任务1 认识电子CAD 1
1.1 电子电路及电子CAD 1
1.1.1 绘制电路图 2
1.1.2 电路仿真 2
1.1.3 设计印刷电路板 2
1.2 Altium Designer软件 3
1.3 电子CAD设计步骤 3
小结 4
思考题 4
任务2 绘制三极管放大电路原理图——原理图绘制基础 5
2.1 安装Altium Designer软件 5
2.2 运行Altium Designer软件 6
2.3 三极管放大电路原理图 7
2.4 新建工程和原理图文件 8
2.4.1 Altium Designer绘制原理图步骤 8
2.4.2 新建工程 8
2.4.3 新建原理图文件 9
2.4.4 保存工程及原理图并更改文件名 9
2.4.5 工程中加入或移出原理图文件 10
2.5 加载原理图元件库 11
2.6 放置原理图图形对象 13
2.6.1 放置元件 13
2.6.2 设置元件属性 14
2.6.3 旋转元件 14
2.6.4 移动、删除元件 15
2.6.5 放置电源和地 15
2.6.6 放置输入/输出端口 16
2.6.7 放置导线 17
2.6.8 放置手工节点 17
2.6.9 放置说明文字 17
2.7 完成原理图绘制 18
2.7.1 保存原理图 19
2.7.2 原理图文件组成 19
2.8 原理图绘制技巧 20
2.8.1 设置原理图图纸 20
2.8.2 连续放置多个同类元件 21
2.8.3 使用菜单命令放置原理图元件 21
2.8.4 绘制原理图工具 22
2.8.5 调整原理图可视范围 22
2.8.6 显示默认界面 23
2.8.7 Windows界面下更改文件名称 23
2.9 实训练习 24
2.9.1 绘制直流稳压电源原理图 24
2.9.2 绘制电源单元原理图 25
小结 25
思考题 26
任务3 绘制抢答器电路原理图——原理图绘制进阶 27
3.1 抢答器电路分析 28
3.2 新建抢答器电路工程和原理图文件 29
3.3 加载集成块元件库 29
3.4 放置抢答器电路原理图图形对象 30
3.4.1 放置多单元元件 30
3.4.2 用Search法搜索元件 31
3.4.3 显示元件管脚输入/输出方向 32
3.4.4 放置原理图图形对象 33
3.4.5 设置原理图网格 33
3.4.6 元件自动编号 34
3.5 网络标号和总线 35
3.5.1 网络标号 35
3.5.2 总线 36
3.6 绘制说明性图形 36
3.7 电气规则检查 38
3.8 原理图生成网络表 39
3.9 输出原理图信息 40
3.10 实训练习 41
3.10.1 绘制计数器电路原理图 41
3.10.2 绘制波形发生器电路原理图 42
小结 44
思考题 44
任务4 制作电位器元件和集成块元件——制作原理图新元件 45
4.1 Altium Designer原理图元件库 45
4.1.1 打开Altium Designer原理图元件库 45
4.1.2 分析Altium Designer原理图元件库 46
4.2 制作原理图新元件 47
4.2.1 新建原理图元件库 47
4.2.2 制作原理图新元件 48
4.2.3 复制已有元件与修改制作新元件 50
4.2.4 元件重命名 50
4.2.5 设置元件参数 50
4.3 在电路图中使用制作的新元件 51
4.4 制作集成块新元件 52
4.5 实训练习 53
4.5.1 制作电解电容新元件 53
4.5.2 制作单片机芯片新元件 54
小结 54
思考题 54
任务5 绘制单片机控制板层次原理图——绘制原理图综合 55
5.1 单片机控制板电路分析 55
5.1.1 单片机最小系统部分 56
5.1.2 电源部分 57
5.1.3 串口通信部分 57
5.1.4 上拉电阻和管脚引出部分 58
5.1.5 输入/输出设备部分 58
5.2 创建单片机控制板电路原理图 59
5.2.1 创建单片机控制板工程、原理图文件 59
5.2.2 加载元件库 59
5.3 制作单片机控制板原理图元件 60
5.3.1 创建原理图元件库 60
5.3.2 制作电阻排原理图元件 61
5.3.3 设置电阻排元件参数 61
5.3.4 复制修改已有电阻排元件 61
5.3.5 制作两位数码管元件 62
5.4 绘制单片机控制板电路原理图 62
5.4.1 在电路图中放置制作的新元件 63
5.4.2 在电路图中修改元件 63
5.4.3 连接单片机控制板电路 64
5.4.4 编译单片机控制电路原理图并生成网络表 65
5.5 绘制单片机控制板层次原理图 65
5.6 自上而下绘制层次原理图 65
5.6.1 绘制层次原理图的顶层方框图 66
5.6.2 顶层方框图中放置图纸入口 67
5.6.3 用导线连接电路方框图图纸入口 67
5.6.4 用网络标号电气连接方框图图纸入口 67
5.6.5 生成底层图纸并绘制原理图 69
5.6.6 顶层底层之间的切换 69
