输出生产文件—File>>Fabrication Outputs

三、新建工作空间

1. 从菜单选择 File » New » Designer Workspce。

2. 鼠标右击Projects面板的Workspace按键，点击Save Designer Workspace As…在硬盘保存*.DsnWrk文件。

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四、建立一个新的PCB工程

1. 从菜单选择 File » New » Project » PCB Project ，或者点击Files面板New部分的Blank Project (PCB)选项。

也可以在Altium Designer的主页的Pick a Task部分选择Printed Circuit Board Design，然后选择New Blank PCB Project。

2. Projects 面板显示刚才新建的工程：PCB_Project1.PrjPCB，工程下没有添加任何文件。

3. 重命名工程为Multivibrator.PrjPCB。选择 File » Save Project As，可将工程保存在硬盘上的任何地方。下一步我们将在新建的空工程添加一个原理图文档，该文档是一个非稳定式多谐振荡器（astable multivibrator）电路。

五、设置工程属性

当工程编译的时候，系统根据工程属性对话框设置的规则产生错误报告。

选择Project » Project Options（快捷键【C，O】）调出工程属性对话框：The Options for … Project。工程属性包括：Error Reporting，Connectivity Matrix,，Comparator，Options，Multi-Channel，Default Prints，Search Paths，Synthesis，Simulation，Parameters，Device Sheets。如下图：

图2.Error Reporting属性对话框

下面我们将对Error Reporting和Connection Matrix的设置进行修改。

1. Error Reporting，设置错误的等级，可分为Fatal Error、Error、Warning和No Report四个等级。

2. Connection Matrix，设置电气连接错误的等级，也可分为Fatal Error、Error、Warning和No Report四个等级。

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图3.Connection Matrix属性对话框

六、向工程添加原理图文件

添加新的原理图文件 1.1

选择File » New » Schematic，或者在Files 面板New 部分点击Schematic Sheet。一个名为Sheet1.SchDoc的文件将自动添加到工程的Source Documents 文件夹下。

1.2

重命名文件为Multivibrator.SchDoc。选择File » Save As，将文件保存在硬盘的任何地方，通常默认保存在工程所在的路径。

添加已存在的原理图文件

在Projects面板选中要添加文件的工程，右击鼠标，选择Add Existing to Project。在Choose Documents to Add to Project [Multivibrator.PrjPCB] 对话框选择要添加的文件。

七、设置原理图属性

选择Design » Document Options打开Document Options对话框打开。在本例中，我们只需要将图纸的大小设置为A4.在Sheet Options选项（快捷键【D，O】）的Standard Styles下拉菜单选择“A4”。以上操作完毕后原理图的图纸更新为A4. 2.

View » Fit Document，软件将根据图纸上的设计将视图调整为合适大小。

下一步我们设置原理图的综合参数。 3. 4.

选择Tools » Schematic Preferences（快捷键【T，P】）打开原理图的Preferences对话框。

在对话框左端的选择树选择 Schematic – Default Primitives，使能界面的右边的Permanent，单击OK关闭对话框。

5. Altium Designer可实现多级撤销操作，最大可撤销次数由客户指定，但限于本机的可用内存。在对话框左端的

选择树选择Schematic – Graphical Editing，在Undo/Redo区域的Stack Size框内填写最大可撤销次数。 6. 7.

点击OK关闭Preferences对话框。

更换原理图图纸模板，选择Design » Template » Set Template File Name…，从弹出的对话框选择模板。

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八、绘制原理图

我们将绘制一个由两个型号为2N3904三极管组成的自驱动非稳定式多谐振荡器。 1.

添加库文件

1.1

在Panel Access 点击System，在菜单选择Libraries。如图所示：

图4.Libraries面板

1.2 在Available Libraries对话框的Installed栏目点击Install…按键，在弹出的对话框选择要添加的库文件，库文件格式多选，如下图所示：

图5.加载库文件

2. 绘图 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3.

