第3章多谐振荡器PCB图的设计课件.pptx

1、第3章 多谐振荡器PCB图的设计教学目的及要求：1.熟悉印刷电路板的基础知识 2.熟悉掌握用PCB向导来创建PCB板 3.熟练掌握用封装管理器检查所有元件的封装 4.熟练掌握用Update PCB命令原理图信息导入到目标PCB文件复习并导入新课 第2章 绘制多谐振荡器电路原理图2.1 项目及工作空间介绍2.2 创建一个新项目2.3 创建一个新的原理图图纸2.3.1 创建一个新的原理图图纸的步骤2.3.2 将原理图图纸添加到项目2.3.3 设置原理图选项2.3.4 进行一般的原理图参数设置2.4 绘制原理图2.4.1 在原理图中放置元件2.4.2 连接电路2.4.3 网络与网络标记2.5 编译项

2、目3.1 印制电路板的基础知识 印制电路板英文简称为PCB（Printed Circle Board）如图3-2所示。印制电路板的结构原理为：在塑料板上印制导电铜箔，用铜箔取代导线，只要将各种元件安装在印制电路板上，铜箔就可以将它们连接起来组成一个电路。图3-2 PCB板1印制电路板的种类 根据层数分类，印制电路板可分为单面板、双面板和多层板。（l）单面板 单面印制电路板只有一面有导电铜箔，另一面没有。在使用单面板时，通常在没有导电铜箔的一面安装元件，将元件引脚通过插孔穿到有导山铜箔的一面，导电铜箔将元件引脚连接起来就可以构成电路或电子设备。单面板成本低，但因为只有一面有导电铜箔，不适用于复杂

3、的电子设备。（2）双面板双面板包括两层：顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）。与单面板不同，双面板的两层都有导电铜箔，其结构示意图如图3-3所示。双面板的每层都可以直接焊接元件，两层之间可以通过穿过的元件引脚连接，也可以通过过孔实现连接。过孔是一种穿透印制电路板并将两层的铜箔连接起来的金属化导电圆孔。图3-3 双面板（3）多层板 多层板是具有多个导电层的电路板。多层板的结构示意图如图3-4所示。它除了具有双面板一样的顶层和底层外，在内部还有导电层，内部层一般为电源或接地层，顶层和底层通过过孔与内部的导电层相连接。多层板一般是将多个双面板采用压合工艺制作而成的，适用于复杂

4、的电路系统。图3-4 多层板2元件的封装 印制电路板是用来安装元件的，而同类型的元件，如电阻，即使阻值一样，也有大小之分。因而在设计印制电路板时，就要求印制电路板上大体积元件焊接孔的孔径要大、距离要远。为了使印制电路板生产厂家生产出来的印制电路板可以安装大小和形状符合要求的各种元件，要求在设计印制电路板时，用铜箔表示导线，而用与实际元件形状和大小相关的符号表示元件。这里的形状与大小是指实际元件在印制电路板上的投影。这种与实际元件形状和大小相同的投影符号称为元件封装。例如，电解电容的投影是一个圆形，那么其元件封装就是一个圆形符号。（l）元件封装的分类 按照元件安装方式，元件封装可以分为直插式和表

5、面粘贴式两大类。典型直插式元件封装外型及其PCB板上的焊接点如图3-5所示。直插式元件焊接时先要将元件引脚插入焊盘通孔中，然后再焊锡。由于焊点过孔贯穿整个电路板，所以其焊盘中心必须有通孔，焊盘至少占用两层电路板。图3-5 穿孔安装式元件外型及其PCB焊盘 典型的表面粘贴式封装的PCB图如图3-6所示。此类封装的焊盘只限于表面板层，即顶层或底层，采用这种封装的元件的引脚占用板上的空间小，不影响其他层的布线，一般引脚比较多的元件常采用这种封装形式，但是这种封装的元件手工焊接难度相对较大，多用于大批量机器生产。图3-6 表面粘贴式封装的器件外型及其PCB焊盘（2）元件封装的编号常见元件封装的编号原则

