1_PCB电路板的设计的基本操作

第1章-Altium-Designer-操作⼊门第1章 Altium Designer 操作⼊门o Altium Designer 简介Altium Designer 发展历史Altium Designer 新特性o Altium Designer 的组成原理图设计系统电路原理图仿真系统印制电路板设计系统可编程逻辑器件设计系统o Altium Designer 的安装和启动Altium Designer 运⾏的系统需求安装过程与启动o Altium Designer 操作环境⼯作环境⼯作⾯板管理窗⼝管理基本参数设置o Altium Designer电路设计的基本流程⽂件系统绘制原理图绘制PCB图第1章 Altium Designer 操作⼊门随着电⼦技术的迅速发展和芯⽚⽣产⼯艺的不断提⾼，电路板的结构变得越来越复杂，从最早的单层板到常⽤的双层板再到复杂的多层电路板设计，电路板上的布线密度越来越⾼，随着DSP，ARM、FPGA等⾼速逻辑器件的应⽤，电路板的信号完整性与抗⼲扰性能显得尤为重要。

这就使得电路板设计⼯程师们仅靠原始的⼿⼯设计⽅式来设计复杂的电路板变得不现实。

随着计算机辅助与仿真技术的发展，各种电路板设计与仿真软件迅速发展起来，使得复杂的电路板设计变得尤为简单，⼤⼤提⾼了设计者的设计效率，缩短了产品开发周期。

现在市场上常见的电路板板级设计软件有Protel、PowerPCB、Cadence、 AutoCAD等，其中Protel在国内应⽤最为⼴泛，从最早的Protel 99SE到后续的Protel DXP，再到最新版本的Altium Designer，Protel已变得越来越强⼤，功能越来越完善，使得设计者们完全从枯燥⽆味的点与线的体⼒劳动中解放出来。

从现在开始，我们逐步深⼊这个强⼤的电路板设计⼯具，看看它是如何简化我们的⼯作的。

——附带光盘“视频”⽂件。

Altium Designer的发展历史Altium 的新特性Altium 的组成Altium 的安装与运⾏Altium 基本参数设置Altium 的⾯板操作整流滤波电路的设计本章要点本章案例Altium Designer 简介经过多年的发展，以功能强⼤⽽在国内享有良好声誉的Protel，正式更名为“Altium Designer”，Altium Designer不仅强化了以前的原理图设计、PCB设计、电路仿真等功能更加⼊了FPGA设计等众多功能，从此摆脱了Protel只是⼆线品牌的电路板设计⼯具的地位，成为全⽅位的新⼀代的电路设计软件。

一到八层电路板的叠层设计方式电路板的叠层安排是对PCB的整个系统设计的基础。

叠层设计如有缺陷，将最终影响到整机的EMC性能。

总的来说叠层设计主要要遵从两个规矩:1. 每个走线层都必须有一个邻近的参考层(电源或地层);2. 邻近的主电源层和地层要保持最小间距,以提供较大的耦合电容;下面列出从单层板到八层板的叠层：一、单面板和双面板的叠层对于两层板来说，由于板层数量少，已经不存在叠层的问题。

控制EMI辐射主要从布线和布局来考虑；单层板和双层板的电磁兼容问题越来越突出。

造成这种现象的主要原因就是因是信号回路面积过大，不仅产生了较强的电磁辐射，而且使电路对外界干扰敏感。

要改善线路的电磁兼容性，最简单的方法是减小关键信号的回路面积。

关键信号：从电磁兼容的角度考虑，关键信号主要指产生较强辐射的信号和对外界敏感的信号。

能够产生较强辐射的信号一般是周期性信号，如时钟或地址的低位信号。

对干扰敏感的信号是指那些电平较低的模拟信号。

单、双层板通常使用在低于10KHz的低频模拟设计中:1 在同一层的电源走线以辐射状走线，并最小化线的长度总和；2 走电源、地线时，相互靠近；在关键信号线边上布一条地线，这条地线应尽量靠近信号线。

这样就形成了较小的回路面积，减小差模辐射对外界干扰的敏感度。

当信号线的旁边加一条地线后，就形成了一个面积最小的回路，信号电流肯定会取道这个回路，而不是其它地线路径。

3 如果是双层线路板，可以在线路板的另一面，紧靠近信号线的下面，沿着信号线布一条地线，一线尽量宽些。

这样形成的回路面积等于pcb线路板的厚度乘以信号线的长度。

二、四层板的叠层推荐叠层方式：2.1 SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG；2.2 GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND；对于以上两种叠层设计，潜在的问题是对于传统的1.6mm（62mil）板厚。

