![Altium Designer(Protel)原理图与PCB设计精讲教程](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/986/26943986/b_26943986.jpg)
1.7 Altium Designer 16.0入门
本节将通过两个简单的实例,让读者详细了解用Altium Designer 16.0设计原理图及进行电路仿真的基本过程。
1.7.1 实例——非稳态多谐振荡器
非稳态多谐振荡器电路原理图具体的设计步骤如下。
Step1 新建项目。启动Altium Designer 16.0,选择菜单栏中的File(文件)→New(新建)→ Project(项目)命令,创建一个项目文件,如图1.47所示,此时,弹出New Project(新项目)对话框,在Project Types(项目类型)列表框中选择PCB Project(PCB项目),在Project Templates(项目模板)列表框中选择图纸项目Default(默认),在Name(名称)文本框中填写“非稳态多谐振荡器”,如图1.48所示,单击OK(确定)按钮完成。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0034_0003.jpg?sign=1738862257-E1I4wxfIvOluYc28twui09ZfLGJSEpTn-0-16e7d83de1d5950809e57f3f1418dfa0)
图1.47
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0034_0004.jpg?sign=1738862257-zfX6A4x0oe5KIg50jVLSxWXIy17xRa7z-0-5e13bcaa26e360893b90334d3d441dd3)
图1.48
Step2 选择File(文件)→New(新建)→Schematic(原理图)菜单命令,在Projects(项目)面板的Sheet1.SchDoc项目文件上右击,从弹出的右键快捷菜单中保存项目文件,将该原理图文件另存为“非稳态多谐振荡器.SchDoc”。保存后,Projects(项目)面板中将显示出用户设置的名称,如图1.49所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0035_0001.jpg?sign=1738862257-fFH1ynCMYv2kTMe82xIGQc5gIXcPwuYl-0-1d4a36f983aa23a9982b469893df71d8)
图1.49
Step3 设置图纸参数。选择Design(设计)→Document Options (文档选项)菜单命令,或者在编辑窗口中单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Options(选项)→Document Options(文档选项)命令,弹出Document Options(文档选项)对话框,如图1.50所示。在此对话框中,对图纸参数进行设置。这里,我们图纸的尺寸设置为A4,放置方向设置为Landscape(横向),图纸标题栏设为Standard(标准),其他采用默认设置,然后单击OK(确定)按钮,完成图纸属性的设置。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0035_0002.jpg?sign=1738862257-9u43QFHvPXC1WWWT4cXsIfj9R9YVbC3z-0-1247e04a456ac45aa417c61f7e796ff9)
图1.50
Step4 原理图设计。打开Libraries(库)面板,在当前元件库下拉列表中选择Miscellaneous Devices.IntLib元件库,然后在元件过滤栏的文本框中输入“res”,在元件列表中查找电阻,并将查找所得的电阻放入原理图中,元器件将显示在Libraries(元件库)面板中,如图1.51所示。单击Place Res1(放置Res1)按钮,然后将光标移动到工作窗口,如图1.52所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0035_0003.jpg?sign=1738862257-gaBsIffmhQqzDX6ImCfJhql4Dm8o18R7-0-2d292fdb309dcfd07f68c63181c1285b)
图1.51
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0035_0004.jpg?sign=1738862257-eRKctHcT0jkufUNxrF1Nwm7FChdG338X-0-b64089672e755ff458defae414811158)
图1.52
Step5 按Tab键,在弹出的Properties for Schematic Component in Sheet(原理图元件属性)对话框中修改元件属性,如图1.53所示。将Designator(指示符)设为R1,将Comment(注释)设为不可见,然后把Value(值)改为100K,不需要仿真。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0036_0001.jpg?sign=1738862257-lV8VtHxb0wGM7W9gWliSVGRtzEjsvR4f-0-296689f30bc5aa932c4a633722303bf1)
图1.53
Step6 按Space(空格)键,翻转电阻至如图1.54所示的角度。在适当的位置单击,即可在原理图中放置电阻R1,同时编号为R2的电阻自动附在光标上,如图1.55所示。
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图1.54
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0036_0003.jpg?sign=1738862257-GBZGcNM8r0sQZOGB3qc4wTxkr5UFBg53-0-5afb6f8a7bf98bf17a70974687df62f7)
图1.55
Step7 搜索其他元件,依次放入Cap电容、2N3904三极管。放置元件后的图纸如图1.56所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0036_0004.jpg?sign=1738862257-Vc8P8W7cYQ3FkzFHpWx77iji37OUZzIQ-0-d47ba55223305d3b69a15b60f641e630)
图1.56
Step8 放置Header 2(插头)。打开Libraries(元件库)面板,在当前元器件库名称栏中选择Miscellaneous Connectors.IntLib,然后在元件过滤栏的文本框中输入“Header 2”,在元件列表中查找插头,元器件将显示在Libraries(元件库)面板中,如图1.57所示。在元器件列表中另选择一个Header 2(插头)进行放置,如图1.58所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0037_0001.jpg?sign=1738862257-BN61TW1JoeMv3bdxctPdSvNd3Ljzljum-0-3d7ef4072394be90963fcd1d8766c882)