5.6.7 重新命名方框图及对应的子图 69
5.6.8 同步方框图入口与子图端口 71
5.6.9 编译层次原理图并生成网络表 71
5.7 自下而上绘制单片机控制板层次原理图 71
5.8 实训练习 72
5.8.1 绘制两级三极管放大电路层次原理图 72
5.8.2 绘制数据采集器电路层次原理图 73
小结 78
思考题 78
任务6 三极管放大电路仿真——电子电路仿真 79
6.1 绘制三极管放大电路仿真原理图 79
6.1.1 仿真元件库 79
6.1.2 放置仿真元件并设置参数 80
6.1.3 放置仿真源并设置参数 81
6.2 运行三极管放大电路仿真 82
6.2.1 设置仿真类型和仿真参数 82
6.2.2 运行仿真 83
6.2.3 分析仿真结果 83
6.3 Altium Designer仿真功能汇总 84
6.4 实训练习 84
6.4.1 抢答器电路仿真 84
6.4.2 直流稳压电源电路仿真 86
小结 88
思考题 88
任务7 设计三极管放大电路PCB——PCB设计基础 89
7.1 PCB基本知识 90
7.1.1 PCB简介 90
7.1.2 印刷电路板分类 90
7.2 设计三极管放大电路PCB 91
7.2.1 Altium Designer设计PCB基本流程 91
7.2.2 三极管放大电路工程及原理图 91
7.2.3 在原理图中添加元件封装 91
7.3 PCB板层分析及板层控制器 94
7.3.1 创建PCB文件 94
7.3.2 PCB板层分析 95
7.3.3 板层管理器 96
7.4 原理图内容更新到PCB 97
7.4.1 不能执行更新PCB的原因 98
7.4.2 更新PCB出现的错误 99
7.4.3 更新到PCB的内容 99
7.5 PCB元件布局 101
7.5.1 PCB元件手动布局 101
7.5.2 设置禁止布线层 102
7.5.3 设置PCB板大小 103
7.5.4 PCB元件自动布局 103
7.5.5 成群放置自动布局 103
7.5.6 统计放置自动布局 104
7.6 PCB自动布线 104
7.7 PCB的3D展示 106
7.8 实训练习 106
7.8.1 设计稳压电源PCB 106
7.8.2 设计电源单元PCB 107
小结 108
思考题 108
任务8 设计抢答器电路PCB——PCB设计提高 109
8.1 创建抢答器电路PCB文件 109
8.1.1 抢答器电路原理图 109
8.1.2 创建抢答器电路PCB文件 111
8.1.3 使用向导创建PCB文件 111
8.2 原理图内容更新到抢答器PCB 113
8.2.1 原理图内容更新到抢答器PCB 113
8.2.2 抢答器PCB中的内容 113
8.3 在PCB图中修改元件封装 114
8.3.1 在PCB图中直接修改封装 114
8.3.2 在原理图中修改元件封装 114
8.3.3 在原理图中修改多个同类元件封装 115
8.3.4 更新修改封装到PCB 116
8.4 抢答器电路PCB元件布局 117
8.4.1 设置PCB栅格 117
8.4.2 手动抢答器电路PCB布局 118
8.4.3 在PCB中显示元件标称值 118
8.5 PCB布线宽度规则设置 119
8.5.1 PCB布线宽度规则设置 120
8.5.2 电源和GND布线宽度规则设置 121
8.5.3 布线宽度规则优先级设置 122
8.5.4 安全间距设置 123
8.5.5 布线层规则设置 123
8.5.6 PCB制造规则设置 124
8.5.7 按布线规则进行布线 124
8.6 PCB手工布线 125
8.6.1 PCB手工布线方法 125
8.6.2 PCB布线一般原则 127
8.7 在PCB图中查找元件 127
8.7.1 根据元件名称查找在PCB图中的位置 127
8.7.2 追踪原理图中元件在PCB图中的位置 128
8.8 PCB设计规则检查 129
8.8.1 在线DRC 129
8.8.2 批处理DRC 129
8.8.3 查看当前设计规则 130
8.8.4 解决违反规则 130
8.9 实训练习 130
8.9.1 设计计数器电路PCB 130
8.9.2 设计波形发生器电路PCB 131
小结 133
思考题 133
任务9 制作集成块封装和发光二极管封装——制作PCB封装 134
9.1 PCB封装 134
9.1.1 电阻封装 135
9.1.2 电容封装 135
9.1.3 二极管封装 135
9.1.4 发光二极管封装 136
9.1.5 三极管封装 136
9.1.6 插接件封装 136
9.1.7 集成块封装 136
9.2 查看PCB 库及封装 137
9.3 新建PCB封装库 139
9.4 使用PCB元件向导创建封装 139
9.4.1 使用向导创建集成块DIP封装 139
9.4.2 使用向导创建电容和发光二极管封装 141