层间距将会变得很大，不仅不利于控制阻抗，层间耦合及屏蔽；特别是电源地层之间间距很大，降低了板电容，不利于滤除噪声。

第10章PCB设计系统的操作
2023.在封装库中找出二极管的封装DIODE0.4
，单击按钮，如图10-32所示。

4.双击左边的焊盘，弹出如图10-33所示的对话框，将【Designator】属性改为
1，用同样的方法将右边焊盘的【Designator】属性改为2，单击按钮，更新PCB后保存。

图10-32 图10-33
10.5 覆铜的应用
覆铜是指将电路板上空白的地方覆上铜膜。

设置覆铜可以提高电路板的抗干扰能力，还可以使电路板变得美观。

覆铜可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提供电路板信号的抗电磁干扰能力。

10.5.1 设置覆铜
执行【Place】/【Polygon Plane】命令，或者单击如图10-34所示工具栏中的快捷图标，弹出如图10-35示的对话框。

图10-34 图10-35。

一文带你读懂pcb电路板设计中各种层的定义下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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PCB设计的基本概念一、单位Metric是公制，单位为mm (1mm=40mil)；Imperial是英制，单位为mil (1mil=0. 0254mm)。

电路设计时最好使用英制单位。

因为集成电路和常用元件的标准封装都是以英制为单位的。

二、制电路板结构一块电路板若只有一面有铜膜走线，就是单面电路板。

若在一片电路板的两面都敷设铜膜，就是双面(双层)电路板。

日常电器中的电路多是单面板或双面板。

若一片环氧板、再一片铜膜一片环氧板，不断地叠下去，就形成了多层板。

电路板按物理板分层方法如下：（1）单层板一般包括铜膜焊接面和元件面的丝网层。

特点是价格便宜，但是布线困难。

经常需要用跳线来连接不能布通的铜膜线。

如电视机、收录机、电器中的附加电路板多为单面板，其元件面没有铜膜线。

（2）双层板一般包括元件面、焊接面和元件面的丝网层。

特点是价格适中，布线容易，是常用的一种板型，元件面也有导电铜膜线。

（3）四层板（两层走线、电源、GND）在双面板基础上增加电源层和地线层。

特点是电源和地线各用一个层面连通，而不是用铜膜线。

由于增加了两个层面，所以布线更加容易。

目前该技术已经成熟。

在计算机相关设备中多采用四层板以上的工艺。

（4）六层板（四层走线、电源、GND）在四层板的基础上增加两个信号层面就形成了六层板，由于制作复杂、造价高，所以只有在一些高级设备中才使用，例如，可编程控制器、计算机主板等。

也有用八层板做主板和内存条的，但多层板由于制作工艺复杂、废品率高而较少使用。

常用于大规模生产项目上。

2、电路板的工作层利用命令Design/Options用于打开“电路板图属性”对话框，完成板层参数设置。

Layers：对正在使用的板层进行设置。

板层的增减可以使用菜单命令Design｜Layer Stack Manager。

(1) 信号层（Signal Layers）信号层用于设置连接数字信号或模拟信号之间的铜膜线。

Protel 99 SE提供32个信号层。

Allegro PCB SI：一步一步学会前仿真Learn Allegro PCB SI Pre-simulation Step by StepDoc Scope : Cadence 16.5Doc Number : SFTEC12007Author : Daniel ZhongCreate Date : 2012-04-10Rev : 1.00目录1Cadence Allegro PCB SI简介 (7)1.1高速PCB设计流程 (7)2Allegro PCB SI的前仿真 (8)2.1准备仿真模型和其他需求 (8)2.1.1获取所使用元器件的仿真模型 (9)2.1.2获取所使用连接器的仿真模型 (10)2.1.3获取所使用元器件和连接器的器件手册和用户指南等相关资料 (10)2.1.4获取所需的规范文档 (10)2.1.5了解相关电路和接口工作原理 (10)2.1.6提取与信号完整性相关的要求 (10)2.1.7预先创建拓扑样本 (11)2.1.8预先创建相对于不同阈值电压的眼图模板 (11)2.1.9预先创建自定义测量 (12)2.2仿真前的规划 (12)2.3关键器件预布局 (13)2.4模型加载和仿真配置 (13)2.4.1模型的转化 (14)2.4.2使用SI Design Setup配置 (15)2.4.3选择需要配置的信号线 (16)2.4.4设置仿真库 (18)2.4.5设置电源和地网络 (20)2.4.6设置叠层 (24)2.4.7设置元器件类别 (27)2.4.8为元器件分配和创建模型 (28)2.4.9设置差分对 (37)2.4.10设置仿真参数 (42)2.4.11SI Design Audit相关 (50)2.4.12提取拓扑 (52)2.4.13在SigXP中设置仿真库和仿真参数 (54)2.4.14在SigXP中绘制拓扑 (58)2.5方案空间分析 (68)2.5.1输出驱动力扫描分析 (71)2.5.2Stub长度扫描分析 (73)2.5.3线宽线间距扫描分析 (74)2.6方案到约束规则的转化 (76)2.6.1传输线延迟规则的设置 (77)2.6.2拓扑结构等传输线特性规则的设置 (80)2.6.3传输线耦合规则的设置 (80)2.6.4拓扑规则在约束管理器中的应用 (81)3Allegro PCB SI的后仿真 (84)表格表格 1：Routed Interconnect Models参数 (45)表格 2：Simulation栏眉仿真参数 (47)表格 3：IO Cell Stimulus Edit窗口中的选项 (68)图图 1：传统的PCB设计流程图 (7)图 2：Allegro PCB SI高速PCB设计流程图 (8)图 3：眼图模式下的眼图模板 (11)图 4：地址、命令和控制信号传输线拓扑 (12)图 5：RDIMM的布局示意图 (13)图 6：Model Integrity界面 (14)图 7：使用Model Integrity将IBIS文件转换至DML格式 (15)图 8：Cadence Product Choices产品选择器窗口 (16)图 9：Allegro PCB SI GXL界面 (17)图 10：Setup Category Selection窗口 (17)图 11：Setup Xnet Selection窗口 (17)图 12：Allegro PCB SI GXL关于网络设置的提醒框 (18)图 13：Setup Library Search Directories窗口 (19)图 14：Setup Library File Extensions窗口 (19)图 15：Setup Working Libraries窗口 (19)图 16：Setup Power and Ground Nets窗口 (20)图 17：Allegro PCB SI GXL电压赋值窗口 (21)图 18：选择“Edit Voltage On Any Net In Design” (21)图 19：Identify DC Nets窗口。

