Altium Designer 15.0電路仿真、設計、驗證與工藝實現權威指南

《Altium Designer 15.0電路仿真、設計、驗證與工藝實現權威指南》是2015年清華大學出版社出版的圖書，作者是何賓。

基本介紹

• 中文名：Altium Designer 15.0電路仿真、設計、驗證與工藝實現權威指南
• 作者：何賓
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015年10月
• 定價：79 元
• ISBN：9787302409199

內容簡介

本書全面系統地介紹了Altium Designer 15.0在電子線路仿真、設計和驗證方面的套用，以及PCB制板工藝流程。本書分8篇，共23個章節，以電子線路的SPICE仿真、TI WEBENCH電源設計和仿真工具、電子元器件識別、電子線路信號完整性理論、電子元器件原理圖封裝和PCB封裝、電子線路原理圖設計、電子線路PCB設計、電子線路的板級仿真驗證、生成PCB相關的加工檔案和PCB板製造工藝為設計主線，將Altium Designer 15.0電子系統設計平台融入這個設計主線中。 通過對本書內容的學習，讀者不但能熟練地掌握Altium Designer 15.0軟體的設計流程和設計方法，還能系統地掌握電子系統設計的完整過程。

圖書目錄

第一篇Altium Designer軟體基本知識

第1章Altium Designer 15．0的設計方法和安裝流程

1．1Altium Designer“一體化”設計理念

1．1．1傳統電子設計方法的局限性

1．1．2電子設計的發展趨勢

1．1．3生態系統對電子設計的重要性

1．1．4電子設計一體化

1．2Altium Designer 15．0的安裝和配置

1．2．1Altium Designer 15．0的安裝檔案

1．2．2Altium Designer 15．0的安裝流程

1．2．3Altium Designer 15．0的配置和外掛程式

第2章Altium Designer 15．0的設計環境

2．1Altium Designer 15．0的功能

2．1．1原理圖捕獲工具

2．1．2印刷電路板設計工具

2．1．3FPGA和嵌入式軟體工具

2．1．4發布/數據管理

2．2Altium Designer 15．0的工程及相關檔案

2．3Altium Designer 15．0的界面組成

2．3．1Altium Designer 15．0的主界面

2．3．2Altium Designer 15．0的工作區面板

2．3．3Altium Designer 15．0的檔案編輯空間

2．3．4Altium Designer 15．0工具列和狀態欄

第3章Altium Designer單頁原理圖繪製

3．1放置元器件

3．1．1生成新的設計

3．1．2在原理圖中添加元器件

3．1．3重新分配原件標識符

3．2添加信號線連線

3．3添加匯流排連線

3．3．1添加匯流排

3．3．2添加匯流排入口

3．4添加網路標號

3．5添加連線埠連線

3．6添加信號束系統

3．6．1添加信號束連線器

3．6．2添加信號束入口

3．6．3查看信號束定義檔案

3．7添加No ERC標識

3．7．1設定阻止所有衝突標識

3．7．2設定阻止指定衝突標識

第4章Altium Designer多頁原理圖繪製

4．1多頁原理圖繪製方法

4．1．1層次化和平坦式原理圖設計結構

4．1．2多頁原理圖中的網路標識符

4．1．3網路標號範圍

4．2平坦式方式繪製原理圖

4．2．1建立新的平坦式原理圖設計工程

4．2．2繪製平坦式設計中第一個放大電路原理圖

4．2．3繪製平坦式設計中第二個放大電路原理圖

4．2．4繪製平坦式設計中其他單元的原理圖

4．3層次化方式繪製原理圖

4．3．1建立新的層次化原理圖設計工程

4．3．2繪製層次化設計中第一個放大電路原理圖

4．3．3繪製層次化設計中第二個放大電路原理圖

