EDA技术及应用：PCB设计教学课件

第7章PCB设计7.1印制电路板图设计 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 PCB设计 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 如图7-1-1所示。图7-1-17.2自动布局与自动布线基本步骤【例7.1】设计制作“趣味闪闪灯”印刷电路，电路如图7-2-1所示。图7-2-17.2.1准备原理图在指定文件夹下建立一个工程项目趣味闪闪灯.PRJPCB，在该项目中创建原理图命名为趣味闪闪灯.SchDOC。7.2.2利用封装管理器检查所有元器件封装为了确保所有与原理图和PCB相关的库都可用，在将原理图信息导入到新的PCB之前，用封装管理器检查所有元件的封装。（1）在原理图编辑器内，执行Tools→FootprintManager命令，进入封装管理器检查对话框。（2）对话框的元件列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf （ComponentList）区域，显示原理图内的所有元件，可以用鼠标左键选择每一个元件，当选中一个元件时，在对话框的右侧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封装。（3）如果对话框右下角的元件封装区域没有出现，可以点击【Add】按钮，添加封装。（4）所有元件封装检查完毕且正确，按【Close】按钮关闭对话框。图7-2-3封装管理对话框7.2.3规划印制电路板规划电路板，包括板层、单位、栅格、物理边界、电气边界等。7.2.4绘制电路板轮廓使用PCB设计模板向导来制作PCB文件。方法和步骤如下：（1）单击文件工作面板中Newfromtemplate选项下的PCBBoardWizard选项启动PCB电路板设计向导如下图所示。（2）单击【Next】按钮设置PCB板度量单位。系统提供两种度量单位，根据题目要求，选择Metric（公制）单位（3）单击【Next】按钮，确定PCB板尺寸类型。（4）单击【Next】按钮设置电路板形状和布线信号层数。（5）单击【Next】按钮，确定PCB板的SignalLayer（信号层）和PowerPlanes（电源层）数目。（6）单击【Next】按钮设置过孔类型，本例选择Throughholevia（穿透式过孔）。（7）单击【Next】按钮设置元件的类型和布线工艺。在Theboardhasmostly选项区域中选择Through-holecomponents即插接式封装元件，选中此项后出现如图7-2-10所示对话框，根据题目要求选择OneTrack单选项，即相邻焊盘之间只允许穿过1条导线。图7-2-10插接式封装元件类型（8）单击【Next】按钮，设置导线和过孔的属性，这里均采用默认值。（9）单击【Next】按钮，出现PCB设置完成对话框，单击【Finish】按钮，将启动PCB编辑器，至此完成了使用PCB向导新建PCB板的设计。新建的PCB文档将被默认命名为PCB1.PcbDoc，编辑区中会出现设定好的空白PCB图纸，如图7-2-12所示。在图7-2-12中，用鼠标右键点击文件ProjectsPCB1.PcbDoc在弹出的菜单中选择SaveAs…选项，将其保存为趣味闪闪灯.PcbDoc，并将其加入到趣味闪闪灯.PRJPCB项目中。图7-2-12创建完毕的PCB1.PcbDOC文件7.2.5导入数据导入数据就是将原理图文件中的信息引入到PCB文件中，以便于绘制印制电路板，为布局和布线做准备。具体步骤如下。（1）在PCB编辑器中，执行菜单命令Design→ImportChangesFrom趣味闪闪灯.PrjPcb，弹出如图7-2-14所示的设计项目修改对话框。同样，也可以在原理图编辑器中，执行菜单命令Design→UpdatePCBDocument趣味闪闪灯.PcbDoc，弹出该设计项目修改对话框。图7-2-14设计项目修改对话框（2）单击【ValidateChanges】校验改变按钮，系统对所有元件信息和网络信息进行检查。