查找型号为查找型号为2N3904的三极管。

点击Libraries按键以显示Libraries面板。

点击Libraries面板的Search按键，或者选择Tools » Find Componen，Libraries Search对话保证在Libraries查找对话框的Scope区域search in选择Components，选中Available libraries，

框将打开。

则搜索引擎将在已加载的库文件中查找；选中libraries on path，则搜索引擎将在Path区域的Path栏目内填写的路径内的文件中查找。我们要查找标识包含3904的元件，因此在Filters区域Operator选择contains，Value填写3904。见下图：

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图6.库文件查找对话框

2.1.4. 单击Search。查询结果将在Libraries面板显示。如图：

图7.查找结果

2.1.5. 2.1.6.

双击Component Name区域内2N3904的符号，或者单击按键Place 2N3904，鼠标移至原理图如果你查找的元件不在已加载的库中，当你要放置该元件时，系统将要求你加载该库，否则你

图纸放置元器件符号。

将不能使用你所选择的元件符号。因为2N3904所在的库Miscellaneous Devices.Intlib默认已经下载，所以我们可以直接在原理图图纸放置2N3904。 2.2.

放置元件

先放置三极管，编号为Q1和Q2。总体电路设计请参见下图：

图8.电路设计图

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2.2.1. 2.2.2.

选择View » Fit Document（【V，D】）保证原理图图纸占据整个视窗。点击Libraries按键调出Libraries面板。

Q1和Q2是三极管，所以我们选择从Libraries面板顶部的库下拉菜单选择Miscellaneous Devices.IntLib。 2.2.3. 2.2.4.

使用过滤器来快速定位元件。单独使用默认通配符（*）将使过滤器失效从而使所有该库里的元在Component Name区域选中2N3904，点击面板顶部Place按键。或者仅仅在Component

件都被列出。在过滤器键入*3904*，元件库内名称包含“3904”的元件将被列出。

Name区域双击2N3904。鼠标指针上将出现一个浮动的2N3904原理图符号。左击鼠标原理图符号放置在图纸上；右击鼠标取消操作。 2.2.5.

请在放置原理图到图纸之前编辑元件属性。在原理图符号处于悬浮状态的时候按TAB键，

Component Properties对话框将打开，如下图所示：

图9.元件的属性

在Properties区域的Designator输入框输入Q1作为本元件的编号。确保在Models区域列表包含了型号为TO-92A的封装。其他默认值不用修改。单击OK按键关闭对话框。 2.2.6. 2.2.7. 2.2.8. Q2。

使用以下键调整悬浮状态下的元件的方向： - Y - X

垂直翻转元件水平翻转元件反时针90度旋转元件

移动鼠标指针，你将看到图纸上已经放置了一个2N3904的原理图符号。同时鼠标指针上还悬如果你查看图1，你会发现Q2是Q1的镜像。双击Q2，在Q2处于悬浮状态时按下键盘按键X，将鼠标指针移到Q1右边。按住鼠标中部的滑轮向上滚动，视图将放大。寻找合适的位置放置

浮着另外一个自动命名为Q2的2N3904原理图符号，这样你可以连续放置多个元件。 Q2将水平左右翻转。

- 空格键

2.2.9. 放置好两个三极管后，我们要返回标准状态，只要右击鼠标或者按下ESC按键即可。

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2.2.10. 2.2.11.

同理放置其他元件。需要的元件都放置好，如图：

图10.元件已放置好的原理图

2.3. 2.3.1.

连接元件

选择Place » Wire（快捷键【P，W】），或者在工具栏点击图标

。鼠标指针将出现十

字光标。 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.4. 2.4.1.

鼠标左击要连接的两点，则一条连接线已经放置。参照图1将元件全部用连接线连接上。按ESC退出连线模式。网络标号

选择Place » Net Label（快捷键【P，N】），鼠标指针上将出现如下图所示的网络标号：

在设计中添加网络标号（net labels）来辨认重要的网络。跟随以下步骤来为电源网络添加网络标号：

图11.网络标号

2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 框。 2.4.5. 2.4.6.

按TAB按键调出属性窗口，可以编译新的网络或者添加已有的网络编号。我们添加新的网络：左击鼠标将网络标号放置在相关的电源网络的走线之上。

放置了第一个网络标号之后可以再次按TAB键来编辑新的网络标号GND，点击OK键关闭对话右击鼠标或者按ESC键返回标准模式。保存文件（快捷键【F，S】）。

12V，点击OK来关闭对话框。

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恭喜你!你已经成功地使用Altium Designer绘制了第一个原理图。

在开始绘制PCB图之前，我们先对项目进行设置。

九、编译工程

1. 2. 3.

