本文格式為Word版，下載可任意編輯——《電子線路CAD實訓》

自動化專業

《電子線路CAD訓練》實訓報告

專業學生姓名班級學號完成日期

鹽城工學院電氣工程學院自動化（計算機測控）

B自動化(094)

09106034072023.1.13

《電子線路CAD訓練》實訓報告

內容提要

電子線路CAD的訓練，教會了我AltiumDesigner09軟件的安裝，基本的操作方法和技巧。從一開始的電子線路原理圖的設計，電子原理圖元件庫文件的設計，到電子線路PCB板設計，最終到PCB元件封裝庫的設計。一步步，由淺入難，循序漸進，真正達到了電子線路CAD的訓練要求和目的。

電子線路原理圖的設計。原理圖編輯是電路CAD設計的前提，因此原理圖編輯（SchematicEdit）是電路CAD軟件必備的功能。

原理圖元件庫文件的設計。它包括創立原理圖元件庫文件和創立復合元件庫。

電子線路PCB電路板的設計。PCB（PrintedCircleBoard，印制電路板）設計是電子產品由原理設計轉換為產品的一個重要過程，為實現電路原理圖所描述的電路，設計者需要設計滿足原理圖要求的PCB。

PCB元件封裝庫設計。為了便利用戶處理設計中的PCB元件封裝，AltiumDesigner09提供了PCB元件封裝編輯器，用戶可以在該編輯器中對PCB元件封裝庫進行編輯操作，包括復制PCB元件封裝，刪除PCB元件封裝、新建自定義的PCB元件封裝以及修改PCB元件封

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目錄

1AltiumDesigner09軟件介紹及安裝11.1AltiumDesigner09軟件的介紹11.2AltiumDesigner09軟件的安裝11.2.1AltiumDesigner09軟件的安裝要求。11.2.2安裝步驟11.3軟件的安裝小結22電子線路圖原理圖設計32.1概述32.2創立項目和原理圖32.2.1創立新項目42.2.2創立原理圖圖紙52.3實訓內容及過程52.4電路原理圖的小結73電路原理圖元件庫文件的設計83.1概述83.2元件庫文件的設計步驟83.3實訓內容和過程93.4對元件庫文件設計的看法114電子線路PCB電路板設計124.1PCB電路板的概況124.2創立新的PCB板124.3手工布線134.3.1手工布線的操作。13

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4.3.2手工布線的實訓144.4自動布線16

4.4.1自動布線的步驟164.4.2自動布線實訓內容174.5PCB的規則204.6電子線路PCB電路板的結語205PCB元件封裝庫設計215.1PCB元件封裝的描述215.2建立新的PCB庫215.3PCB元器件封裝庫225.4元件封裝庫設計的實訓24

5.4.1實訓的過程245.4.2實訓的元件圖255.5對元件封裝庫的認識和想法28實訓體會29《電子線路CAD訓練》實訓報告

4電子線路PCB電路板設計4.1PCB電路板的概況

PCB即為PrintedCircurtBoard的英文縮寫，即我們尋常說的印刷電路板。印刷電路板是電子設備不可缺少的重要組成部分。它既是電路元器件的支撐板，又是提供元器件之間的電氣連接，具有機械和電氣的雙重作用。電路設計的最終目的就是生成印刷電路板，原理圖的設計只是從原理上給出了電氣的連接關系，電路功能的最終實現還是依靠于電路印刷板的設計，PCB設計是電路設計的最終結果。

在完成了電路板上元器件的布局之后。我們就可以開始對電路板進行布線了。電路板的布線方法同元器件的布局一樣也分為兩種，即手工布線和自動布線。一般來說，電路的工作性能不同，對電路板上的各種布線的設計者要求也不同，譬如電源線和接地線由于通過的電流較大，布線要求較寬；規律電路只是傳輸信號，因此布線就可以相對的細一些；為了提高電路板的抗干擾能力，導線在拐角處應采取鈍角或是圓角過渡登。所以，在正是進行布線之前，應當根據電路設計的要求，進行電路板布線設計規則的設置，不僅是自動布線的依據，也會給手工布線帶來極大的便利。4.2創立新的PCB板一.創立PCB電路板