图1.57
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0037_0002.jpg?sign=1738862257-JGl1IZ5kVchpYoXy1KgyeZkMKUSTwBOG-0-557346c4a6eace852a30fc06828fef85)
图1.58
Step9 根据电路图合理地放置元件。以达到美观地绘制电路原理图的目的。用鼠标移动,设置好元件属性后的电路原理图如图1.59所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0037_0004.jpg?sign=1738862257-zliEJ4mupDhUObazlIx8DHi1kqI39CZO-0-ec14dd900c305d0237b36c0d18cfead3)
图1.59
Step10 连接线路。布局好元件后,下一步的工作就是连接线路。选择菜单栏中的Place(放置)→Wire(导线)命令,或者单击工具栏中的(放置导线)按钮,执行连线操作。连接好的电路原理图如图1.60所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0037_0005.jpg?sign=1738862257-CjPkkwLoV13FGoWlQsBNjck5vKLhGldL-0-dccd2836a363173ac94973698250e8c6)
图1.60
Step11 在必要的位置放置电气节点,选择菜单栏中的Place(放置)→Manual Junction(手工接点)命令,放置电气节点,如图1.61所示,完成后如图1.62所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0038_0001.jpg?sign=1738862257-Vp6H1SqXUnSg90VCXcfpUJAOP6CoGtYM-0-6bb68e531a03d85fa63510d08b33439c)
图1.61
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0038_0002.jpg?sign=1738862257-5pIuGvhka8TgFubQczNmjkamkOOD1Rhj-0-c0fa16d4d5e4e4412b985089569a06a3)
图1.62
Step12 完成电路原理图的设计后,单击“保存”按钮,保存原理图文件。
1.7.2 实例——滤波器电路仿真设计
滤波器是模拟电路设计中经常用到的器件,由于其成本低廉、设计简单而被广泛使用。但是,实际电路的设计与调试并不轻松,需要有信号源、示波器等工具,而且为了满足预定的设计指标,需要不断地调整电阻、电容或电感等元件的参数。所以,在制作实际的PCB之前进行仿真,将会大大提高调试的效率。具体的设计步骤如下。
Step1 新建项目。启动Altium Designer 16.0,选择菜单栏中的File(文件)→New(新建)→ Project(项目)命令,创建一个PCB项目文件,此时弹出New Project(新项目)对话框,在Project Types(项目类型)中选择PCB Project(PCB项目),在Project Templates(项目模板)中选择图纸项目Default(默认),在Name(名称)文本框中填写“滤波器电路”,单击OK(确定)按钮完成。
Step2新建原理图文件。选择菜单栏中的File(文件)→New(新建)→Schematic(原理图)命令。然后,在Projects(项目)面板的Sheet1.SchDoc项目文件上右击,在弹出的快捷菜单中,将该原理图文件另存为“滤波器电路.SchDoc”。保存后,Projects(项目)面板中将显示出用户设置的名称,如图1.63所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0038_0003.jpg?sign=1738862257-qSzEs222jujXwEg0nDVUOTGxUaavKnIR-0-e57ce5973ea90d0d7647320d9d83bbae)
图1.63
Step3 设置图纸参数。选择菜单栏中的Design(设计) →Document Options(文档选项)命令,或者在编辑窗口内单击鼠标右键,从快捷菜单中选择Options(选项)→Document Options(文档选项)命令,弹出Document Options(文档选项)对话框,在对话框中对图纸参数进行设置。这里,我们图纸的尺寸设置为A4,放置方向设置为Landscape(横向),图纸标题栏设为Standard(标准),其他采用默认设置,单击OK(确定)按钮,完成图纸属性的设置。
Step4 查找元器件,并加载其所在的库。打开Libraries(元件库)面板,如图1.64所示。单击Search(查找)按钮,在弹出的查找元器件对话框中输入“UA741”,如图1.65所示。单击Search(查找)按钮后,系统开始查找此元器件。找到的元件将显示在Libraries(元件库)面板中,如图1.66所示。单击Place UA741AD(放置UA741AD)按钮,然后将光标移动到工作窗口中。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0039_0001.jpg?sign=1738862257-kIqtpVQ6VcljnAuUP1oCFOEwaNXOqpsx-0-becb7e26ce076625069b38c718e94ca6)
图1.64
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0039_0002.jpg?sign=1738862257-vfPbaIHXxfoGYcogzGd4ADTuTYTRU11q-0-5db4743fbc056022eda5cd420c83e8d5)
图1.65
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0039_0003.jpg?sign=1738862257-NgqGwXZT6ofitoyjSoHTxsrXBdt7c0D2-0-1f2430cabdbaf7e6afab6aae33968d33)
图1.66
Step5 继续放置元件,从另外两个库中找到其他常用的一些元件。放置电阻、电容。打开Libraries(元件库)面板,在当前元器件库名称栏中选择Miscellaneous Devices.IntLib,在元器件列表中分别选择Res1(电阻)、Cap(电容),如图1.67所示,并完成放置。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0039_0004.jpg?sign=1738862257-aEjbKiZWhH6yX1NPZLEnA54wmWEwLHee-0-a068d8129c0b68d0b302d4964ff9c175)
