輕鬆學會Altium Designer 電路闆設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張利國 高靜著 著

圖書標籤:

• Altium Designer
• PCB設計
• 電路闆設計
• 電子工程
• SMT
• 原理圖設計
• PCB布局
• 元件庫
• 設計入門
• 實用教程

店鋪： 玖創圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512383074

商品編碼：29779527937

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-05-01

基本信息

書名：輕鬆學會Altium Designer 電路闆設計

定價：59.00元

作者：張利國 高靜著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2017-05-01

ISBN：9787512383074

字數：586000

頁碼：352

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書旨在“學一個就會一個”，每一個實例都涵蓋Flash的一個或多個知識點，通過100個實例由淺入深，循序漸進，*終全麵掌握Flash的“繪畫”、“動畫”、“文字”、“互動”、“特效”、“多媒體”及“大型項目策劃設計”等多方麵綜閤技能。您可以根據自己的興趣及未來發展方嚮，重點學習相關的部分內容。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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電路設計實戰：從概念到PCB的精妙之旅 在這本深入的指南中，我們將踏上一段探索電路闆設計的精彩旅程，涵蓋從最初的概念構思到最終PCB製造的每一個關鍵環節。本書旨在為對電子工程充滿熱情，渴望掌握電路闆設計核心技術的讀者提供一套係統、實用的學習框架。我們不會局限於理論知識的堆砌，而是以大量的實例和實際操作為導嚮，讓您在親手實踐中深刻理解設計的精髓。 第一章：點燃創意的火花——項目構思與需求分析 任何偉大的電子産品都始於一個清晰的構思。本章將引導您如何將一個模糊的想法轉化為可行的項目。我們將探討： 市場調研與痛點分析： 瞭解當前電子産品的發展趨勢，識彆用戶未被滿足的需求，從而發掘具有潛力的項目方嚮。 功能定義與性能指標： 明確您的産品需要實現哪些核心功能，並為這些功能設定具體的性能參數，例如功耗、速度、精度、穩定性等。 技術可行性評估： 在項目初期，對所需技術的成熟度、成本、可用性進行初步評估，避免後期陷入技術瓶頸。 成本預算與時間規劃： 製定閤理的項目成本預算，並初步規劃項目開發的時間綫，為後續的設計工作奠定基礎。 選擇閤適的開發平颱： 根據項目需求，選擇閤適的微控製器（MCU）、FPGA或其他嵌入式係統平颱，這將直接影響後續的硬件選型和軟件開發。 第二章：搭建電子世界的骨骼——原理圖設計基礎 原理圖是電路闆設計的靈魂，它用圖形化的語言描繪瞭電路的邏輯連接。本章將帶您走進原理圖設計的殿堂： 元器件的理解與選擇： 深入瞭解各種電子元器件的特性、封裝、參數，學會根據電路功能和性能要求，精確地選擇閤適的元器件。我們將重點關注電阻、電容、電感、二極管、三極管、MOSFET、集成電路（IC）等基礎元件，以及一些常用的傳感器、執行器和電源管理IC。 繪製規範的原理圖符號： 學習如何使用專業的EDA（Electronic Design Automation）軟件創建或導入標準化的原理圖符號，確保原理圖的清晰性和可讀性。 邏輯連接與導綫規則： 掌握繪製邏輯連接綫、總綫、電源/地綫以及信號綫的基本原則，理解不同類型信號的連接方式，避免短路、開路等低級錯誤。 層次化設計與模塊化： 學習如何將復雜的電路分解為邏輯模塊，采用層次化設計方法，提高原理圖的可管理性和復用性，特彆適用於大型和復雜項目。 網絡錶（Netlist）的生成與驗證： 理解網絡錶的作用，它是原理圖與PCB布局之間的橋梁，並學會如何生成和驗證網絡錶，確保邏輯連接的準確性。 常用電路模塊的設計解析： 通過實例，我們將解析一些常用的電路模塊，如： 電源模塊： 綫性穩壓、開關穩壓（Buck, Boost, Buck-Boost）電路，以及濾波和保護電路。 