(1)啟動AltiumDesigner，選擇“File〞→“New〞→“PCBProject〞命令，則“Project〞面板里將出現一個“PCB＿Project1.PrjPCB〞,單擊“File

〞→“SaveProjectAs…〞命令，在彈出的另存為對話框選擇自定義的存取路徑，然后單擊“保存〞按鈕即可存盤。有了項目即可新增電路圖文件。啟動“File〞→“New〞→“Schematic〞命令，則在方才建立的項目下將新建一個Sheet.SchDoc，同時進入電路圖編輯環境。同樣的，必需在將這個電路圖文件存盤，準備好項目及電路圖文件后，即可在電路圖編輯區里繪制電路圖。

(2)電路圖設計完成后，則在項目里，新增電路板文件，選擇“File〞→“New〞→“PCB〞命令，則在方才建立的項目下，將新增一個

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PCB1.PcbDoc，同時進入電路板編輯環境。同樣的，必需再將這個電路板文件存盤。不管有都少電路圖或電路板，都屬于項目下的源文件放置在項目下的“SourceDocuments〞文件夾里。二．PCB編輯環境

（1）啟動AltiumDesigner，選擇“File〞→“New〞→“PCBProject〞命令，則“Project〞面板里將出現一個“PCB＿Project1.PrjPCB〞,單擊“File

〞→“SaveProjectAs…〞命令，在彈出的另存為對話框選擇自定義的存取路徑，然后單擊“保存〞按鈕即可存盤。有了項目即可新增電路圖文件。啟動“File〞→“New〞→“Schematic〞命令，則在方才建立的項目下將新建一個Sheet.SchDoc，同時進入電路圖編輯環境。同樣的，必需在將這個電路圖文件存盤，準備好項目及電路圖文件后，即可在電路圖編輯區里繪制電路圖。（2）電路圖設計完成后，則在項目里，新增電路板文件，選擇“File〞→“New〞→“PCB〞命令，則在方才建立的項目下，將新增一個PCB1.PcbDoc，同時進入電路板編輯環境。同樣的，必需再將這個電路板文件存盤。不管有都少電路圖或電路板，都屬于項目下的源文件放置在項目下的“SourceDocuments〞文件夾里。4.3手工布線

4.3.1手工布線的操作。

(1)從主菜單中選擇“Place〞→“InteractiveRouting〞命令，移動光標到連線節點，單擊鼠標確定連線的其實位置。在工作區移動光標。按“Tab〞鍵，開啟“InteractiveRouting〞對話框，單擊“DesignRuleConstraints〞顯示設計規則參數，“Menu〞按鈕用于開啟設置設計規則參數的下拉菜單。

(2)單擊“Menu〞按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇“EditWidthRule〞開啟一個對話框，在該對話框的“Constraints〞區域的“MaxWidth〞編輯框內輸入“20mil〞，單擊“OK〞按鈕，將最大連線寬度設置為“20mil〞。

(3)在“InteractiveRouting〞對話框的“TraceWidth〞編輯框內輸入當前布置的連

線寬度，該值應介于最小連線寬度和最大連線寬度之間。

(4)移動光標到實際連線終止處，單擊鼠標布置第一個線段，單擊鼠標右鍵結

束此次連續線段的布置，同樣的方法布置其他的連接線段。

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4.3.2手工布線的實訓一：手工布線的具體步驟

(1)選擇“Place〞→“InteractiveRouting〞命令，移動光標到連線節點，單擊鼠標

確定連線的其實位置。在工作區移動光標。按“Tab〞鍵，開啟“InteractiveRouting〞對話框，單擊“DesignRuleConstraints〞顯示設計規則參數，“Menu〞按鈕用于開啟設置設計規則參數的下拉菜單。