图1.67
Step6 元件属性设置。前面放置完成的元件如图1.68所示。双击元件UA741AD,弹出Component Properties(元件属性)对话框,分别对元件的编号进行设置,如图1.69所示。用同样的方法,可以对电容和电阻值进行设置。
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图1.68
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0039_0006.jpg?sign=1738862257-FjeIWyjq4deLwl5B7UhBjCuHMwMlDCHR-0-bb00ae8c9b5e72cb7a057f7e8a3bdb3e)
图1.69
Step7 根据电路图,合理地放置元件,如图1.70所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0040_0002.jpg?sign=1738862257-kSTzjnRKH02EFs1vUd48GpRoYeFhPb16-0-d7ed5959ce037ae7ff660078ddae3032)
图1.70
Step8 连接线路。布局好元件后,下一步的工作就是连接线路。选择菜单栏中的Place(放置)→Wire(导线)命令,或者单击工具栏中的按钮,执行连线操作。连接好的电路原理图如图1.71所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0040_0003.jpg?sign=1738862257-ZXeFFa71OPRnk62fHxGrT2bFAbKmAycA-0-5b76b625050bea9674fa85001064d253)
图1.71
Step9 放置网络标签。选择菜单栏中的Place(放置)→NetLabel(网络标号)命令,或单击工具栏中的按钮,这时,鼠标变成十字形状,并带有一个初始标号NetLabel(网络标号)。这时按Tab键打开如图1.72所示的对话框,然后在该对话框的Name(名称)文本框中输入网络标签的名称,再单击OK(确定)按钮退出该对话框,放到指定位置,如图1.73所示。
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图1.72
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0040_0006.jpg?sign=1738862257-pHTrToSwn1LdGqIBwvdeFflEyI1g0ee6-0-2a3fab6e6da2e1f27d2138bc10985fdf)
图1.73
Step10 在Libraries(元件库)面板的集成库文件Simulation Sources.IntLib中找到VSRC(直流电压源),并放置两个VSRC(直流电压源)到仿真原理图中。双击所放置的VSRC(直流电压源)符号,在出现的Properties for Schematic Component in Sheet(元件属性)对话框中,设置其属性参数,如图1.74所示。在Models区域双击Type(类)栏下的Edit(编辑)选项,即可出现Sim Model- Voltage Source / DC Source(激励模型-交流/直流电源)对话框,通过该对话框可以查看并修改仿真模型,如图1.75所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0041_0001.jpg?sign=1738862257-DVVHvV06tiLlLKswj2llMP5dBMmVSi7D-0-1bb7f8e87406c4ab21b9f230731e3023)
图1.74
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0041_0002.jpg?sign=1738862257-5RDUOA8xJOXlbKYAA7GoqglcMMShVEfn-0-c6350c662899f0ecafe8d8bd41b4888c)
图1.75
分别进行基本属性及仿真参数的设置。标识符分别设罝为V1和V2,仿真参数中,V1的电源值设置为15V,为VCC提供电源;V2的电源值设置为-15V,为VEE提供电源。同时,在“元件库”面板的集成库文件Simulation Sources.IntLib中找到VPULSE(脉冲电压激励源),放置到仿真原理图中的信号输入端,并设置其相应的参数。完成后如图1.76所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0041_0003.jpg?sign=1738862257-EIVEWVbUnMhmxRPb9nctM97DVsdOqpfI-0-054b857760514932ead46eb36591c052)
图1.76
Step11 选择菜单栏中的Design(设计)→Simulate(仿真)→Mixed Sim(混合仿真)命令,打开Analyses Setup(分析设置)对话框,在Collect Data For(收集数据)栏,从列表中选择Active Signals / Probes(活动信号/探头)。双击IN、OUT(进、出),把它们添加到Active Signals(活动信号)内,勾选Operating Point Analysis、Transient Analysis(工作点分析、瞬态分析),如图1.77所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0041_0004.jpg?sign=1738862257-dsKWTOTa94dxCmiTkBdqYDeUiIW6l0qv-0-00d09f44ecc401750ff7acffaa2ea364)
图1.77
Step12 在Analyses Setup(分析设置)对话框中,继续选中AC Small Signal Analysis(AC小信号分析)选项,进行相应参数的设置,如图1.78所示。单击OK(确定)按钮进行仿真,生成仿真分析波形,如图1.79所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0042_0001.jpg?sign=1738862257-zvHbVotWCs88mmAFBKb5ww5q5IQFoqjs-0-7c54cf17bdaa33f352db6db3ae8b5a99)
图1.78
![](https://epubservercos.yuewen.com/A354F5/15367253305343506/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0042_0002.jpg?sign=1738862257-ErWER9j5uuGqcmU61SuZxzU2xnWGLLiA-0-89445208419e274d3fae582aab0e403b)
图1.79
Step13 完成电路原理图仿真设计后,单击Save(保存)按钮,保存文件。