6、为：元件封装类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外型尺寸。可以根据元件的编号来判断元件封装的规格。例如有极性的电解电容，其封装为RB.2-.4，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容圆筒的外径，“RB7.6-15”表示极性电容类元件封装，引脚间距为7.6mm，元件直径为15mm。3铜箔导线 印制电路板以铜箔作为导线将安装在电路板上的元件连接起来，所以铜箔导线简称为导线（Track）。印制电路板的设计主要是布置铜箔导线。与铜箔导线类似的还有一种线，称为飞线，又称预拉线。飞线主要用于表示各个焊盘的连接关系，指引铜箔导线的布置，它不是实际的导线。4焊盘 焊盘的作用是在焊接元件时放置焊锡，将元件引脚与铜箔导

7、线连接起来。焊盘的形式有圆形、方形和八角形，常见的焊盘如图3-7所示。焊盘有针脚式和表面粘贴式两种，表面粘贴式焊盘无须钻孔；而针脚式焊盘要求钻孔，它有过孔直径和焊盘直径两个参数。在设计焊盘时，要考虑到元件形状、引脚大小、安装形式、受力及振动大小等情况。例如，如果某个焊盘通过电流大、受力大并且易发热，可设计成泪滴状（后面章节会介绍）。图3-7 常见焊盘5助焊膜和阻焊膜为了使印制电路板的焊盘更容易粘上焊锡，通常在焊盘上涂一层助焊膜。另外，为了防止印制电路板不应粘上焊锡的铜箔不小心粘上焊锡，在这些铜箔上一般要涂一层绝缘层（通常是绿色透明的膜），这层膜称为阻焊膜。6过孔 双面板和多层板有两个以上的导电

8、层，导电层之间相互绝缘，如果需要将某一层和另一层进行电气连接，可以通过过孔实现。过孔的制作方法为：在多层需要连接处钻一个孔，然后在孔的孔壁上沉积导电金属（又称电镀），这样就可以将不同的导电层连接起来。过孔主要有穿透式和盲过式两种，如图3-8所示。穿透式过孔从顶层一直通到底层，而盲过孔可以从顶层通到内层，也可以从底层通到内层。过孔有内径和外径两个参数，过孔的内径和外径一般要比焊盘的内径和外径小。图3-8 过孔的两种形式7丝印层除了导电层外，印制电路板还有丝印层。丝印层主要采用丝印印刷的方法在印制电路板的顶层和底层印制元件的标号、外形和一些厂家的信息。3.2创建一个新的PCB文件 在将原理图设计转

9、换为PCB设计之前，需要创建一个有最基本的板子轮廓的空白PCB。在Altium Designer中创建一个新的PCB设计的最简单方法是使用PCB向导，它可让设计者根据行业标准选择自己创建的PCB板的大小。在向导的任何阶段，设计者都可以使用Back按钮来检查或修改以前页的内容。要使用PCB向导来创建PCB，完成以下步骤：1在Files面板的底部的New from template单元单击PCB BoardWi ard创建新的PCB。如果这个选项没有显示在屏幕上，单击向上的箭头图标关闭上面的一些单元。2PCB Board Wi ard打开,设计者首先看见的是介绍页,点Next按钮继续。3设置度量单

10、位为英制（Imperial）。注意：1000 mils=1inch(英寸)、1 inch=2.54cm（厘米）。4向导的第三页允许设计者选择要使用的板轮廓。在本例中设计者使用自定义的板子尺寸，从板轮廓列表中选择Custom，单击Next。5在下一页，进入了自定义板选项。在本例电路中，一个2x 2 inch的板便足够了。选择Rectangular并在Width和Height 栏键入2000。取消Title Block&Scale、Legend String 和Dimension Lines 以及 Corner Cutoff 和 Inner Cutoff复选 框如图3-9。单击Next继续。图3-

11、9 PCB板形状设置 6在这一页允许选择板子的层数。例子中需要两个Signal Layers，不需要Power Planes，所以将PowerPlanes下面的选择框改为0。单击Next继续。7在设计中使用过孔（via）样式选择Thruhole Viasonly，单击Next。8在下一页允许设计者设置元件/导线的技术（布线）选项。选择Through-hole components选项，将相邻焊盘（pad)间的导线数设为One Track。单击Next继续。9下一页用于设置一些设计规则，如线的宽度、焊盘的大小，焊盘孔的直径，导线之间的最小距离如图3-10，在这里设为默认值。点Next按钮继续。图