(2)單擊“Menu〞按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇“EditWidthRule〞開啟一個

對話框，在該對話框的“Constraints〞區域的“MaxWidth〞編輯框內輸入“25mil〞，單擊“OK〞按鈕，將最大連線寬度設置為“25mil〞。

(3)在“InteractiveRouting〞對話框的“TraceWidth〞編輯框內輸入當前布置的

連線寬度，該值應介于最小連線寬度和最大連線寬度之間。

(4)移動光標到實際連線終止處，單擊鼠標布置第一個線段，單擊鼠標右鍵

終止此次連續線段的布置，同樣的方法布置其他的連接線段。(5)保存手工布好線的PCB板圖。二：手工布線圖

4.3.2(a)電路原理圖

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4.3.2手工布線

圖4.3.2(b)反饋電路原理圖

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手工布線圖

4.4自動布線4.4.1自動布線的步驟

(1)在主菜單中選擇“Design〞→“ImportChangesFromDigit＿meter＿PCB.PrjPcb〞命令，開啟“EngineeringChangeOrder〞對話框。

(2)單擊“ExecuteChange〞按鈕，應用所有已選擇的更新，“EngineeringChange

Order〞對話框內列表的“Statue〞下的“Check〞和“Done〞列將顯示檢查更新和執行更新后的結果，沒有出現錯誤則執行成功。否則要更該原理圖中的錯誤！

(3)單擊“EngineeringChangeOrder〞對話框的“Close〞按鈕，關閉該對話框。單

擊PCB圖中的元件，將其一一拖到PCB板中的“Keep－Out〞區域內。然后調整元件的位置。

(4)自動布線。在主菜單中選擇“AutoRoute〞→“All〞命令，開啟“SitusRouting

Strategies〞對話框。在該對話框內，單擊“RouteAll〞按鈕，啟動Situs自動布線。布線終止后，系統彈出顯示自動布線過程中的信息。(5)單擊保存工具按鈕，保存PCB文件。

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4.4.2自動布線實訓內容一自動布線的過程操作

1.新建工程和項目。“File〞→“New〞→“PCBProject〞命令，則“Project〞面板里將出現一個“PCB＿Project1.PrjPCB〞對其重命名并將其保存。在已經建立的工程上右擊，添加已經畫好的電路原理圖。

2.檢查是否有錯，Project→CompileDocument和Project→CompilePCB.PrjPCB，若沒有出錯的提醒，則說明沒錯。

3．在菜單上單擊Designe→UpdatePCBDocument,把原理圖添加到工程PCB板旁邊。

4.將原理圖全部選中，拖PCB板上，并將其依照原圖布局，整理。使各部分分開，不相交，布局合理，簡明。

5.選擇Keep-OutLayer將整個電路圖圈住，形成一個封閉的矩形。在菜單欄Designe下選擇Rules,將Ruling下的Width改為PreferredWidth為30，MaxWidth為50，點擊按鈕“OK〞

6.執行菜單下選擇“AutoRoute〞→“All〞命令，開啟“SitusRoutingStrategies〞對話框。在該對話框內，單擊“RouteAll〞按鈕，啟動Situs自動布線。布線終止后，系統彈出顯示自動布線過程中的信息。7.將所布好的圖保存。二自動布線圖

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圖4.4.2(a)萬能充電器

萬能充電器的自動布線圖

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21212121212187651234《電子線路CAD訓練》實訓報告

圖4.4.2(b)LED顯示電路

自動布線圖19

219161521413121110112121212345678

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4.5PCB的規則

(1)為了便利設置和管理設計規則，AltiumDesigner6.0提供設計規則編輯器。(2)規則的基本操作包括：新建設計規則、刪除規則、導出設計規則、導入規

則、設置規則優先級。

(3)根據設計規則的適應范圍分為十個類別：“Electrical〞規則類、“Routing〞規則類、“SMT〞規則類、“Mask〞規則類、“Plane〞規則類、“Testpoint〞規則類、“Manufacturing〞規則類、“HighSpeed〞規則類、“Placement〞規則類、“SignalIntegrity〞規則類。

