轻松学会Altium Designer 电路板设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张利国 高静著 著

图书标签:

• Altium Designer
• PCB设计
• 电路板设计
• 电子工程
• SMT
• 原理图设计
• PCB布局
• 元件库
• 设计入门
• 实用教程

店铺： 玖创图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512383074

商品编码：29779527937

包装：平装-胶订

出版时间：2017-05-01

基本信息

书名：轻松学会Altium Designer 电路板设计

定价：59.00元

作者：张利国 高静著

出版社：中国电力出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787512383074

字数：586000

页码：352

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书旨在“学一个就会一个”，每一个实例都涵盖Flash的一个或多个知识点，通过100个实例由浅入深，循序渐进，*终全面掌握Flash的“绘画”、“动画”、“文字”、“互动”、“特效”、“多媒体”及“大型项目策划设计”等多方面综合技能。您可以根据自己的兴趣及未来发展方向，重点学习相关的部分内容。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

电路设计实战：从概念到PCB的精妙之旅 在这本深入的指南中，我们将踏上一段探索电路板设计的精彩旅程，涵盖从最初的概念构思到最终PCB制造的每一个关键环节。本书旨在为对电子工程充满热情，渴望掌握电路板设计核心技术的读者提供一套系统、实用的学习框架。我们不会局限于理论知识的堆砌，而是以大量的实例和实际操作为导向，让您在亲手实践中深刻理解设计的精髓。 第一章：点燃创意的火花——项目构思与需求分析 任何伟大的电子产品都始于一个清晰的构思。本章将引导您如何将一个模糊的想法转化为可行的项目。我们将探讨： 市场调研与痛点分析： 了解当前电子产品的发展趋势，识别用户未被满足的需求，从而发掘具有潜力的项目方向。 功能定义与性能指标： 明确您的产品需要实现哪些核心功能，并为这些功能设定具体的性能参数，例如功耗、速度、精度、稳定性等。 技术可行性评估： 在项目初期，对所需技术的成熟度、成本、可用性进行初步评估，避免后期陷入技术瓶颈。 成本预算与时间规划： 制定合理的项目成本预算，并初步规划项目开发的时间线，为后续的设计工作奠定基础。 选择合适的开发平台： 根据项目需求，选择合适的微控制器（MCU）、FPGA或其他嵌入式系统平台，这将直接影响后续的硬件选型和软件开发。 第二章：搭建电子世界的骨骼——原理图设计基础 原理图是电路板设计的灵魂，它用图形化的语言描绘了电路的逻辑连接。本章将带您走进原理图设计的殿堂： 元器件的理解与选择： 深入了解各种电子元器件的特性、封装、参数，学会根据电路功能和性能要求，精确地选择合适的元器件。我们将重点关注电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET、集成电路（IC）等基础元件，以及一些常用的传感器、执行器和电源管理IC。 绘制规范的原理图符号： 学习如何使用专业的EDA（Electronic Design Automation）软件创建或导入标准化的原理图符号，确保原理图的清晰性和可读性。 逻辑连接与导线规则： 掌握绘制逻辑连接线、总线、电源/地线以及信号线的基本原则，理解不同类型信号的连接方式，避免短路、开路等低级错误。 层次化设计与模块化： 学习如何将复杂的电路分解为逻辑模块，采用层次化设计方法，提高原理图的可管理性和复用性，特别适用于大型和复杂项目。 网络表（Netlist）的生成与验证： 理解网络表的作用，它是原理图与PCB布局之间的桥梁，并学会如何生成和验证网络表，确保逻辑连接的准确性。 常用电路模块的设计解析： 通过实例，我们将解析一些常用的电路模块，如： 电源模块： 线性稳压、开关稳压（Buck, Boost, Buck-Boost）电路，以及滤波和保护电路。 