印刷电路板（PCB）的主要概念及组成部分
PCB设计是硬件工程师必备的技能，要修成优秀的硬件工程师就要先了
解与PCB相关的一些基本概念，以在具体的设计过程中把握住核心的要点。

印刷电路板的主要功能就是为了帮助各种形状、封装的元器件能够方便地
进行电气连接。因此PCB的设计目标也就有以下几点：

将各种封装的元器件适当地固定在电路板上，并能够将这些器件的每个引
脚的信号（通过焊盘）连接出来；

在将各个器件的引脚进行连接的时候一定要满足所需要的电气性能，达到
电路设计的初衷，电路板本身不能对各个信号带来连接错误、噪声、失真
等；

同时要满足各种机械、加工、散热、电磁干扰等方面的要求。

PCB和PCBA是两个概念，也是两道工序。PCB加工是基于工程师提供
的Gerber文件将设计变成实际的电路板（没有安装元器件的裸板）的过程，
国内非常有名的PCB加工厂有金百泽、兴森快捷等；PCBA是PCB

pcb岗位职责1PCB岗位职责Introduction:在电子行业中，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是一项关键技术。

PCB岗位职责涉及到PCB设计、制造和测试等方面，本文将详细介绍PCB岗位的职责。

PCB设计职责:PCB设计工程师在设计阶段起到至关重要的作用。

他们需要与电子工程师合作，根据电路原理图和规范要求，设计出符合要求的PCB板。

具体职责包括：1.理解电路原理图：仔细阅读和理解电路原理图，理解电路元件的连接和功能。

2.选择合适的材料：根据电路要求，选择合适的印刷电路板材料，并确保其可靠性和性能。

3.进行布局设计：根据电路原理图，进行元件布局设计，合理安置元件并考虑信号传输路径和功率分布。

4.设计电路板层次：确定PCB板的层数，根据电路复杂度选择适当数量的层次。

5.绘制PCB图形：使用CAD软件，将元件布局和连接图转换为PCB板的图形设计。

6.进行电路追踪：设计电路追踪，并确保信号完整性和电磁兼容性。

7.与其他部门合作：与机械工程师和生产工程师等合作，确保PCB设计的可制造性和可装配性。

PCB制造职责:PCB制造工程师负责将设计好的PCB图形转化为实际的印刷电路板，具体职责包括：1.选择合适的制程：根据PCB设计要求，选择适合的制造工艺流程，如去毛刺、沉金、沉银等。

2.准备PCB板材：准备合适的PCB板材，并确保其质量和规格符合要求。

3.图形转化：将PCB图形转化为刻蚀板或者光刻膜，准备制造过程所需的文件和图形。

4.制造PCB板：使用刻蚀、光刻、沉金等工艺，生产高质量的PCB 板。

5.质量控制：对每个制造过程进行质量控制和检验，确保PCB板的质量和可靠性。

6.处理异常情况：处理制造过程中的异常情况，如光刻曝光问题、刻蚀不平均等。

7.与设计团队沟通：与PCB设计工程师沟通，解决可能的制造相关问题。

PCB测试职责:PCB测试工程师负责验证和测试制造好的PCB板，保证其质量和性能符合要求。