4.6電子線路PCB電路板的結語

在電子線路PCB電路板的設計過程中，PCB的布局對自動不布線的影響很大，所以，我們在設計PCB板的時候一定要把元件的布局設置合理，這樣自動布線的效果才理想。假使想重新布線，則選擇菜單Tools的Un-route到All命令，就把所有的已布線的線路全部撤銷，變成了飛線；假使選擇Tools→Un-route→Net命令，可單擊需要撤銷的網絡，這樣就可以撤銷選中的網絡；假使選擇Tools→Connection命令，就可以撤銷選中的連線；假使選擇Tools→Un-route→Component命令，單擊元件，相應的元件上的線就會變為飛線。

自動布線的時候，我們往往能發現紅色的元件，那是貼片，不是規則所需要的元件，正確的做法是到原電路原理圖中替換到相應的元件，使之變為正式的元件，再重新自動布線。假使元件過大，超過默認的PCB板，應當重新定義板型，使所有的元件都處于其中。

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5PCB元件封裝庫設計5.1PCB元件封裝的描述

AltiumDesigner09為PCB設計提供了比較齊全的各類直插元器件和SMD元器件的封裝庫，這些封裝庫位于AliumDesigner09的安裝盤下的ProgramFile\\AltiumDesigner09\\PCB文件夾下。封裝也可以從PCBEditor復制到PCB庫，從一個PCB復制到另一個PCB庫，也可以是通過PCBLibraryEditor的PCBComponentWizard或繪圖工具畫出來的。在一個PCB設計中，，假使所有的封裝已經放置好，我們可以再PCBEditor中執行Design→MarkPCBLibrary命令來生成一個只包含所有當前封裝的PCB庫5.2建立新的PCB庫1.建立新的PCB庫