信号调理模块： 放大器（运放）、滤波器（低通、高通、带通、带阻）、ADC/DAC接口电路。 时钟与复位电路： 晶振电路、PLL电路、上电复位（POR）、看门狗（Watchdog）电路。 通信接口电路： UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等接口的驱动和匹配电路。 传感器接口电路： 模拟传感器、数字传感器的信号采集与处理。 第三章：PCB布局的艺术——元器件布局与布线策略 原理图确定了电路的逻辑，而PCB布局则决定了信号的物理路径和电路板的整体性能。本章将聚焦于PCB布局与布线： PCB的物理视图与设计规则： 理解PCB板层的结构、过孔（Via）的类型、板框的定义，以及如何根据制造工艺和性能要求设置PCB设计规则（Design Rules），如线宽、线距、过孔大小、焊盘大小等。 元器件布局原则： 信号流向与连通性： 尽量遵循信号的逻辑流向，将相关的元器件分组放置，减少信号线长度和交叉。 电源与地线的处理： 合理规划电源和地线的路径，避免信号线与电源线耦合，使用地平面（Ground Plane）和电源平面（Power Plane）来提高信号完整性。 高频信号与敏感信号的隔离： 将高频信号、模拟信号、数字信号以及易受干扰的敏感信号进行物理隔离。 热管理： 对于发热量大的元器件，需要预留散热空间，并考虑使用散热片或导热材料。 可制造性设计（DFM）： 考虑PCB的加工限制，例如最小线宽、最小线距、过孔的位置、阻焊层（Solder Mask）的开口等，确保PCB能够顺利生产。 可测试性设计（DFT）： 考虑后续的电路测试和调试，预留测试点（Test Points）。 布线策略与技巧： 关键信号优先布线： 首先布置时钟、复位、数据总线等关键信号，确保其信号完整性。 信号线的宽度与间距： 根据信号的电流大小、阻抗匹配要求，选择合适的线宽。保持足够的线间距，避免串扰。 差分信号布线： 理解差分信号的原理，掌握差分对的等长、等距布线技巧，以减小共模噪声。 阻抗控制布线： 对于高速信号，需要进行阻抗匹配，掌握微带线（Microstrip）和带状线（Stripline）的阻抗计算与布线。 电源与地线的布线： 使用更宽的导线或铜皮（Copper Pour）来布设电源和地线，降低电阻和电感。 过孔的优化： 尽量减少不必要的过孔，避免高频信号通过过孔产生损耗和反射。 泪滴（Tear Drop）的使用： 在焊盘与导线连接处添加泪滴，增强连接强度，防止焊盘脱落。 多层板设计考量： 介绍多层板的结构，以及如何利用内层进行信号布线和铺设平面，实现更紧凑的设计和更好的信号完整性。 第四章：信号完整性与电源完整性——追求卓越的性能 在现代电子设计中，信号完整性（Signal Integrity, SI）和电源完整性（Power Integrity, PI）是确保电路稳定工作、避免意外故障的关键。本章将深入探讨这些高级主题： 信号完整性的基本概念： 反射（Reflection）： 理解阻抗不匹配导致的信号反射，以及反射对信号质量的影响。 串扰（Crosstalk）： 分析相邻信号线之间相互干扰的原因，以及如何通过间距、屏蔽等方式减小串扰。 损耗（Loss）： 讲解导线电阻、介质损耗、辐射损耗等对信号衰减的影响。 时序问题（Timing Issues）： 抖动（Jitter）、建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）等对高速数字信号传输的影响。 过冲（Overshoot）与下冲（Undershoot）： 信号电压超出预期范围的现象。 电源完整性的基本概念： 电源噪声（Power Supply Noise）： 分析不同电路工作时在电源线上产生的噪声，以及噪声对电路性能的影响。 去耦（Decoupling）： 学习如何通过去耦电容来抑制电源噪声，提供瞬时电流。 电源网络的阻抗： 了解电源网络的阻抗对信号质量的影响，以及如何设计低阻抗的电源网络。 EMC/EMI（电磁兼容性/电磁干扰）： 探讨电路设计如何影响电磁兼容性，以及如何通过PCB布局和布线来减少电磁辐射和敏感性。 SI/PI分析工具与仿真： 介绍常用的SI/PI仿真软件，以及如何利用这些工具来预测和优化信号和电源的性能。 实践中的SI/PI优化技巧： 选择合适的传输线模型： 微带线、带状线。 差分对的优化： 等长、等距、紧耦合。 