选择Project » Compile PCB Project....

工程编译后，产生的错误将在Messages面板显示。

双击Messages面板显示的错误，Compile Errors窗口会显示错误违反的规则。根据错误信息修改原理图或者工程设置。

十、建立一个新的PCB文件

利用PCB Wizard产生PCB文档

在Files面板的New from Template区域点击PCB Board Wizard标签。如图所示页面将弹出，设置PCB：

图12.PCB向导

1.1. 1.2. 1.3.

第一页选择板级单位：英制（mil）和公制（mm）。

第二页选择模板，可使用系统提供的模板和自己定制板子。当选择的是自己定制板子，下一步就是自定制板子的详细设置。

板子的详细设置；使用模板的话，下一步是选择板层。

图13.板子详细设置

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1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8.

板层选择。选择合适与您的设计的PCB信号板层和电源板层。本例我们选择默认值。选择过孔类型。为PCB文档选择一个合适的布线过孔类型：仅通孔的过孔、仅盲孔和埋孔。选择组件和布线工艺。设置默认的过孔和线的默认值。

保存PCB文件为Multivibrator. PcbDoc。

在工程添加PCB

在Projects面板右击工程名字调出选择菜单，在菜单单击Add Existing to Project，在Choose Documents to Add to Project[**.PrjPCB对话框查找并选择multivibrator.PcbDoc。保存工程文件。 3.

更新PCB 3.1. 3.2.

打开原理图文件Multivibrator.SchDoc。

选择Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc，工程将进行编译，Engineering

Change Order对话框打开，如图：

图14更新对话框

3.3. 3.4. 3.5. 3.6.

设计PCB 4.1.

点击对话框左下角的Validate Changes按键，主窗口的Status下Check一栏将显示更新是否成功，点击Execute Changes按键，PCB将被更新。点击Close按键关闭对话框。在PCB文件之下同样可以更新PCB。选择Design » Import Changes From 以下同3.3.—3.4.

成功的话将显示绿色的标号，反之红色。

Multivibrator.PcbDoc。

现在开始在PCB板子上放置元件和布线

设置PCB的工作空间

放置元件之前先设置PCB工作空间，比如网格、板层和设计规则，适用于2D和3D模式。

PCB设计是在2D模式之下；审查设计时转到3D模式之下。切换模式可按以下操作：File » Switch To 3D 和 File » Switch To 2D，或者直接使用快捷键2 (2D)，3 (3D)。

4.1.1.

设置网格 4.1.1.1.

选择Design » Board Options（快捷键【D，O】），打开Board Options对话框。

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图15.PCB板子属性

4.1.1.2. Snap Grid和Component Grid都通过下拉菜单设置为25mil。Electrical Grid也

在此处设置。 4.1.1.3.

选择Tools » Preferences（快捷键【T，P】）打开Preferences对话框，如图：

图16.设置鼠标指针位置

确保Snap To Center选项被使能；选中元件时，鼠标指针将指向元件的参考中心点。

4.1.2.

设置板层

选择Design » Board Layers & Colors（快捷键L）打开View Configurations dialog对话框。该对话框可设置定义、编辑、加载和保存视图设置。PCB编辑器支持英制和公制单位，选择View » Toggle Units（快捷键【V，U】或者Q）在两种单位之间切换。

PCB编辑窗口的底部有一系列的标签，代表了不同的板层：

图16.板层标签

选择Design » Board Layer & Colors…打开View Configurations对话框，如图：

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图17.板层视图设置对话框

在PCB编辑器有三类型的板层。

Electrical layers – 包括32个信号层和16个内平面。

Mechanical layers – 16个机械层—定义板子的轮廓、放置尺寸、放置制造细节或者其他的机械细节。产生Gerber输出的时候可以选择选择显示哪些层面。

Special layers – 包括顶层和底层的丝印层，焊接面层，钻孔层，边界层，连接层，DRC层和挖孔

层。

下面我们为本文档中涉及的工程设置2D视图配置。

4.1.2.1.