12、3-10 设置线的宽度、焊盘的大小，图3-11 定义好的一个空白的焊盘孔的直径，导线之间的最小距离 PCB板形状10单击Finish按钮。PCB Board Wi ard已经设置完所有创建新PCB板所需的信息。PCB编辑器现在将显示一个新的PCB文件，名为PCB1.PcbDoc，如图3-11所示。11PCB向导现在收集了它需要的所有的信息来创建设计者的新板子。PCB编辑器将显示一个名为PCB1.PcbDoc的新的PCB文件。12PCB文档显示的是一个空白的板子形状（带栅格的黑色区域）。13选择View Fit Board（热键V，F）将只显示板子形状。14选择File Save As来将新PC

13、B文件重命名（用*.PcbDoc扩展名）。指定设计者要把这个PCB保存在设计者的硬盘上的位置，在文件名栏里键入文件名Multivibrator.PcbDoc并单击保存按钮。15如果添加到项目的PCB是以自由文件打开的，在Projects面板的Free Documents单元右击PCB文件，选择Addto Project。这个PCB文件已经被列在Projects下的SourceDocuments中，并与其他项目文件相连接。设计者也可以直接将自由文件夹下的Multivibrator.PcbDoc文件拖到项目文件夹下。保存项目文件如图3-12所示。图3-12 Multivibrator.PcbDoc

14、文件在项目文件夹下3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在将原理图信息导入到新的PCB之前，请确保所有与原理图和PCB相关的库都是可用的。由于在本例中只用到默认安装的集成元件库，所有元件的封装也已经包括在内了。但是为了掌握用封装管理器检查所有元件的封装的方法，所以设计者还是执行以下操作：在原理图编辑器内，执行ToolsFootprint Manager命令，显示如图3-13所示封装管理器检查对话框。在该对话框的元件列表（Componene List）区域，显示原理图内的所有元件。用鼠标左键选择每一个元件，当选中一个元件时，在对话框的右边的封装管理编辑框内设计者可以添加、删除、编辑当前选中元件的

15、封装。如果对话框右下角的元件封装区域没有出现，可以将鼠标放在Add按钮的下方，把这一栏的边框往上拉，就会显示封装图的区域。如果所有元件的封装检查完都正确，按Close按钮关闭对话框。图3-13 封装管理器对话框3.4导入设计如果项目已经编辑并且在原理图中没有任何错误，则可以使用UpdatePCB命令来产生ECO（EngineeringChange Orders工程变更命令），它将把原理图信息导入到目标PCB文件。更新PCB 将项目中的原理图信息发送到目标PCB：1打开原理图文件Multivibrator.SchDoc。2在原理图编辑器选择Design Update PCBDocumentMul

16、tivibrator.PcbDoc命令。工程变更命令(EngineeringChange Order)对话框出现。如图3-14所示。图3-14 工程变更命令对话框 3单击Validate Changes按钮，验证一下有无不妥之处，如果执行成功则在状态列表(Status)Check中将会显示 符号；若执行过程中出现问题将会显示 符号，关闭对话框。检查Messages面板查看错误原因，并清除所有错误。4如果单击Validate Changes按钮，没有错误，则单击Execute Changes按钮，将信息发送到PCB。当完成后，Done那一列将被标记。如图3-15所示。图3-15 执行了Valid

17、ate Changes、Execute Changes后的对话框 5单击Close按钮，目标PCB文件打开，并且元件也放在PCB板边框的外面以准备放置。如果设计者在当前视图不能看见元件，使用热键V、D（菜单View Fit Document）查看文档。如图3-16所示。图3-16 信息导入到PCB 6PCB文档显示了一个默认尺寸的白色图纸，要关闭图纸，选择Design Board Options，在Board Options对话框取消选择Design Sheet。小结：3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 使用PCB向导来创建PCB。在Files面板的底部的New from

18、 template单元单击PCB BoardWi ard创建新的PCB。3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在原理图编辑器内，执行ToolsFootprint Manager命令 3.4导入设计 在原理图编辑器选择Design Update PCB DocumentMultivibrator.PcbDoc命令。3.5 印刷电路板（PCB）设计教学目的及要求：3.5 熟悉印刷电路板的PCB设计 3.5.1 了解PCB设计的规则 3.5.2 熟练掌握在PCB中放置元件、修改封装，手动布线、自动布线 3.6 熟练掌握验证用户的PCB板设计 教学重点：印刷电路板的PCB设计 教学难点：验证用户的PC