接地策略： 单点接地、多点接地、混合接地。 屏蔽与滤波： 使用屏蔽罩、滤波电路来隔离干扰。 过孔的优化： 减少过孔数量，使用盲孔/埋孔。 去耦电容的布局与选择： 种类、容值、摆放位置。 第五章：从设计到现实——PCB制造与装配 电路板设计最终需要转化为物理的PCB，并焊接上元器件。本章将为您揭示这一过程： PCB制造流程： 深入了解PCB的制造过程，包括： 菲林（Film）制作： 根据PCB设计数据生成制版所需的光绘文件。 内层处理： 蚀刻、氧化、粘合（层压）。 钻孔： 钻通孔、盲孔、埋孔。 电镀： 沉淀铜、化铜。 外层图形转移： 光刻、蚀刻。 阻焊层（Solder Mask）制作： 保护铜箔，定义焊盘。 丝印层（Silkscreen）制作： 标记元器件信息、位号。 表面处理： 沉金、OSP、镀锡、镀镍金等。 开料与V-cut。 PCB文件生成与输出： 学习如何生成各种PCB制造所需的文件，例如Gerber文件、钻孔文件（Excellon）、BOM表、坐标文件等。 PCB装配（PCBA）流程： SMT（Surface Mount Technology）贴片： 讲解锡膏印刷、贴片机（Pick-and-Place Machine）工作原理、回流焊（Reflow Soldering）。 DIP（Dual In-line Package）插件： 介绍插件元器件的焊接方式，如波峰焊（Wave Soldering）。 AOI（Automated Optical Inspection）与ICT（In-Circuit Test）： 介绍装配后的质量检测方法。 元器件选型与BOM（Bill of Materials）管理： 学习如何创建精确的BOM表，并考虑元器件的采购、替代和生命周期。 焊接技巧与常见问题： 探讨手工焊接的技巧，以及焊接过程中可能遇到的问题（如虚焊、短路、焊桥）及其解决方法。 第六章：调试、测试与优化——精益求精的追求 电路板设计完成后，并不意味着工作的结束。调试、测试和优化是确保电路板完美运行的关键步骤： 硬件调试基础： 常用测试仪器： 万用表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等的使用方法和场景。 系统性调试方法： 从电源、时钟、复位等基础信号开始，逐步排查问题。 常见硬件故障分析： 短路、开路、元器件失效、信号干扰等。 软件协同调试： 固件（Firmware）编写与下载： 介绍常见的嵌入式开发环境和调试器。 软件调试技巧： 断点、单步执行、变量查看、内存监视。 硬件与软件的联合调试： 确保软硬件接口的正确性。 功能测试与性能验证： 单元测试： 对电路的各个功能模块进行单独测试。 集成测试： 对整个电路板的功能进行综合测试。 性能测试： 测量关键性能指标，如功耗、速度、精度、稳定性等。 失效分析与故障定位： 学习如何通过系统性的分析，快速定位硬件或软件的故障根源。 设计优化与改进： 根据测试结果，对电路设计、PCB布局、布线等方面进行必要的优化，以提升产品的性能、可靠性和成本效益。 第七章：高级主题与未来展望 在掌握了基础和进阶的电路板设计知识后，本章将带您浏览一些更广阔的领域： 高速数字接口设计： DDR SDRAM、PCIe、SerDes等接口的设计挑战与解决方案。 RF（射频）电路设计基础： 微带线、传输线、阻抗匹配、天线设计的基本概念。 嵌入式系统与FPGA设计： 结合嵌入式处理器或FPGA进行复杂的系统设计。 电源管理与低功耗设计： 针对电池供电的便携式设备进行优化。 DFM/DFA（Design for Manufacturability/Assembly）的最佳实践： 进一步深入理解如何从设计源头减少制造和装配的难度与成本。 新材料与新工艺： 了解柔性PCB、高密度互连（HDI）等前沿技术。 电路设计的自动化与智能化： 探讨AI在电路设计中的应用前景。 持续学习与资源获取： 推荐相关的学习网站、社区、论坛和书籍，鼓励读者不断探索和进步。 本书的宗旨是赋能您成为一名优秀的电路板设计师，从一个想法到一个完整、可靠、高性能的电子产品，每一步都充满着挑战与乐趣。我们相信，通过系统的学习和大量的实践，您将能够自信地驾驭电路板设计的整个生命周期，创造出属于自己的精彩电子世界。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会聚焦于基础的原理图输入和PCB布局布线，但惊喜地发现，其中对DFM（面向制造的设计）和DFA（面向装配的设计）的探讨达到了专业级的水平。