(1)執行File→New→Library→PCBLibrary命令，建立一個名為Pcbib1.PcbLib

文檔，同時顯示名為PCBComponent-1的空白元件頁，并顯示PCBLibrary庫面板。

(2)重新命名該PCB庫文檔為PCBFootprints.PcbLib.(3)單擊PCBLibrary標簽進入PCBLibrary面板。

(4)單擊一次PCBLibraryEditor工作區的灰色區域并按住PageUp鍵進入放

大知道能夠看清柵格。2.PCBLibrary編輯器面板

PCBLibraryEditor的PCBLibrary面板提供修改操作，包括PCBLibrary

面板的Components區域列出了當前選中庫的所有元器件。

(1)在Components區域右擊將顯示菜單項選擇項，我們可以新建器件，編輯器件

屬性，復制或粘貼選定的器件，或更新開放PCB的器件封裝。支持：在庫內部執行復制和粘貼操作。從PCB板復制，粘貼到庫。

在PCB庫之間執行粘貼，復制操作。

(2)ComponenetsPrimitives區域列出了屬于當前選中的元器件的圖元，單擊列

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表中的圖元，在設計窗口中加亮顯示。

(3)在ComponenetsPrimitives區域下面是元器件封裝模型顯示區，該去有一

個選擇框，選擇框選擇那一部分，設計窗口就顯示那一部分，可以調理選擇框的大小。5.3PCB元器件封裝庫一：PCB元器件封裝庫的管理

在PCB元件封裝編輯器的“PCBLibrary〞工作面板中，用戶可對PCB元件封裝庫中的PCB元件庫進行管理，即進行復制、粘貼、導入、刪除PCB元件封裝操作。

開啟包含有需要復制的PCB元件封的PCB元件封裝庫文件，啟動PCB元件封裝編輯器。單擊工作區左側的“PCBLibrary〞工作面板標簽，開啟“PCBLibrary〞工作面板，在該工作面板上方的“Mask〞編輯框中輸入“BNC*〞，將所有名稱前3個字母為“BNC〞的PCB元件封裝篩選出來。篩選結果將在“Components〞列表中顯示。在“PCBLibrary〞工作面板中“Components〞列表中的選擇名為“BNC＿RACON〞的PCB元件封裝，單擊鼠標右鍵，彈出右鍵菜單項選擇擇“Copy〞命令，復制已選中的名為“BNC＿RACON〞的PCB元件封裝。在主菜單中選擇“File〞→“New〞→“Library〞→“PCBLibrary〞命令，新建一個默認名稱為“PcbLib1.PcbLib〞的新PCB元件封裝庫。在新PCB元件封裝庫的“PCBLibrary〞工作面板中的“Components〞列表單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Paste1components〞命令，將名為“BNC＿RACON〞〞的PCB元件封裝復制到新的PCB元件封裝庫中。單擊工具欄中的保存按鈕，在彈出的對話框中設置文件名稱為“Save(PcbLib1.PcbLib)As〞，單擊保存按鈕“保存〞該PCB元件封裝庫文件。二：創立元器件的封裝

元器件的封裝方法有好多，如使用PCBComponentWizard創立封裝，手工創立封裝。對于符合標準的PCB元件封裝，假使采用手工方式定義，定義的過程比較間接繁瑣，簡單出現錯誤，針對這種狀況，AtiumDesigner

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為用戶提供了PCB元件封裝向導，幫助用戶完成焊盤較多的PCB元件封裝的制作。

使用PCB元件封裝向導生成PCB元件封裝步驟如下：

(1)啟動AtiumDesigner，在主菜單中選擇“File〞→“Open〞命令，開啟“ChooseDocumenttoOpen〞對話框，在該對話框中選擇新建的“Custom_Pcb.PcbLib〞庫文件，啟動PCB元件封裝編輯器。

(2)在主菜單中選擇“Tools〞→“ComponentWizard〞命令，或者直接在“PCBLibrary〞工作面板的“ComponentWizard〞列表中單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ComponentWizard〞命令，開啟“ComponentWizard〞對話框，顯示“PCBComponentWizard〞頁面。

(3)單擊“PCBComponentWizard〞對話框中的“Next〞按鈕，顯示“Componentpatterns〞頁面。

在“Componentpatterns〞頁面中選擇“DualIn-LinePackages(DIP)〞項，在“Selectaunit〞下拉列表中選擇“Imperial(mil)〞，單擊“Next〞按鈕，開啟“DualIn-LinePackages(DIP)〞頁面，顯示“Definethepadsdimensions〞視圖。“Definethepadsdimensions〞用于設置焊盤的尺寸。

(4)“Definethepadsdimensions〞視圖中示意左側的焊盤尺寸編輯框中設置焊

盤的縱向尺寸為“60mil〞置焊盤中孔的直徑為“25mil〞，設置焊盤橫向外徑為“60mil〞單擊“Next〞按鈕，顯示“Definethepadslayout〞視圖。“Definethepadslayeout〞視圖用于設置焊盤之間的間距。

接受默認間距，單擊“Next〞按鈕，顯示“Definetheoutlinewidth〞視圖。“Definetheoutlinewidth〞視圖用于設置絲印線框中線的寬度。

(5)單擊“Definetheoutlinewidth〞視圖中的線框的導線寬度尺寸標注，將其文字該為“8mil〞，設置輪廓線的寬度為8mil,然后單擊“Next〞按鈕，顯示“Setnumberofthepads〞視圖。單擊“Next〞按鈕，顯示“Setthecomponentname〞頁面。“Setthecomponentname〞頁面用于設置元件封裝的名稱。

