Altium Designer原理图与PCB设计 / “十五五”高等职业教育新形态一体
定价：￥56.00
作者： 侯钰，高分所，刘桥良
出版时间：2026-01
最新印次日期：2026-1
出版社：中国铁道出版社
试读
- 中国铁道出版社
- 9787113329242
- 1-1
- 2026-01
- 电子与信息大类
- 计算机类
- 计算机类
- 高职
作者简介
内容简介
本书为“十五五”高等职业教育新形态一体化系列教材之一，以 Altium Designer Summer 20版本软件为例，介绍 Altium Designer 软件的组成、功能和操作方法。旨在帮助读者全面掌握Altium Designer 在原理图设计与 PCB 布局布线中的应用。
本书共分9章，包括 Altium Designer 介绍、电路原理图设计、原理图元件库的管理与创建、层次原理图设计、电路原理图高级设计、元件 PCB 封装设计、原理图转 PCB、印制电路板布局与布线设计、印制电路板的后续制作等内容。
本书内容由浅入深，各章节既相对独立又前后关联，适合作为高等职业院校电子信息工程技术、智能产品开发与应用、嵌入式技术应用、物联网应用技术等专业的教材，也可作为职业培训教学用书或供电子设计人员参考。
本书共分9章，包括 Altium Designer 介绍、电路原理图设计、原理图元件库的管理与创建、层次原理图设计、电路原理图高级设计、元件 PCB 封装设计、原理图转 PCB、印制电路板布局与布线设计、印制电路板的后续制作等内容。
本书内容由浅入深，各章节既相对独立又前后关联，适合作为高等职业院校电子信息工程技术、智能产品开发与应用、嵌入式技术应用、物联网应用技术等专业的教材，也可作为职业培训教学用书或供电子设计人员参考。
目录
第 1 章 Altium Designer 介绍 ……………………………………………………… 1
1.1 Altium Designer 发展历史 ………………………………………………………… 2
1.2 Altium Designer 的优势及特点 …………………………………………………… 2
1.3 Altium Designer 的安装与启动 …………………………………………………… 3
1.3.1 Altium Designer 的安装 ………………………………………………………… 3
1.3.2 Altium Designer 的启动 ………………………………………………………… 6
1.4 Altium Designer 的操作环境 ……………………………………………………… 7
1.4.1 主窗口菜单 ……………………………………………………………………… 7
1.4.2 本地化设置 ……………………………………………………………………… 7
1.4.3 文件菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.4 视图菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.5 项目菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.6 Window（窗口）菜单 …………………………………………………………10
1.4.7 帮助菜单 …………………………………………………………………………10
1.5 Altium Designer 的设计工作区 ……………………………………………………10
1.5.1 原理图工作区 ……………………………………………………………………10
1.5.2 原理图库工作区 …………………………………………………………………10
1.5.3 PCB 工作区……………………………………………………………………… 11
1.5.4 PCB 库工作区…………………………………………………………………… 11
1.6 Altium Designer 的工程及文件管理 ………………………………………………12
1.6.1 新建工程项目文件 ………………………………………………………………12
1.6.2 文件管理 …………………………………………………………………………16
总结 …………………………………………………………………………………………16
习题 …………………………………………………………………………………………16
第 2 章 电路原理图设计 ………………………………………………………………18
2.1 电路原理图的设计步骤 ………………………………………………………………19
2.2 原理图编译环境 ………………………………………………………………………19
2.2.1 原理图文档选项设置 ……………………………………………………………20
2.2.2 原理图环境参数设置 ……………………………………………………………23
2.3 元件的放置 ……………………………………………………………………………35
2.4 编辑及调整元件的属性 ………………………………………………………………36
2.5 调整元件 ………………………………………………………………………………37
2.6 绘制电路原理图 ………………………………………………………………………37
2.6.1 绘制电路原理图的工具 …………………………………………………………37
2.6.2 绘制导线和总线 …………………………………………………………………39
总结 …………………………………………………………………………………………44
习题 …………………………………………………………………………………………44
第 3 章 原理图元件库的管理与创建 …………………………………………………45
3.1 原理图库文件 …………………………………………………………………………46
3.1.1 原理图元件库概念 ………………………………………………………………46
3.1.2 元件库的管理 ……………………………………………………………………46
3.2 原理图库元件的制作 …………………………………………………………………48
3.2.1 设置库编辑器工作区的参数 ……………………………………………………48
3.2.2 绘制库元件 ………………………………………………………………………49
3.3 库文件报表输出及库报告 ……………………………………………………………52
3.3.1 元器件报表 ………………………………………………………………………52
3.3.2 元器件规则检查报表 ……………………………………………………………53
3.3.3 元器件库报表 ……………………………………………………………………54
总结 …………………………………………………………………………………………55
习题 …………………………………………………………………………………………55
第 4 章 层次原理图设计 ………………………………………………………………57
4.1 层次原理图概念 ………………………………………………………………………58
4.2 层次原理图结构 ………………………………………………………………………58