19、B板设计复习并导入新课 3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 使用PCB向导来创建PCB。在Files面板的底部的New from template单元单击PCB Board Wi ard创建新的PCB。3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在原理图编辑器内，执行ToolsFootprintManager命令 3.4导入设计 在原理图编辑器选择Design Update PCBDocument Multivibrator.PcbDoc命令。现在设计者可以开始在PCB上放置元件并在板上布线。在开始设计PCB板之前有一些设置需要做，本章只介绍设计PCB板的必要设置，其它的设置使

20、用缺省值，详细的介绍将在第8章完成。3.5.1设置新的设计规则 Altium Designer的PCB编辑器是一个规则驱动环境。这意味着，在设计者改变设计的过程中，如放置导线、移动元件或者自动布线，Altium Designer都会监测每个动作，并检查设计是否仍然完全符合设计规则。如果不符合，则会立即警告，强调出现错误。在设计之前先设置设计规则以让设计者集中精力设计，因为一旦出现错误，软件就会提示。设计规则总共有10个类，包括电气、布线、制造、放置、信号完整性等的约束。现在来设置必要的新的设计规则，指明电源线、地线的宽度。具体步骤如下：1激活PCB文件，从菜单选择Design Rules。2P

21、CB Rules and Constraints Editor 对话框出现。每一类规则都显示在对话框的设计规则面板的左边Design Rules文件夹的下面，如图3-17所示。双击Routing展开显示相关的布线规则，然后双击Width显示宽度规则。图3-17 设计规则对话框 3单击选择每条规则。当设计者单击每条规则时，右边的对话框的上方将显示规则的范围（设计者想要的这个规则的目标）如图3-18所示，下方将显示规则的限制。这些规则都是默认值，或在新的PCB文件创建时在PCB BoardWi ard(PCB板向导)中设置的信息。图3-18 设置Width规则 4单击Width规则，显示它的范围和

22、约束，如图3-18所示，本规则适用于整个板。Altium Designer的设计规则系统的一个强大功能是：同种类型可以定义多种规则，每个规则有不同的对象，每个规则目标的确切设置是由规则的范围决定的，规则系统使用预定义优先级，来确定规则适用的对象。例如，设计者可以有对接地网络（GND）的宽度约束规则，也可以有一个对电源线(+12V)的宽度约束规则（这个规则忽略前一个规则），可能有一个对整个板的宽度约束规则（这个规则忽略前两个规则，即所有的导线除电源线和地线以外都必须是这个宽度），规则依优先级顺序显示。现在设计者要为+12V和GND网络各添加一个新的宽度约束规则，要添加新的宽度约束规则，完成以下步

23、骤：（1）在Design Rules规则面板的Width类被选择时，右击并选择NewRule，一个新的名为Width_1的规则出现；然后鼠标再右击并选择NewRule，一个新的名为Width_2的规则出现，如图3-19所示。图3-19 添加Width_1、Width_2线宽规则 （2）在Design Rules面板单击新的名为Width_1的规则以修改其范围和约束，如图3-20所示。（3）在名称（Name）栏键入+12V，名称会在Design Rules栏里自动更新。（4）在Where The First Object Matches栏选择单选按钮Net，在选择框内单击向下的箭头，选择+12V

24、，如图3-20所示。图3-20 选择+12V网络 （5）在Constraints栏，单击旧约束文本（10mil）并键入新值，将最小线宽（Min Width）、首选线宽（Preferred Width）和最大线宽(Max Width)均改为18mil。注意必须在修改Min Width 值之前先设置MaxWidth宽度栏，如图3-21所示。图3-21 修改线的宽度 （6）用以上的方法,在Design Rules面板单击名为Width_2的规则以修改其范围和约束。在名称栏键入GND；在Where The First Object Matches栏选择单选按钮Net，在选择框内单击向下的箭头，选择GN