4．3．4繪製層次化設計中頂層放大電路原理圖

第二篇Altium Designer混合電路仿真

第5章SPICE混合電路仿真

5．1Altium Designer軟體SPICE仿真導論

5．1．1Altium Designer軟體SPICE構成

5．1．2Altium Designer的SPICE仿真功能

5．1．3Altium Designer的SPICE仿真流程

5．2電子線路SPICE描述

5．2．1電子線路構成

5．2．2SPICE程式結構

5．2．3SPICE程式相關命令

第6章電子線路元件及SPICE模型

6．1基本元件

6．1．1電阻

6．1．2半導體電阻

6．1．3電容

6．1．4半導體電容

6．1．5電感

6．1．6耦合(互感)電感

6．1．7開關

6．2電壓和電流源

6．2．1獨立源

6．2．2線性受控源

6．2．3非線性獨立源

6．3傳輸線

6．3．1無損傳輸線

6．3．2有損傳輸線

6．3．3均勻分布的RC線

6．4電晶體和二極體

6．4．1結型二極體

6．4．2雙極結型電晶體

6．4．3結型場效應管

6．4．4金屬氧化物半導體場效應管

6．4．5金屬半導體場效應管

6．4．6不同電晶體的特性比較與套用範圍

6．5從用戶數據中創建SPICE模型

6．5．1SPICE模型的建立方法

6．5．2運行SPICE模型嚮導

第7章模擬電路仿真實現

7．1直流工作點分析

7．1．1建立新的直流工作點分析工程

7．1．2添加新的仿真庫

7．1．3構建直流分析電路

7．1．4設定直流工作點分析參數

7．1．5直流工作點仿真結果的分析

7．2直流掃描分析

7．2．1打開分析電路

7．2．2設定直流掃描分析參數

7．2．3直流掃描仿真結果的分析

7．3傳輸函式分析

7．3．1建立新的傳輸函式分析工程

7．3．2構建傳輸函式分析電路

7．3．3設定傳輸函式分析參數

7．3．4傳輸函式仿真結果的分析

7．4交流小信號分析

7．4．1建立新的交流小信號分析工程

7．4．2構建交流小信號分析電路

7．4．3設定交流小信號分析參數

7．4．4交流小信號仿真結果的分析

7．5瞬態分析

7．5．1建立新的瞬態分析工程

7．5．2構建瞬態分析電路

7．5．3設定瞬態分析參數

7．5．4瞬態仿真結果的分析

7．6參數掃描分析

7．6．1打開前面的設計

7．6．2設定參數掃描分析參數

7．6．3參數掃描結果的分析

7．7零極點分析

7．7．1建立新的零極點分析工程

7．7．2構建零極點分析電路

7．7．3設定零極點分析參數

7．7．4零極點仿真結果的分析

7．8傅立葉分析

7．8．1建立新的傅立葉分析工程

7．8．2構建傅立葉分析電路

7．8．3設定傅立葉分析參數

7．8．4傅立葉仿真結果分析

7．8．5修改電路參數重新執行傅立葉分析

7．9噪聲分析

7．9．1建立新的噪聲分析工程

7．9．2構建噪聲分析電路

7．9．3設定噪聲分析參數

7．9．4噪聲仿真結果分析

7．10溫度分析

7．10．1建立新的溫度分析工程

7．10．2構建溫度分析電路

7．10．3設定溫度分析參數

7．10．4溫度仿真結果分析

7．11蒙特卡羅分析

7．11．1建立新的蒙特卡羅分析工程

7．11．2構建蒙特卡羅分析電路

7．11．3設定蒙特卡羅分析參數

7．11．4蒙特卡羅仿真結果分析

第8章模擬行為仿真實現

8．1模擬行為仿真概念

8．2基於行為模型的增益控制實現

8．2．1建立新的行為模型增益控制工程

8．2．2構建增益控制行為模型

8．2．3設定增益控制行為仿真參數

8．2．4分析增益控制行為仿真結果

8．3基於行為模型的調幅實現

8．3．1建立新的行為模型AM工程

8．3．2構建AM行為模型

8．3．3設定AM行為仿真參數

8．3．4分析AM行為仿真結果

8．4基於行為模型的濾波器實現

8．4．1建立新的濾波器行為模型工程

8．4．2構建濾波器行為模型

8．4．3設定濾波器行為仿真參數