4.3 层次原理图设计方法 …………………………………………………………………58
4.3.1 自上而下的层次原理图设计 ……………………………………………………59
4.3.2 自下而上的层次原理图设计 ……………………………………………………59
4.4 层次原理图的切换 ……………………………………………………………………61
4.4.1 由顶层原理图切换到相应的子电路原理图 ……………………………………61
4.4.2 由子原理图切换到顶层原理图 …………………………………………………62
4.5 层次设计表 ……………………………………………………………………………62
总结 …………………………………………………………………………………………63
习题 …………………………………………………………………………………………63
第 5 章 电路原理图高级设计 …………………………………………………………64
5.1 元件标识符自动标注 …………………………………………………………………65
5.2 元件的联合 ……………………………………………………………………………68
5.3 编译工程与查错 ………………………………………………………………………70
5.4 生成报表 ………………………………………………………………………………72
5.4.1 生成网络表 ………………………………………………………………………72
5.4.2 生成 BOM 表 ……………………………………………………………………73
5.4.3 补充说明 …………………………………………………………………………75
总结 …………………………………………………………………………………………76
习题 …………………………………………………………………………………………77
第 6 章 元件 PCB 封装设计 …………………………………………………… 78
6.1 封装说明 ………………………………………………………………………………79
6.2 元器件封装编辑器 ……………………………………………………………………81
6.2.1 创建元器件封装库文件 …………………………………………………………81
6.2.2 元器件封装库编辑环境介绍 ……………………………………………………82
6.3 PCB 元器件封装创建 ………………………………………………………………84
6.3.1 手工创建 PCB 元器件封装 ……………………………………………………84
6.3.2 向导创建 PCB 元器件封装 ………………………………………………… 102
6.4 PCB 元器件封装库管理 ………………………………………………………… 110
6.4.1 浏览元器件封装 ……………………………………………………………… 110
6.4.2 向库中添加元器件封装 ……………………………………………………… 111
6.4.3 元器件封装的删除和放置 …………………………………………………… 112
6.5 报表及封装检查 …………………………………………………………………… 113
6.5.1 元器件封装信息报表 ………………………………………………………… 114
6.5.2 元器件封装检查 ……………………………………………………………… 115
总结 ……………………………………………………………………………………… 116
习题 ……………………………………………………………………………………… 116
第 7 章 原理图转 PCB ……………………………………………………………… 118
7.1 印制电路板的基础知识 …………………………………………………………… 119
7.2 新建 PCB 文件 …………………………………………………………………… 119
7.3 认识 PCB 设计界面 ……………………………………………………………… 120
7.3.1 认识菜单栏 …………………………………………………………………… 120
7.3.2 认识图层 ……………………………………………………………………… 127
7.4 原理图转 PCB 的过程 …………………………………………………………… 129
7.5 导入错误及解决方案 ……………………………………………………………… 132
7.6 常见绿色错误消除 ………………………………………………………………… 132
总结 ……………………………………………………………………………………… 137
习题 ……………………………………………………………………………………… 138
第 8 章 印制电路板布局与布线设计 ……………………………………………… 139
8.1 板框评估 …………………………………………………………………………… 140
8.2 叠层设计 …………………………………………………………………………… 146
8.3 常用快捷键及设置 ………………………………………………………………… 147
8.4 模块化布局规划 …………………………………………………………………… 148
8.5 网络 Class 设计、设计参数、规则创建 ………………………………………… 158
8.5.1 网络 Class 设计 ……………………………………………………………… 158
8.5.2 设计参数 ……………………………………………………………………… 161
8.5.3 规则创建 ……………………………………………………………………… 163
8.6 PCB 布线 ………………………………………………………………………… 175
8.6.1 布线原则 ……………………………………………………………………… 175
8.6.2 布线顺序 ……………………………………………………………………… 176
8.6.3 电源布线实战 ………………………………………………………………… 176
8.6.4 差分对布线实战 ……………………………………………………………… 183
8.6.5 信号线布线实战 ……………………………………………………………… 188
总结 ……………………………………………………………………………………… 189
习题 ……………………………………………………………………………………… 189
第 9 章 印制电路板的后续制作 …………………………………………………… 191
9.1 板框优化 …………………………………………………………………………… 192
9.2 添加泪滴 …………………………………………………………………………… 192
9.3 铺铜 ………………………………………………………………………………… 194
9.3.1 设置禁止铺铜区域 …………………………………………………………… 195
9.3.2 铺铜操作 ……………………………………………………………………… 196
9.4 DRC 检查 ………………………………………………………………………… 199
9.5 添加丝印 …………………………………………………………………………… 207
9.6 工程文件输出 ……………………………………………………………………… 211