25、D；将MinWidth、Preferred Width和 Max Width宽度改为25mil。注意导线的宽带由设计者自己决定，主要取决于设计者PCB板的大小与元器件的疏密。（7）最后，单击最初的板子范围宽度规则名Width，将Min Width、Preferred Width和 Max Width宽度栏均设为12mil。（8）单击图3-18的按钮,弹出图3-22所示的优先级对话框，优先级(Priority)列的数字越小，优先级越高。可以按“Decrease Priority”按钮减少选中对象的优先级，按“Increase Priority”按钮增加选中对象的优先级，图3-18所示的GND的优

26、先级最高，Width的优先级最低，单击Close按钮，关闭Edit Rule Priorities对话框，单击OK按钮，关闭PCBRules and Constraints Editor 对话框。当设计者用手工布线或使用自动布线器时，GND导线为25mil，+12V导线为18mil，其余的导线均为12mil。图3-22 线宽的优先级3.5.2在PCB中放置元件 现在设计者可以放置元件了。1按快捷键V、D将显示整个板子和所有元件。2现在放置连接器Y1，将光标放在连接器轮廓的中部上方，按下鼠标左键不放。光标会变成一个十字形状并跳到元件的参考点。3不要松开鼠标左键，移动鼠标拖动元件。4拖动连接时，按

27、下Space键将其旋转90，然后将其定位在板子的左边，如图3-23所示。5元件定位好后，松开鼠标左键将其放下，注意元件的飞线将随着元件被拖动。6参照图3-23所示放置其余的元件。当设计者拖动元件时，如有必要，使用Space键来旋转元件，让该元件与其它元件之间的飞线距离最短，这样飞线就如图3-23所示。元器件文字可以用同样的方式来重新定位按下鼠标左键不放来拖动文字，按Space键旋转。图3-23 放置元件Altium Designer具有强大的而灵活的放置工具，让设计者使用这些工具来保证四个电阻正确地对齐和间隔。（1）按住Shift键，分别单击4个电阻进行选择，或者拖拉选择框包围4个电阻。（2）

28、光标放在被选择的任一个电阻上，变成带箭头的黑色十字光标，单击右键并选择Align Align Bottom（如图3-24所示），那么四个电阻就会沿着它们的下边对齐；单击右键并选择Align Distribute Hori ontally（如图3-24所示），那么四个电阻就会水平等距离摆放好。图3-24 排列对齐元件 （3）如果设计者认为这4个电阻偏左，也可以整体向右移动 （4）在设计窗口的其它任何地方左击鼠标取消选择所有的电阻，这四个电阻现在就对齐了并且等间距。（5）把PCB板边框以外的“Multivibrator”Room块删除，如图3-23所示，选中要删除的块，按Delete键即可。3.5

29、.3修改封装 现在已经将封装都定位好了，但电容的封装尺寸太大，需要改作更小尺寸的封装。1首先设计者要找到一个新的封装。单击Libraries面板，从库列表中选择Miscellaneous Deivices.IntLibFootprintView，设计者要的是一个小一些的radial类型的封装，因此在过滤器栏键入rad，单击封装名就会看见与这名字相联系的封装，其中封装RAD-0.1就是设计者需要的，如图3-25所示。2在PCB板上双击电容C1，弹出Component C1对话框,在Footprint 栏将Name处改为RAD-0.1或者单击Name处的如图3-26所示，弹出Browse Libr

30、aries对话框如图3-27所示，选择RAD-0.1,按OK按钮即可。图3-25 显示元件的封装 图3-26 Component C1对话框 图3-27 Browse Libraries对话框图3-28 布好元件的PCB板 每个对象都定位放置好后，就可以开始布线了！3.5.4手动布线 布线是在板上通过走线和过孔以连接元件的过程。AltiumDesigner通过提供先进的交互式布线工具以及Situs拓扑自动布线器来简化这项工作，只需轻触一个按钮就能对整个板或其中的部分进行最优化布线。自动布线器提供了一种简单而有效的布线方式。但在有的情况下，设计者将需要精确地控制排布的线，或者设计者可能想享受一下