8．4．4分析濾波器行為仿真結果

8．5基於行為模型的壓控振盪器實現

8．5．1建立新的壓控振盪器行為模型工程

8．5．2構建壓控振盪器行為模型

8．5．3設定壓控振盪器行為仿真參數

8．5．4分析壓控振盪器行為仿真結果

第9章數字電路仿真實現

9．1數字邏輯仿真庫的構建

9．1．1導入與數字邏輯仿真相關的原理圖庫

9．1．2構建相關的mdl檔案

9．2時序邏輯電路的門級仿真

9．2．1有限自動狀態機的實現原理

9．2．2三位八進制計數器實現原理

9．2．3建立新的三位計數器電路仿真工程

9．2．4構建三位計數器仿真電路

9．2．5設定三位計數器電路的仿真參數

9．2．6分析三位計數器電路的仿真結果

9．3基於HDL語言的數字系統仿真及驗證

9．3．1HDL功能及特點

9．3．2建立新的IP核設計工程

9．3．3建立新的FPGA設計工程

第10章數模混合電路仿真實現

10.1建立數模混合電路仿真工程

10.2構建數模混合仿真電路

10.3分析數模混合電路實現原理

10.4設定數模混合仿真參數

10.5遇到仿真不收斂時的處理方法

10.5.1修改誤差容限

10.5.2直流分析幫助收斂策略

10.5.3瞬態分析幫助收斂策略

10.6分析數模混合仿真結果

第三篇Altium Designer的WEBENCH設計工具

第11章WEBENCH電源設計與實現

11.1激活WEBENCH工具包

11.2WEBENCH設計工具介紹

11.3電源設計工具

11.3.1電源設計背景

11.3.2電源選型

11.3.3單電源設計

11.3.4電源結構設計

11.3.5FPGA或處理器電源結構設計

11.3.6LED電源結構設計

11.3.7電源仿真

11.3.8原理圖導出

11.4開關電源參數之間的關係

11.4.1開關頻率和電感

11.4.2開關頻率和MOS管

11.5BUCK開關電源設計實現

11.5.1晶片選擇最佳化

11.5.2外圍元件最佳化選擇

11.5.3三種最佳化方案對比

11.5.4方案的仿真分析

11.6BOOST開關電源設計實現

11.6.1BOOST電路電流路徑分析

11.6.2開關電源波特圖仿真

11.6.3BOOST開關電源效率仿真

11.7FPGA電源設計實現

11.7.1FPGA晶片選擇

11.7.2供電晶片電源樹設計

11.7.3電源樹最佳化設計

11.7.4電源晶片最佳化選型

11.7.5電源晶片外圍電路最佳化

11.7.6原理圖輸出

第12章WEBENCH電源高級分析

12.1引言

12.2Vin與占空比的關係

12.3ΔI隨Vin變化規律

12.4ΔI和D變化關係

12.4.1BUCK電源中ΔI和D關係

12.4.2BOOST電源中ΔI和D關係

12.4.3BUCKBOOST電源中ΔI和D關係

12.5電流直流分量IDC分析

12.5.1LM22677電路結構分析

12.5.2LM2585電路結構分析

12.6開關電源中的功率分析

第13章WEBENCH有源濾波器設計與實現

13.1有源濾波器的設計理論

13.2有源濾波器設計

13.2.1設計要求

13.2.2設計過程

13.2.3設計仿真

13.2.4運放選擇

13.3過採樣簡化模擬濾波器設計

13.4多階濾波器改善過渡帶

第四篇Altium Designer元器件封裝設計

第14章常用電子元器件的物理封裝

14.1電阻元件特性及封裝

14.1.1電阻元件的分類

14.1.2電阻值標示方法

14.1.3電阻元件物理封裝的表示

14.2電容元件特性及封裝

14.2.1電容元件的作用

14.2.2電容元件的分類

14.2.3電容值標示方法

14.2.4電容元件的主要參數

14.2.5電容元件正負極判斷

14.2.6電容元件PCB封裝的標示

14.3電感元件特性及封裝

14.3.1電感元件的分類

14.3.2電感元件電感值標示方法

14.3.3電感元件的主要參數

14.3.4電感元件PCB封裝的標示