9.6.1 输出 Gerber 文件……………………………………………………………… 211
9.6.2 导出机械层 …………………………………………………………………… 214
9.6.3 导出钻孔文件 ………………………………………………………………… 216
9.6.4 装备图输出 …………………………………………………………………… 218
9.6.5 BOM 表输出 ………………………………………………………………… 226
9.6.6 工程文件管理 ………………………………………………………………… 227
总结 ……………………………………………………………………………………… 228
习题 ……………………………………………………………………………………… 228
附录 A 常用快捷键 ………………………………………………………………… 230
参考文献 ……………………………………………………………………………… 232
1.1 Altium Designer 发展历史 ………………………………………………………… 2
1.2 Altium Designer 的优势及特点 …………………………………………………… 2
1.3 Altium Designer 的安装与启动 …………………………………………………… 3
1.3.1 Altium Designer 的安装 ………………………………………………………… 3
1.3.2 Altium Designer 的启动 ………………………………………………………… 6
1.4 Altium Designer 的操作环境 ……………………………………………………… 7
1.4.1 主窗口菜单 ……………………………………………………………………… 7
1.4.2 本地化设置 ……………………………………………………………………… 7
1.4.3 文件菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.4 视图菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.5 项目菜单 ………………………………………………………………………… 9
1.4.6 Window（窗口）菜单 …………………………………………………………10
1.4.7 帮助菜单 …………………………………………………………………………10
1.5 Altium Designer 的设计工作区 ……………………………………………………10
1.5.1 原理图工作区 ……………………………………………………………………10
1.5.2 原理图库工作区 …………………………………………………………………10
1.5.3 PCB 工作区……………………………………………………………………… 11
1.5.4 PCB 库工作区…………………………………………………………………… 11
1.6 Altium Designer 的工程及文件管理 ………………………………………………12
1.6.1 新建工程项目文件 ………………………………………………………………12
1.6.2 文件管理 …………………………………………………………………………16
总结 …………………………………………………………………………………………16
习题 …………………………………………………………………………………………16
第 2 章 电路原理图设计 ………………………………………………………………18
2.1 电路原理图的设计步骤 ………………………………………………………………19
2.2 原理图编译环境 ………………………………………………………………………19
2.2.1 原理图文档选项设置 ……………………………………………………………20
2.2.2 原理图环境参数设置 ……………………………………………………………23
2.3 元件的放置 ……………………………………………………………………………35
2.4 编辑及调整元件的属性 ………………………………………………………………36
2.5 调整元件 ………………………………………………………………………………37
2.6 绘制电路原理图 ………………………………………………………………………37
2.6.1 绘制电路原理图的工具 …………………………………………………………37
2.6.2 绘制导线和总线 …………………………………………………………………39
总结 …………………………………………………………………………………………44
习题 …………………………………………………………………………………………44
第 3 章 原理图元件库的管理与创建 …………………………………………………45
3.1 原理图库文件 …………………………………………………………………………46
3.1.1 原理图元件库概念 ………………………………………………………………46
3.1.2 元件库的管理 ……………………………………………………………………46
3.2 原理图库元件的制作 …………………………………………………………………48
3.2.1 设置库编辑器工作区的参数 ……………………………………………………48
3.2.2 绘制库元件 ………………………………………………………………………49
3.3 库文件报表输出及库报告 ……………………………………………………………52
3.3.1 元器件报表 ………………………………………………………………………52
3.3.2 元器件规则检查报表 ……………………………………………………………53
3.3.3 元器件库报表 ……………………………………………………………………54
总结 …………………………………………………………………………………………55
习题 …………………………………………………………………………………………55
第 4 章 层次原理图设计 ………………………………………………………………57
4.1 层次原理图概念 ………………………………………………………………………58
4.2 层次原理图结构 ………………………………………………………………………58
4.3 层次原理图设计方法 …………………………………………………………………58
4.3.1 自上而下的层次原理图设计 ……………………………………………………59
4.3.2 自下而上的层次原理图设计 ……………………………………………………59
4.4 层次原理图的切换 ……………………………………………………………………61
4.4.1 由顶层原理图切换到相应的子电路原理图 ……………………………………61
4.4.2 由子原理图切换到顶层原理图 …………………………………………………62
4.5 层次设计表 ……………………………………………………………………………62
总结 …………………………………………………………………………………………63
习题 …………………………………………………………………………………………63
第 5 章 电路原理图高级设计 …………………………………………………………64