信號調理模塊： 放大器（運放）、濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）、ADC/DAC接口電路。 時鍾與復位電路： 晶振電路、PLL電路、上電復位（POR）、看門狗（Watchdog）電路。 通信接口電路： UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等接口的驅動和匹配電路。 傳感器接口電路： 模擬傳感器、數字傳感器的信號采集與處理。 第三章：PCB布局的藝術——元器件布局與布綫策略 原理圖確定瞭電路的邏輯，而PCB布局則決定瞭信號的物理路徑和電路闆的整體性能。本章將聚焦於PCB布局與布綫： PCB的物理視圖與設計規則： 理解PCB闆層的結構、過孔（Via）的類型、闆框的定義，以及如何根據製造工藝和性能要求設置PCB設計規則（Design Rules），如綫寬、綫距、過孔大小、焊盤大小等。 元器件布局原則： 信號流嚮與連通性： 盡量遵循信號的邏輯流嚮，將相關的元器件分組放置，減少信號綫長度和交叉。 電源與地綫的處理： 閤理規劃電源和地綫的路徑，避免信號綫與電源綫耦閤，使用地平麵（Ground Plane）和電源平麵（Power Plane）來提高信號完整性。 高頻信號與敏感信號的隔離： 將高頻信號、模擬信號、數字信號以及易受乾擾的敏感信號進行物理隔離。 熱管理： 對於發熱量大的元器件，需要預留散熱空間，並考慮使用散熱片或導熱材料。 可製造性設計（DFM）： 考慮PCB的加工限製，例如最小綫寬、最小綫距、過孔的位置、阻焊層（Solder Mask）的開口等，確保PCB能夠順利生産。 可測試性設計（DFT）： 考慮後續的電路測試和調試，預留測試點（Test Points）。 布綫策略與技巧： 關鍵信號優先布綫： 首先布置時鍾、復位、數據總綫等關鍵信號，確保其信號完整性。 信號綫的寬度與間距： 根據信號的電流大小、阻抗匹配要求，選擇閤適的綫寬。保持足夠的綫間距，避免串擾。 差分信號布綫： 理解差分信號的原理，掌握差分對的等長、等距布綫技巧，以減小共模噪聲。 阻抗控製布綫： 對於高速信號，需要進行阻抗匹配，掌握微帶綫（Microstrip）和帶狀綫（Stripline）的阻抗計算與布綫。 電源與地綫的布綫： 使用更寬的導綫或銅皮（Copper Pour）來布設電源和地綫，降低電阻和電感。 過孔的優化： 盡量減少不必要的過孔，避免高頻信號通過過孔産生損耗和反射。 淚滴（Tear Drop）的使用： 在焊盤與導綫連接處添加淚滴，增強連接強度，防止焊盤脫落。 多層闆設計考量： 介紹多層闆的結構，以及如何利用內層進行信號布綫和鋪設平麵，實現更緊湊的設計和更好的信號完整性。 第四章：信號完整性與電源完整性——追求卓越的性能 在現代電子設計中，信號完整性（Signal Integrity, SI）和電源完整性（Power Integrity, PI）是確保電路穩定工作、避免意外故障的關鍵。本章將深入探討這些高級主題： 信號完整性的基本概念： 反射（Reflection）： 理解阻抗不匹配導緻的信號反射，以及反射對信號質量的影響。 串擾（Crosstalk）： 分析相鄰信號綫之間相互乾擾的原因，以及如何通過間距、屏蔽等方式減小串擾。 損耗（Loss）： 講解導綫電阻、介質損耗、輻射損耗等對信號衰減的影響。 時序問題（Timing Issues）： 抖動（Jitter）、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）等對高速數字信號傳輸的影響。 過衝（Overshoot）與下衝（Undershoot）： 信號電壓超齣預期範圍的現象。 電源完整性的基本概念： 電源噪聲（Power Supply Noise）： 分析不同電路工作時在電源綫上産生的噪聲，以及噪聲對電路性能的影響。 去耦（Decoupling）： 學習如何通過去耦電容來抑製電源噪聲，提供瞬時電流。 電源網絡的阻抗： 瞭解電源網絡的阻抗對信號質量的影響，以及如何設計低阻抗的電源網絡。 EMC/EMI（電磁兼容性/電磁乾擾）： 探討電路設計如何影響電磁兼容性，以及如何通過PCB布局和布綫來減少電磁輻射和敏感性。 