14.4二極體元件特性及封裝

14.4.1二極體元件的分類

14.4.2二極體元件的識別和檢測

14.4.3二極體元件的主要參數

14.4.4二極體元件PCB封裝的標示

14.5三極體元件特性及封裝

14.5.1三極體元件的分類

14.5.2三極體元件的識別和檢測

14.5.3三極體元件的主要參數

14.5.4三極體元件的PCB封裝的標示

14.6積體電路晶片特性及封裝

第15章Altium Designer 15.0自定義元件設計

15.1自定義元件設計流程

15.2打開和瀏覽PCB封裝庫

15.3打開和瀏覽集成封裝庫

15.4創建元器件PCB封裝

15.4.1使用IPC Footprint Wizard創建元器件PCB封裝

15.4.2使用Component Wizard創建元器件PCB封裝

15.4.3使用IPC Footprints Batch Generator創建元器件

PCB封裝

15.4.4不規則焊盤和PCB封裝的繪製

15.4.5檢查元器件PCB封裝

15.5創建元器件原理圖符號封裝

15.5.1元器件原理圖符號術語

15.5.2為LM324器件創建原理圖符號封裝

15.5.3為XC3S100ECP132器件創建原理圖符號封裝

15.6分配模型和參數

15.6.1分配器件模型

15.6.2元器件主要參數功能

15.6.3使用供應商數據分配元器件參數

第五篇Altium Designer電路原理圖設計

第16章電子線路信號完整性設計規則

16.1信號完整性問題的產生

16.2電源分配系統及其影響

16.2.1理想的電源不存在

16.2.2電源匯流排和電源層

16.2.3印製電路板的去耦電容配置

16.2.4電源分配方面考慮的電路板設計規則

16.3信號反射及其消除方法

16.3.1信號傳輸線定義

16.3.2信號傳輸線分類

16.3.3信號反射的定義

16.3.4信號反射的計算

16.3.5消除信號反射

16.3.6傳輸線的布線規則

16.4信號串擾及其消除方法

16.4.1信號串擾的產生

16.4.2信號串擾的類型

16.4.3抑制串擾的方法

16.5電磁干擾及解決

16.5.1濾波

16.5.2磁性元件

16.5.3器件的速度

16.6差分信號原理及設計規則

16.6.1差分線的阻抗匹配

16.6.2差分線的端接

16.6.3差分線的一些設計規則

第17章原理圖參數設定與繪製

17.1原理圖繪製流程

17.2原理圖設計規劃

17.3原理圖繪製環境參數設定

17.3.1設定圖紙選項標籤欄

17.3.2設定參數標籤欄

17.3.3設定單位標籤欄

17.4所需元器件庫的安裝

17.5繪製原理圖

17.5.1添加剩餘的圖紙

17.5.2放置原理圖符號

17.5.3連線原理圖符號

17.5.4檢查原理圖設計

17.6導出原理圖設計到PCB中

17.6.1設定導入PCB編輯器工程選項

17.6.2使用同步器將設計導入到PCB編輯器

17.6.3使用網表實現設計間數據交換

第六篇Altium Designer電子線路PCB設計

第18章PCB繪製基礎知識

18.1PCB設計流程

18.2PCB層標籤

18.3PCB視圖查看命令

18.3.1自動平移

18.3.2顯示連線線

18.4PCB繪圖對象

18.4.1電氣連線線(Track)

18.4.2普通線(Line)

18.4.3焊盤(Pad)

18.4.4過孔(Via)

18.4.5弧線(Arcs)

18.4.6字元串(Strings)

18.4.7原點(Origin)

18.4.8尺寸(Dimension)

18.4.9坐標(Coordinate)

18.4.10填充(Fill)

18.4.11固體區(Solid Region)

18.4.12多邊形灌銅(Polygon Pour)

18.4.13禁止布線對象(Keepout object)

18.4.14捕獲嚮導(Snap Guide)