作者详细列举了不同PCB制造工艺对设计参数的具体要求，包括PTH孔径的公差控制、绿油覆盖率的考量，以及钢网的开孔设计与焊膏量的精确控制。对于从事中小批量试产和对良率有较高要求的工程师来说，这部分内容简直是“救命稻草”。我过去常常因为设计规范与工厂要求不匹配而导致返工，读完这几章后，我立刻优化了我的出板清单和 Gerber 文件生成流程，直接将首轮流片的不良率降低了近15%。这绝对是一本值得放在工作台边随时翻阅的参考书，其提供的实操建议具有极强的落地性和可操作性。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书的排版简直是一场视觉盛宴，色彩搭配得当，图例清晰明了，即便是初次接触PCB设计的新手，也能被这种专业而又不失亲和力的设计风格所吸引。作者在内容组织上花了不少心思，从最基础的元器件库建立讲起，循序渐进地引导读者进入复杂的电路原理图绘制环节。我尤其欣赏它对细节的捕捉，比如如何高效地进行元件封装的修改，以及在不同设计规则设置之间的权衡取舍。很多市面上的教程往往只关注“怎么做”，而这本书却深入探讨了“为什么这么做”，这对于想要真正掌握设计理念而非仅仅停留在软件操作层面的读者来说，价值无可估量。它不仅仅是一本操作手册，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手的指导你走过每一个设计难点。书中穿插的“高手秘籍”环节，更是汇集了许多行业内鲜为人知的高效技巧，极大地提升了我的工作效率。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 老实说，我对技术书籍的期望值通常不高，很多都堆砌着枯燥的官方文档描述，读起来像是受刑。然而，这本关于Altium Designer的著作完全打破了我的刻板印象。它的语言风格极其生动活泼，仿佛作者正坐在我对面，用大白话解释那些原本晦涩难懂的信号完整性问题和电源分配策略。最让我印象深刻的是它对高速设计部分的讲解，作者没有直接抛出复杂的数学公式，而是通过形象的比喻，将诸如阻抗匹配、串扰抑制等概念讲得透彻易懂。我尝试用书中的方法重新审视了我过去设计的几块板子，发现之前在散热和EMC方面确实留下了不少“硬伤”。这本书的价值在于，它不仅教你如何用软件把电路画出来，更重要的是，它让你明白，为什么你的电路板最后会“跑不起来”或者“容易出问题”。它成功地架起了一座从理论到实践的坚实桥梁。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 这本书的真正价值，在于它对于“设计规范与标准”的强调，这一点在很多侧重于快速上手的教程中是被严重忽略的。作者花费了大量篇幅介绍IPC标准在PCB设计中的应用，并结合Altium Designer的特定功能，演示了如何将这些国际标准内化为设计检查的一部分。例如，关于接地网的设计，书中不仅展示了星形接地和单点接地的优缺点，还结合实例说明了在混合信号系统中如何利用虚拟接地点来隔离数字和模拟部分的噪声。此外，书中对于变更管理的详细论述也让人受益匪浅，如何有效地管理设计修订历史，如何确保多部门协作时信息同步，这些都是决定项目成败的关键因素。这本书的视角是宏观的，它培养的不仅仅是操作员，而是能够承担项目责任的系统级设计师。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 我是一个对用户体验要求极高的人，尤其是在学习一门复杂的软件时。这本关于Altium的书籍在用户体验设计上做得非常出色。它没有采用传统的章节划分，而是模拟了一个真实的项目流程，从需求分析开始，逐步深入到层叠结构的定义、三维模型的导入校验，直至最终的工程交付。这种“项目驱动式”的学习路径，极大地增强了学习的代入感和成就感。例如，在讲解差分对的走线时，它不是简单地画个线，而是先用三维视图展示了信号在不同层间跳转时可能产生的时序偏差，然后再给出具体的规则约束来解决这个问题。这种可视化教学方法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，使得复杂的3D布线和机械结构协同设计部分也变得清晰明了。它就像是一个高保真的虚拟实验室。