9.5 手工制作元件PCB封装 143
9.5.1 测量实际元件尺寸 144
9.5.2 手工制作电源插座封装 144
9.6 使用新封装 146
9.6.1 在元件库中添加元件封装 147
9.6.2 在原理图中添加PCB封装 147
9.7 将PCB中的元件生成封装库 148
9.8 实训练习 148
9.8.1 制作两位数码管封装 148
9.8.2 制作按键开关封装 149
小结 150
思考题 150
任务10 设计单片机控制板PCB——PCB设计综合 151
10.1 制作单片机控制板元件封装 151
10.1.1 创建单片机控制板封装库 152
10.1.2 制作两位数码管封装 152
10.1.3 制作按键开关封装 152
10.1.4 制作拨动开关封装 153
10.1.5 制作电源插座封装 153
10.1.6 制作电阻排封装 154
10.1.7 制作发光二极管封装 154
10.1.8 制作瓷片电容封装 154
10.1.9 制作晶体振荡器封装 155
10.2 添加单片机控制板元件封装 155
10.2.1 在原理图元件库中添加元件封装 155
10.2.2 在原理图中添加元件封装 156
10.3 更新原理图内容到单片机控制板PCB 156
10.4 单片机控制板PCB布局 157
10.4.1 单片机控制板PCB元件布局 157
10.4.2 制作螺丝孔 158
10.5 单片机控制板PCB布线 158
10.5.1 设置单片机控制板PCB布线规则 158
10.5.2 跳线 158
10.5.3 滴泪 161
10.5.4 覆铜 162
10.5.5 放置铜区域 163
10.6 单片机控制板PCB 163
10.7 PCB输出文件 164
10.7.1 PCB信息报告 164
10.7.2 PCB元件清单 165
10.8 PCB光绘文件 166
10.9 实训练习 167
10.9.1 设计数据采集器电路PCB 167
10.9.2 设计超声波测距电路PCB 168
小结 171
思考题 171
任务11 制作单片机控制板印刷电路板——热转印腐蚀法和雕刻法制作
印刷电路板 172
11.1 热转印腐蚀法制作印刷电路板 172
11.1.1 热转印腐蚀法简介 172
11.1.2 打印PCB图 173
11.2 PCB图转印处理 174
11.2.1 覆铜板下料与处理 174
11.2.2 PCB图热转印 174
11.3 腐蚀电路板 175
11.4 热转印PCB设计布线规则 175
11.5 雕刻法制作印刷电路板 176
11.5.1 PCB雕刻机 176
11.5.2 PCB雕刻机的使用 176
小结 178
思考题 178
任务12 设计U盘电路四层板PCB——高速、多层PCB设计 179
12.1 绘制U盘电路原理图 179
12.1.1 U盘工作原理 179
12.1.2 U盘电路原理图 181
12.1.3 绘制U盘电路原理图 183
12.2 U盘电路PCB封装 186
12.2.1 创建U盘电路PCB封装库 186
12.2.2 控制器芯片QFN封装 186
12.2.3 制作QFN封装 188
12.2.4 制作存储芯片TSOP封装 188
12.2.5 U盘电路元件库添加自制元件封装 189
12.2.6 制作USB插头封装 190
12.2.7 制作晶体振荡器封装 190
12.2.8 在U盘电路原理图中添加元件封装 191
12.2.9 设置贴片元件封装 191
12.3 U盘电路四层PCB设置 192
12.3.1 U盘电路四层PCB 192
12.3.2 四层PCB设置 193
12.3.3 内电层参数设置 194
12.4 U盘电路高速、四层PCB布局 195
12.4.1 更新原理图内容到U盘电路PCB 195
12.4.2 U盘电路PCB元件布局 195
12.5 U盘电路高速、四层PCB布线 196
12.5.1 设置U盘电路PCB布线规则 196
12.5.2 差分对布线 197
12.5.3 多根布线 199
12.5.4 推挤布线 199
12.5.5 完成U盘电路布线 199
小结 199
思考题 199
任务13 电子CAD考证 200
13.1 电子CAD考证技能鉴定试题 200
13.1.1 第一题原理图模板制作 200
13.1.2 第二题原理图元件库操作 201
13.1.3 第三题PCB封装库操作 201
13.1.4 第四题原理图操作 202
13.1.5 第五题PCB操作 202
13.2 电子CAD考证操作步骤 203
13.2.1 制作并调用原理图图纸模板 203
13.2.2 技能鉴定制作原理图新元件 205
13.2.3 技能鉴定绘制层次原理图 208
13.2.4 技能鉴定制作PCB元件封装 211
13.2.5 技能鉴定设计PCB 214
小结 217
思考题 217
附录 本书中元器件图形符号与国标对照表 218
参考文献 219