5.1 元件标识符自动标注 …………………………………………………………………65
5.2 元件的联合 ……………………………………………………………………………68
5.3 编译工程与查错 ………………………………………………………………………70
5.4 生成报表 ………………………………………………………………………………72
5.4.1 生成网络表 ………………………………………………………………………72
5.4.2 生成 BOM 表 ……………………………………………………………………73
5.4.3 补充说明 …………………………………………………………………………75
总结 …………………………………………………………………………………………76
习题 …………………………………………………………………………………………77
第 6 章 元件 PCB 封装设计 …………………………………………………… 78
6.1 封装说明 ………………………………………………………………………………79
6.2 元器件封装编辑器 ……………………………………………………………………81
6.2.1 创建元器件封装库文件 …………………………………………………………81
6.2.2 元器件封装库编辑环境介绍 ……………………………………………………82
6.3 PCB 元器件封装创建 ………………………………………………………………84
6.3.1 手工创建 PCB 元器件封装 ……………………………………………………84
6.3.2 向导创建 PCB 元器件封装 ………………………………………………… 102
6.4 PCB 元器件封装库管理 ………………………………………………………… 110
6.4.1 浏览元器件封装 ……………………………………………………………… 110
6.4.2 向库中添加元器件封装 ……………………………………………………… 111
6.4.3 元器件封装的删除和放置 …………………………………………………… 112
6.5 报表及封装检查 …………………………………………………………………… 113
6.5.1 元器件封装信息报表 ………………………………………………………… 114
6.5.2 元器件封装检查 ……………………………………………………………… 115
总结 ……………………………………………………………………………………… 116
习题 ……………………………………………………………………………………… 116
第 7 章 原理图转 PCB ……………………………………………………………… 118
7.1 印制电路板的基础知识 …………………………………………………………… 119
7.2 新建 PCB 文件 …………………………………………………………………… 119
7.3 认识 PCB 设计界面 ……………………………………………………………… 120
7.3.1 认识菜单栏 …………………………………………………………………… 120
7.3.2 认识图层 ……………………………………………………………………… 127
7.4 原理图转 PCB 的过程 …………………………………………………………… 129
7.5 导入错误及解决方案 ……………………………………………………………… 132
7.6 常见绿色错误消除 ………………………………………………………………… 132
总结 ……………………………………………………………………………………… 137
习题 ……………………………………………………………………………………… 138
第 8 章 印制电路板布局与布线设计 ……………………………………………… 139
8.1 板框评估 …………………………………………………………………………… 140
8.2 叠层设计 …………………………………………………………………………… 146
8.3 常用快捷键及设置 ………………………………………………………………… 147
8.4 模块化布局规划 …………………………………………………………………… 148
8.5 网络 Class 设计、设计参数、规则创建 ………………………………………… 158
8.5.1 网络 Class 设计 ……………………………………………………………… 158
8.5.2 设计参数 ……………………………………………………………………… 161
8.5.3 规则创建 ……………………………………………………………………… 163
8.6 PCB 布线 ………………………………………………………………………… 175
8.6.1 布线原则 ……………………………………………………………………… 175
8.6.2 布线顺序 ……………………………………………………………………… 176
8.6.3 电源布线实战 ………………………………………………………………… 176
8.6.4 差分对布线实战 ……………………………………………………………… 183
8.6.5 信号线布线实战 ……………………………………………………………… 188
总结 ……………………………………………………………………………………… 189
习题 ……………………………………………………………………………………… 189
第 9 章 印制电路板的后续制作 …………………………………………………… 191
9.1 板框优化 …………………………………………………………………………… 192
9.2 添加泪滴 …………………………………………………………………………… 192
9.3 铺铜 ………………………………………………………………………………… 194
9.3.1 设置禁止铺铜区域 …………………………………………………………… 195
9.3.2 铺铜操作 ……………………………………………………………………… 196
9.4 DRC 检查 ………………………………………………………………………… 199
9.5 添加丝印 …………………………………………………………………………… 207
9.6 工程文件输出 ……………………………………………………………………… 211
9.6.1 输出 Gerber 文件……………………………………………………………… 211
9.6.2 导出机械层 …………………………………………………………………… 214
9.6.3 导出钻孔文件 ………………………………………………………………… 216
9.6.4 装备图输出 …………………………………………………………………… 218
9.6.5 BOM 表输出 ………………………………………………………………… 226
9.6.6 工程文件管理 ………………………………………………………………… 227
总结 ……………………………………………………………………………………… 228
习题 ……………………………………………………………………………………… 228
附录 A 常用快捷键 ………………………………………………………………… 230
参考文献 ……………………………………………………………………………… 232