(6)在“Setthecomponentname〞頁面中的編輯框中輸入“DIP-100〞，作為PCB元件封裝的名稱，單擊“Next〞按鈕，顯示終止視圖。

(7)單擊PCB元件封裝向導視圖中的“Finish〞按鈕，創立的PCB元件封裝。選擇主菜單中的“File〞→“Save〞命令，或單擊標準工具欄中的保存工具按

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鈕，保存該PCB文件封裝庫。5.4元件封裝庫設計的實訓5.4.1實訓的過程PCB元件封裝：步驟簡述：

(1)啟動AtiumDesigner，在主菜單中選擇“File〞→“Open〞命令，開啟“ChooseDocumenttoOpen〞對話框，在該對話框中選擇新建的“Custom_Pcb.PcbLib〞庫文件，啟動PCB元件封裝編輯器。

(2)在主菜單中選擇“Tools〞→“ComponentWizard〞命令，或者直接在“PCBLibrary〞工作面板的“ComponentWizard〞列表中單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ComponentWizard〞命令，開啟“ComponentWizard〞對話框，顯示“PCBComponentWizard〞頁面。

(3)單擊“PCBComponentWizard〞對話框中的“Next〞按鈕，顯示“Componentpatterns〞頁面。在“Componentpatterns〞頁面中選擇“DualIn-LinePackages(DIP)〞項，在“Selectaunit〞下拉列表中選擇“Imperial(mil)〞，單擊“Next〞按鈕，開啟“DualIn-LinePackages(DIP)〞頁面，顯示“Definethepadsdimensions〞視圖。

(4)接受默認間距，單擊“Next〞按鈕，顯示“Definetheoutlinewidth〞視圖。“Definetheoutlinewidth〞視圖用于設置絲印線框中線的寬度。

(5)單擊“Definetheoutlinewidth〞視圖中的線框的導線寬度尺寸標注，將其文字該為“8mil〞，設置輪廓線的寬度為8mil,然后單擊“Next〞按鈕，顯示“Setnumberofthepads〞視圖。“Setnumberofthepads〞視圖用于設置元件封裝中引腳焊盤的數據。“Setnumberofthepads〞視圖中的編輯框中輸入“40〞，設置總焊盤數為“40〞，單擊“Next〞按鈕，顯示“Setthecomponentname〞頁面。“Setthecomponentname〞頁面用于設置元件封裝的名稱。

(6)在“Setthecomponentname〞頁面中的編輯框中輸入“DIP40-100〞，作為PCB元件封裝的名稱，單擊“Next〞按鈕，顯示終止視圖。

(7)單擊PCB元件封裝向導視圖中的“Finish〞按鈕，創立的PCB元件封裝。選

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擇主菜單中的“File〞→“Save〞命令，或單擊標準工具欄中的保存工具按鈕，保存該PCB文件封裝庫。5.4.2實訓的元件圖第一種方法：手工制作

1.開啟元器件封裝庫文件，選取菜單命令Tools，或是用快捷鍵T/C,執行2.這時系統就會彈出元器件封裝生成向導，單擊對話框中的Cancel按鈕，

這時在元件封裝庫編輯器管理窗口的瀏覽器欄中會出現一個新的元器件，從它的工作區域來看，這是一個空元器件。

3.首先繪制元器件的外形，將當前的工作層面設置成TopOverlay,根據變壓

器的外形尺寸參數，繪制元器件的外形。

4.接下來放置該元器件的焊盤，在編輯元器件封裝的工作窗口中放置26

個焊盤。

5.在放置完畢焊盤后，雙擊焊盤，即可開啟Pad設置對話框。

6.根據元器件實物的確切數據，調整焊盤間距。根據元器件的其他尺寸完

成元器件的其他外形線。

7.選取菜單Tools,或單擊管理器窗口中瀏覽器的Rename按鈕，在彈出的

對話框中將當前的元器件更名為“Trans〞。8.保存元器件封裝。

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圖5.4.2.1(a)非標準變壓器的封裝

其次種方法：利用向導生成元器件的封裝

1.在元器件封裝庫編輯器中選取菜單Tools,即可開啟ComponentWizard對

話框。

2.單擊Ne