SI/PI分析工具與仿真： 介紹常用的SI/PI仿真軟件，以及如何利用這些工具來預測和優化信號和電源的性能。 實踐中的SI/PI優化技巧： 選擇閤適的傳輸綫模型： 微帶綫、帶狀綫。 差分對的優化： 等長、等距、緊耦閤。 接地策略： 單點接地、多點接地、混閤接地。 屏蔽與濾波： 使用屏蔽罩、濾波電路來隔離乾擾。 過孔的優化： 減少過孔數量，使用盲孔/埋孔。 去耦電容的布局與選擇： 種類、容值、擺放位置。 第五章：從設計到現實——PCB製造與裝配 電路闆設計最終需要轉化為物理的PCB，並焊接上元器件。本章將為您揭示這一過程： PCB製造流程： 深入瞭解PCB的製造過程，包括： 菲林（Film）製作： 根據PCB設計數據生成製版所需的光繪文件。 內層處理： 蝕刻、氧化、粘閤（層壓）。 鑽孔： 鑽通孔、盲孔、埋孔。 電鍍： 沉澱銅、化銅。 外層圖形轉移： 光刻、蝕刻。 阻焊層（Solder Mask）製作： 保護銅箔，定義焊盤。 絲印層（Silkscreen）製作： 標記元器件信息、位號。 錶麵處理： 沉金、OSP、鍍锡、鍍鎳金等。 開料與V-cut。 PCB文件生成與輸齣： 學習如何生成各種PCB製造所需的文件，例如Gerber文件、鑽孔文件（Excellon）、BOM錶、坐標文件等。 PCB裝配（PCBA）流程： SMT（Surface Mount Technology）貼片： 講解锡膏印刷、貼片機（Pick-and-Place Machine）工作原理、迴流焊（Reflow Soldering）。 DIP（Dual In-line Package）插件： 介紹插件元器件的焊接方式，如波峰焊（Wave Soldering）。 AOI（Automated Optical Inspection）與ICT（In-Circuit Test）： 介紹裝配後的質量檢測方法。 元器件選型與BOM（Bill of Materials）管理： 學習如何創建精確的BOM錶，並考慮元器件的采購、替代和生命周期。 焊接技巧與常見問題： 探討手工焊接的技巧，以及焊接過程中可能遇到的問題（如虛焊、短路、焊橋）及其解決方法。 第六章：調試、測試與優化——精益求精的追求 電路闆設計完成後，並不意味著工作的結束。調試、測試和優化是確保電路闆完美運行的關鍵步驟： 硬件調試基礎： 常用測試儀器： 萬用錶、示波器、邏輯分析儀、信號發生器、頻譜分析儀等的使用方法和場景。 係統性調試方法： 從電源、時鍾、復位等基礎信號開始，逐步排查問題。 常見硬件故障分析： 短路、開路、元器件失效、信號乾擾等。 軟件協同調試： 固件（Firmware）編寫與下載： 介紹常見的嵌入式開發環境和調試器。 軟件調試技巧： 斷點、單步執行、變量查看、內存監視。 硬件與軟件的聯閤調試： 確保軟硬件接口的正確性。 功能測試與性能驗證： 單元測試： 對電路的各個功能模塊進行單獨測試。 集成測試： 對整個電路闆的功能進行綜閤測試。 性能測試： 測量關鍵性能指標，如功耗、速度、精度、穩定性等。 失效分析與故障定位： 學習如何通過係統性的分析，快速定位硬件或軟件的故障根源。 設計優化與改進： 根據測試結果，對電路設計、PCB布局、布綫等方麵進行必要的優化，以提升産品的性能、可靠性和成本效益。 第七章：高級主題與未來展望 在掌握瞭基礎和進階的電路闆設計知識後，本章將帶您瀏覽一些更廣闊的領域： 高速數字接口設計： DDR SDRAM、PCIe、SerDes等接口的設計挑戰與解決方案。 RF（射頻）電路設計基礎： 微帶綫、傳輸綫、阻抗匹配、天綫設計的基本概念。 嵌入式係統與FPGA設計： 結閤嵌入式處理器或FPGA進行復雜的係統設計。 電源管理與低功耗設計： 針對電池供電的便攜式設備進行優化。 DFM/DFA（Design for Manufacturability/Assembly）的最佳實踐： 進一步深入理解如何從設計源頭減少製造和裝配的難度與成本。 新材料與新工藝： 瞭解柔性PCB、高密度互連（HDI）等前沿技術。 電路設計的自動化與智能化： 探討AI在電路設計中的應用前景。 持續學習與資源獲取： 推薦相關的學習網站、社區、論壇和書籍，鼓勵讀者不斷探索和進步。 本書的宗旨是賦能您成為一名優秀的電路闆設計師，從一個想法到一個完整、可靠、高性能的電子産品，每一步都充滿著挑戰與樂趣。我們相信，通過係統的學習和大量的實踐，您將能夠自信地駕馭電路闆設計的整個生命周期，創造齣屬於自己的精彩電子世界。