31、手动布线的乐趣！在这些情况下可以手动为部分或整块板布线。在这一节的例子中，将手动对单面板进行布线，将所有线都放在板的底部。在PCB上的线是由一系列的直线段组成的。每一次改变方向即是一条新线段的开始。此外，默认情况下，AltiumDesigner会限制走线为纵向、横向或45角的方向，让设计者的设计更专业。这种限制可以进行设定，以满足设计者的需要，但对于本例，将使用默认值。1用快捷键 L以显示View Configurations对话框。在SignalLayers区域中选择在 Bottom Layer旁边的Show选项，单击OK按钮，底层标签就显示在设计窗口的底部了。在设计窗口的底部单击Botto

32、m Layer标签，使PCB板的底部处于激活状态。2在菜单中单击Place Interactive Routing（快捷键：P，T）或者单击放置（Placement）工具栏的按钮，光标变成十字形状，表示设计者处于导线放置模式。3检查文档工作区底部的层标签。如果Top Layer标签是激活的，按数字键盘上的“*”键，在不退出走线模式的情况下切换到底层。“*”键可用在信号层之间切换。4将光标定位在排针Y1较低的焊盘（选中焊盘后，焊盘周围有一个小框围住）。左击鼠标或按Enter按钮，以确定线的起点。5将光标移向电阻R1底下的焊盘。注意：线段是如何跟随光标路径来在检查模式中显示的。状态栏显示的检查模式

33、表明它们还没被放置。如果设计者沿光标路径拉回，未连接线路也会随之缩回。在这里，设计者有两种走线的选择。Ctrl十左击鼠标，使用AutoComplete功能，并立即完成布线（此技术可以直接使用在焊盘或连接线上）。起始和终止焊盘必须在相同的层内布线才有效，同时还要求板上的任何的障碍不会妨碍AutoComplete的工作。对较大的板，AutoComplete路径可能并不总是有效的，这是因为走线路径是一段接一段地绘制的，而从起始焊盘到终止焊盘的完整绘制有可能根本无法完成。使用Enter键或左击鼠标来接线，设计者可以直接对目标R1的引脚接线。在完成了一条网络的布线，右击或按ESC键表示设计者已完成了该条

34、导线的放置。光标仍然是一个十字形状，表示设计者仍然处于导线放置模式，准备放置下一条导线。用上述方法就可以布其它导线。要退出连线模式（十字形状）再按鼠标右键或按ESC键。按End键重画屏幕，这样设计者能清楚地看见已经布线的网络。6未被放置的线用虚线表示，被放置的线用实线表示。7使用上述任何一种方法，在板上的其他元器件之间布线。在布线过程中按Space键将线段起点模式切换到水平/450/垂直。8如果认为某条导线连接得不合理，可以删除这条线：方法选中该条线，按Delete键来清除所选的线段，该线变成飞线。然后重新布这条线。9完成PCB上的所有连线后，如图3-29所示，右击或者按ESC键以退出放置模式

35、。10保存设计（快捷键为F,S 或者CtrlS）。图3-29 完成手动布线的PCB板布线的时候请记住以下几点。单击或按Enter键，来放置线到当前光标的位置。状态栏显示的检查模式代表未被布置的线，已布置的线将以当前层的颜色显示为实体。在任何时候使用Ctrl键十单击来自动完成连线。起始和终止引脚必须在同一层上，并且连线上没有障碍物。使用ShiftSpace来选择各种线的角度模式。角度模式包括：任意角度，450，弧度450，900和弧度900。按Space键切换角度。在任何时间按End键来刷新屏幕。在任何时间使用V，F键重新调整屏幕以适应所有的对象。在任何时候按Page UP或 Page Down

36、键，以光标位置为核心，来缩放视 图。使用鼠标滚轮向上边和下边平移。按住Ctrl键，用鼠标滚轮来进行放大和缩小。当设计者完成布线并希望开始一个新的布线时，右击或按ESC键。为了防止连接了不应该连接的引脚。Altium Designer将不断地监察板的连通性，并防止设计者在连接方面的失误。重布线是非常简便的，当设计者布置完一条线并右击完成时，冗余的线段会被自动清除。祝贺！设计者已经手工布线完成了PCB板设计。3.5.5自动布线 请完成以下步骤，设计者会发现使用AltiumDesigner软件是如此方便。1首先，从菜单选择Tools Un-Route All（快捷键U，A）取消板的布线。2从菜单选择