18.5PCB繪圖環境參數設定

18.5.1板選項對話框參數設定

18.5.2柵格尺寸設定

18.5.3視圖配置

18.5.4PCB坐標系統的設定

18.5.5設定選項快捷鍵

18.6PCB形狀和邊界設定

18.6.1通過板規劃模式定義板形狀

18.6.2通過2D模式定義板形狀

18.6.3通過3D模式定義板形狀

18.6.4PCB板中間掏空的設計

18.7PCB疊層設定

18.7.1柔性電路製造技術的發展

18.7.2打開疊層管理器

18.7.3添加/刪除多個層堆疊

18.7.4添加/刪除疊層

18.7.5更改疊層順序

18.7.6編輯疊層屬性

18.7.7層設定

18.7.8鑽孔對

18.7.9內部電源層

18.8PCB面板的使用

18.8.1PCB面板

18.8.2PCB的規則和衝突

18.9PCB設計規則

18.9.1添加設計規則

18.9.2如何檢查規則

18.9.3規則套用場合

18.10PCB高級繪圖對象

18.10.1對象類

18.10.2房間

18.11運行設計規則檢查

18.11.1設計規則檢查報告

18.11.2定位設計規則衝突

第19章PCB繪製實例操作

19.1PCB板形狀和尺寸設定

19.1.1定義PCB形狀

19.1.2定義PCB板的邊界

19.2PCB布局設計

19.2.1PCB布局規則的設定

19.2.2PCB布局原則

19.2.3PCB布局中的其他操作

19.3PCB布線設計

19.3.1互動布線線寬和過孔大小的設定

19.3.2互動布線線寬和過孔大小規則設定

19.3.3處理互動布線衝突

19.3.4其他互動布線選項

19.3.5互動多布線

19.3.6互動差分對布線

19.3.7互動布線長度對齊

19.3.8自動布線

19.3.9布線中淚滴的處理

19.3.10布線阻抗控制

19.3.11設計中關鍵布線策略

19.4測試點系統設計

19.4.1測試點策略的考慮

19.4.2焊盤和過孔測試點支持

19.4.3測試點設計規則設定

19.4.4測試點管理

19.4.5檢查測試點的有效性

19.4.6測試點相關查詢欄位

19.4.7生成測試點報告

19.5PCB覆銅設計

19.6PCB設計檢查

19.7DDR3接口的設計

19.7.1原理圖設計

19.7.2PCB圖設計

第七篇Altium Designer的PCB仿真和驗證

第20章IBIS模型原理和功能

20.1IBIS模型定義

20.2IBIS發展歷史

20.3IBIS模型生成

20.4IBIS模型所需數據

20.4.1輸出模型

20.4.2輸入模型

20.4.3其他參數

20.5IBIS檔案格式

20.6IBIS模型驗證

20.7IBIS模型編輯器

20.7.1下載IBIS模型

20.7.2安裝TI元件庫

20.7.3IBIS模型映射

第21章電子線路板級仿真實現

21.1Altium Designer信號完整性分析原理和功能

21.1.1信號完整性分析原理

21.1.2分析設定需求

21.1.3操作流程

21.2設計實例信號完整性分析

21.2.1檢查原理圖和PCB圖之間的元件連線

21.2.2疊層參數的設定

21.2.3信號完整性規則設定

21.2.4為元器件分配IBIS模型

21.2.5執行信號完整性分析

21.2.6觀察信號完整性分析結果

第22章生成加工PCB的相關檔案

22.1生成和配置輸出工作檔案

22.1.1生成輸出工作檔案

22.1.2設定列印工作選項

22.2生成CAM檔案

22.2.1生成料單檔案

22.2.2生成光繪檔案

22.2.3生成鑽孔檔案

22.2.4生成貼片機檔案

22.3生成PDF格式檔案

22.4CAM編輯器

22.4.1導入數據設定

22.4.2導入/導出CAM檔案

22.5生成和列印3D視圖

22.5.1生成3D視圖

22.5.2列印3D視圖

第八篇PCB製造工藝流程詳解

第23章PCB板生產工藝及流程

23.1工程檔案製作

23.2PCB板製造工藝流程概述

23.3L3L4層(內層)製造工藝流程

23.3.1內層基材裁切

23.3.2內層線路處理流程

23.4L2L5層製造工藝流程

23.4.1L2L5層壓合工藝流程

23.4.2L2L5層鑽孔工藝流程

23.4.3L2L5層線路製作流程

23.5L1L6層製造工藝流程

23.5.1第二次壓合L1L6層工藝流程

23.5.2棕化減銅工藝流程

23.5.3雷射鑽孔工藝流程

23.5.4機械鑽孔工藝流程

23.5.5L1L6層線路製作流程

23.5.6綠油工序製作流程

23.5.7表面處理工藝流程

23.5.8成型工藝流程

23.5.9電測工藝流程

23.5.10FQC&FQA工藝流程

23.5.11包裝工藝流程

23.61+4+1盲/埋孔板結構說明

附錄A第17章設計的原理圖

附錄B第19章設計的PCB圖

附錄CPCB生產工藝參數

附錄D數據驅動設計