評分☆☆☆☆☆

評價三： 這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為它會聚焦於基礎的原理圖輸入和PCB布局布綫，但驚喜地發現，其中對DFM（麵嚮製造的設計）和DFA（麵嚮裝配的設計）的探討達到瞭專業級的水平。作者詳細列舉瞭不同PCB製造工藝對設計參數的具體要求，包括PTH孔徑的公差控製、綠油覆蓋率的考量，以及鋼網的開孔設計與焊膏量的精確控製。對於從事中小批量試産和對良率有較高要求的工程師來說，這部分內容簡直是“救命稻草”。我過去常常因為設計規範與工廠要求不匹配而導緻返工，讀完這幾章後，我立刻優化瞭我的齣闆清單和 Gerber 文件生成流程，直接將首輪流片的不良率降低瞭近15%。這絕對是一本值得放在工作颱邊隨時翻閱的參考書，其提供的實操建議具有極強的落地性和可操作性。

評分☆☆☆☆☆

評價二： 老實說，我對技術書籍的期望值通常不高，很多都堆砌著枯燥的官方文檔描述，讀起來像是受刑。然而，這本關於Altium Designer的著作完全打破瞭我的刻闆印象。它的語言風格極其生動活潑，仿佛作者正坐在我對麵，用大白話解釋那些原本晦澀難懂的信號完整性問題和電源分配策略。最讓我印象深刻的是它對高速設計部分的講解，作者沒有直接拋齣復雜的數學公式，而是通過形象的比喻，將諸如阻抗匹配、串擾抑製等概念講得透徹易懂。我嘗試用書中的方法重新審視瞭我過去設計的幾塊闆子，發現之前在散熱和EMC方麵確實留下瞭不少“硬傷”。這本書的價值在於，它不僅教你如何用軟件把電路畫齣來，更重要的是，它讓你明白，為什麼你的電路闆最後會“跑不起來”或者“容易齣問題”。它成功地架起瞭一座從理論到實踐的堅實橋梁。

評分☆☆☆☆☆

評價五： 這本書的真正價值，在於它對於“設計規範與標準”的強調，這一點在很多側重於快速上手的教程中是被嚴重忽略的。作者花費瞭大量篇幅介紹IPC標準在PCB設計中的應用，並結閤Altium Designer的特定功能，演示瞭如何將這些國際標準內化為設計檢查的一部分。例如，關於接地網的設計，書中不僅展示瞭星形接地和單點接地的優缺點，還結閤實例說明瞭在混閤信號係統中如何利用虛擬接地點來隔離數字和模擬部分的噪聲。此外，書中對於變更管理的詳細論述也讓人受益匪淺，如何有效地管理設計修訂曆史，如何確保多部門協作時信息同步，這些都是決定項目成敗的關鍵因素。這本書的視角是宏觀的，它培養的不僅僅是操作員，而是能夠承擔項目責任的係統級設計師。

評分☆☆☆☆☆

評價四： 我是一個對用戶體驗要求極高的人，尤其是在學習一門復雜的軟件時。這本關於Altium的書籍在用戶體驗設計上做得非常齣色。它沒有采用傳統的章節劃分，而是模擬瞭一個真實的項目流程，從需求分析開始，逐步深入到層疊結構的定義、三維模型的導入校驗，直至最終的工程交付。這種“項目驅動式”的學習路徑，極大地增強瞭學習的代入感和成就感。例如，在講解差分對的走綫時，它不是簡單地畫個綫，而是先用三維視圖展示瞭信號在不同層間跳轉時可能産生的時序偏差，然後再給齣具體的規則約束來解決這個問題。這種可視化教學方法，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，使得復雜的3D布綫和機械結構協同設計部分也變得清晰明瞭。它就像是一個高保真的虛擬實驗室。

評分☆☆☆☆☆

評價一： 這本書的排版簡直是一場視覺盛宴，色彩搭配得當，圖例清晰明瞭，即便是初次接觸PCB設計的新手，也能被這種專業而又不失親和力的設計風格所吸引。作者在內容組織上花瞭不少心思，從最基礎的元器件庫建立講起，循序漸進地引導讀者進入復雜的電路原理圖繪製環節。我尤其欣賞它對細節的捕捉，比如如何高效地進行元件封裝的修改，以及在不同設計規則設置之間的權衡取捨。很多市麵上的教程往往隻關注“怎麼做”，而這本書卻深入探討瞭“為什麼這麼做”，這對於想要真正掌握設計理念而非僅僅停留在軟件操作層麵的讀者來說，價值無可估量。它不僅僅是一本操作手冊，更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手的指導你走過每一個設計難點。書中穿插的“高手秘籍”環節，更是匯集瞭許多行業內鮮為人知的高效技巧，極大地提升瞭我的工作效率。