37、Auto Route All（快捷键A，A），弹出 Situs Routing Strategies对话框，单击Route All按钮。Messages显示自动布线的过程。Situs autorouter提供的布线结果可以与一名经验丰富的设计师相比，如图3-30所示。这是因为AltiumDesigner在PCB窗口中对设计者的板进行直接布线，而不需要导出和导入布线文件。图3-30 自动布线结果 （3）单击FileSave命令（快捷键：F，S）来储存设计者设计的板。注：线的放置由Autorouter通过两种颜色来呈现。红色，表明该线在顶端的信号层；蓝色，表明该线在底部的信号层。要用于自动布线的层

38、在PCB Board Wi ard中的 RoutingLayer 设计规则中指定。设计者也会注意到连接到连接器的两条电源网络导线要粗一些，这是由设计者所设置的两条新的Width设计规则所指明的。如果设计中的布线与图3-29不完全一样，也是正确的，因为手动布线时，布的是单面板，而自动布线时，布的是双面板，再加上元器件摆放位置不完全相同，布线也会不完全相同。图3-30为自动布线的结果。因为最初在PCB Board Wi ard中确定的板是双面印刷电路板，所以设计者可以使用顶层和底层来手工将设计者的板布线为双面板。要这样做，从菜单选择Tools Un-Route All（快捷键U，A）取消板的布线。

39、象以前那样开始布线，但要在放置导线时用“*”键在层间切换。AltiumDesigner软件在切换层的时候会自动地插入必要的过孔。3.6验证设计者的板设计 Altium Designer提供一个规则驱动环境来设计PCB，并允许设计者定义各种设计规则来保证PCB板设计的完整性。比较典型的做法是，在设计过程的开始设计者就设置好设计规则，然后在设计进程的最后用这些规则来验证设计。在本例中设计者已经添加了二个新的宽度约束规则。设计者也注意到已经由PCB板向导创建了许多规则。为了验证所布线的电路板是符合设计规则的，现在设计者要运行设计规则检查Design Rule Check(DRC)。选择Design

40、Board Layers&Colors（快捷键L），确认System Colors 单元的DRC Error Markers 选项旁的Show复选框被勾选，这样DRC错误标记（DRC error markers）才会显示出来。从图3-30可以看出，三极管Q1、Q2和4个电阻R1R4的焊盘呈现绿色高亮，表示它们违反了设计规则，因为规则是实时检查的。下面检查违反设计规则的原因：1从菜单选择Tools Design Rule Check（快捷键T，D）,弹出Design Rule Checker对话框如图3-31所示，保证Design Rule Checker 对话框的实时和批处理设计规则检测都被配

41、置好。点一个类查看其所有原规则，如单击Electrical,可以看到属于那个种类的所有规则。图3-31 设计规则检查对话框 2保留所有选项为默认值，单击Run Design Rule Check按钮。DRC就开始运行，Design Rule Verification Report将自动显示，如图3-32所示，并在该文件夹Project Outputs for Multivibrator下，产生了Design RuleCheck-Multivibrator.drc文件。图3-32 设计规则检查报告从Multivibrator.drc文件看出有三个地方出错，错误如下：1Processing Rul

42、e:Clearance Constraint(Gap=13mil)(All),(All)2Processing Rule:Silkscreen Over Component Pads(Clearance=10mil)(All),(All)3Processing Rule:Minimum Solder Mask Sliver(Gap=10mil)(All),(All)错误结果也将显示在Messages面板。打开Messages面板，鼠标双击Messages面板中的一个错误，可以跳转到对应的PCB中的位置。下面依次解决3个违反设计规则的地方，现在检查第1个违反设计规则的地方：Clearance C

43、onstraint(Gap=13mil)(All),(All)。指出三极管Q1和Q2的焊盘违反了13mil安全间距规则。一、找出三极管焊盘间的实际间距：1在PCB文档激活的情况下，将光标放在一个三极管的中间按PageUp键来放大视图。2选择Reports Measure Primitives（快捷键R，P），光标变成十字形状。3将光标放在Q1三极管中间的一个焊盘的中心，左击或按ENTER。因为光标是在焊盘和与其连接的导线上，所以会有一个选择框弹出来让设计者选择需要的对象（如图3-33），从选择框中选择三极管的焊盘。图3-33 选择框选择需要的对象 4将光标放在Q1三极管右边焊盘的中心，左击或按

44、ENTER,再一次从弹出选择框中选择焊盘，一个信息框将打开显示两个焊盘的边缘之间的最小距离是10.63mil，如图3-34所示。图3-34 显示焊盘边缘的距离 5单击OK按钮关闭信息框，然后右击或按ESC退出测量模式，在且V、F快捷键重新缩放文档。二、设计者看看当前安全间距设计规则。1从菜单选择Design Rules（快捷键D，R）打开PCB Rules and ConstraintsEditor 对话框。双击Electrical类在对话框的右边显示所有电气规则。双击Clearance类型展开该行，然后单击展开Clearance打开它。对话框底部区将包括一个单一的规则，指明整个板的最小安全间

45、距（Minimum Clearance）是13mil，如图3-35所示。而三极管焊盘之间的间距小于这个值，这就是为什么当运 图3-35 Electrical类设计规则行DRC规则检查的时候，它们弹出了违反规则的信息。现在知道两个三极管焊盘之间的最小距离是10.63mil，建立一个针对三极管焊盘之间的设计规则，大小为10mil。2在PCB Rules andConstraints Editor 对话框中选择Clearance类型（左列），右击并选择New Rule添加一个新的安全间距约束规则Clearance_1。图3-36 设置最小间距 3双击新的安全间距规则10milClearance_1，

46、在Constraints单元设置Minimum Clearance为10mil，如图3-36所示。4由于该规则是一个二元规则（既有2个对象：导线、焊盘）。选择第一个对象（where The FirstObject Matches），单击Advanced(Query)选项，然后单击Query Helper按钮(如图3-35所示)，弹出Query Helper的对话框(如图3-37所示)，在Categories栏选择Membership Checks,然后在Name栏双击HasFootprintPad，“HasFootprint(,)”就出现在query栏，在“(,)”内输入三极管封装的名字：TO

47、-92A并在逗号后输入：*，如图3-37所示，设置好后，单击OK关闭对话框；或在图3-35的Full Query栏直接键入：HasFootprintPad(TO-92A,*)。“*”表示名为TO-92A的“任何焊盘”。图3-37 Query Helper的对话框 5在步骤4设置好规则Clearance_1的约束范围后，单击OK按钮关闭对话框。6设计者现在可以从Design Rules Checker 对话框（Tools DesignRule Check）单击Run Design Rule Check按钮重新运行DRC。就不会有“1.Clearance Constraint(Gap=13mil)

48、(All),(All)”的提示信息了。现在来检查第二第三个错误提示：Silkscreen Over Component Pads(Clearance=10mil)(All),(All)Minimum Solder Mask Sliver(Gap=10mil)(All),(All)1从菜单选择Design Rules（快捷键D，R）打开PCB Rules and Constraints Editor 对话框。双击Manufacturing类在对话框的右边显示所有制造规则（如图3-38所示），现在看出第2、3个错误提示信息都属于制造规则类，现在的主要任务是设计PCB板，与制造的关系不大，所以可以关

49、闭这2个规则。方法：在图3-38对话框的右边，找到SilkscreenOver Component Pads和Minimum Solder Mask Sliver两行，把Enabled栏的复选框的“”去掉即可,表示不进行该2项的规则检查。图3-38 PCB 设计规则编辑对话框 2单击图3-38的OK按钮，PCB板上就没有绿色的高亮显示了，如图3-1所示。保存已经完成的PCB和项目文件。3.7 在3D模式下查看电路板设计 如果设计者能够在设计过程中使用设计工具直观地看到自己设计板子的实际情况，将能够有效的帮助他们的工作。AltiumDesigner软件提供了这方面的功能，下面研究一下它的3D模式

50、。在3D模式下可以让设计者从任何角度观察自己设计的板。Altium Designer软件的3D环境的要求支持DirectX9.0C及相关技术，并使用一块独立的显卡。对于如何测试系统，以及让Altium Designer可以使用DirectX，单击菜单Tools Preferences打开 Preferences对话框中如图3-39所示，选择PCB Editor的Display选项，按“Test DirectX”按钮，测试显卡是否支持DirectX，以下按提示做，如果显卡支持DirectX，就可进行如下操作。注意：DirectX9.0C软件可以从网上下载，然后进行安装。图3-39 参数设置对话框