如果所有改变有效，则Check状态列出现勾选，说明网络表中没有错误。如果出现错误，在信息（Messages）面板中将给出原理图中的错误信息，双击错误信息可回到原理图中进行修改，修改后需重新检查直到没有错误为止。（3）单击【ExecuteChanges】执行改变按钮命令，系统开始执行所有元件信息和网络信息的传送，若无错误，则Done状态勾选。如右图所示。拥有数据的PCB文件（4）单击【Close】按钮关闭对话框。所有的元器件和飞线出现在PCB文件工作区中的“趣味闪闪灯”Room框内。此处Room框用于限制单元电路的位置，即某一个单元电路中的所有元件将被限制在由Room框所限定的PCB范围内，便于PCB电路板的布局规范，减少干扰，通常用于层次化的模块设计和多通道设计中。由于本项目未使用层次设计，除了自动布局可以使用Room边框的功能外，其余操作不需要使用到Room边框的功能，所以为了方便元件布局，建议自动布局结束后将该Room框删除，删除方法将在下一节介绍。7.2.6元器件自动布局元器件的布局是指将网络表中的所有元器件放置在PCB板上，是PCB设计的关键一步。如果单面板元器件布局不合理，将无法完成布线操作；双面板元器件布局不合理，布线时将会放置过多过孔，使电路板导线变得复杂。布局的整体要求是整齐、美观、对称、元器件密度均匀，这样才能使电路板的利用率最高，并且降低电路板的制作成本。合理的布局通常采用连线最短原则，同时还要考虑电路的机械结构、散热、电磁干扰等问题。AltiumDesigner提供了两种元件布局方法，自动布局和手动布局。只靠自动布局往往达不到实际的要求，通常将两者结合以获得良好的效果。本例先进行自动布局，再进行手工调整。自动布局的步骤如下：（1）在“趣味闪闪灯”Room框上按住鼠标左键将其拖入“Keep-Out”区域内，如图7-2-18所示。图7-2-18Room框拖入“Keep-Out”区域内的PCB文件（2）执行Tools→ComponentPlacement→ArrangeWithinRoom命令，出现十字光标后，单击PCB图中的Room框，可以发现元器件的位置发生了变化，自动布局完成。如图7-2-19。图7-2-19执行自动布局后的PCB文件（3）将“趣味闪闪灯”Room框删除，删除方法有以下两种。方法一：执行菜单命令Edit→Delete，若“Room”为非锁定状态，则单击工作区中的Room框。方法二：若“Room”为非锁定状态，单击Room框，按计算机键盘上的删除键【Delete】将其删除。（4）保存文件，如图7-2-20所示。图7-2-20删除Room框并保存后的PCB文件7.2.7手工调整布局手动布局应根据原理图和电子线路的相关知识进行调整，本例采用的规则是优先考虑核心元件和体积较大的元器件，然后再考虑其他元器件的布局。手动调整需要用到元件的移动、元件的旋转，标识符的调整。（1）元件的移动。在要移动的对象上按住鼠标左键拖拽到合适的位置放开鼠标左键即可。（2）元件的旋转。在要转动的对象上按住鼠标左键，然后按Space（空格）键，元件按90°方向旋转。（3）标识符的调整。双击标识符可以出现标识符修改对话框。例如双击发光二极管D2标识符，出现如图7-2-21的标识符修改对话框，调整标识符的Width（宽）和Height（高）和旋转角度Rotation等。经过手动调整后的PCB文件，如图7-2-22所示。图7-2-21的标识符修改对话框图7-2-22手动布局完成后的PCB文件7.2.8自动布线规则根据题目要求需要设置的参数有：最小电气安全距离0.2mm，+3V电源线的宽度0.6mm，接地线GND宽度1mm，其余线宽0.4mm。设置布线规则的操作步骤如下：（1）执行菜单命令Design→Rules...，调出PCB规则和约束编辑器对话框，如图7-2-23。图7-2-23PCB规则和约束编辑器对话框（2）选择左侧栏中的Electrical电气规则选项，单击Clearance，右侧栏中显示电气安全距离设置对话框，将最小电气距离设置为0.2mm，如图7-2-24所示。图7-2-24安全距离设置对话框（3）选择左侧栏中的Routing布线规则，右侧栏中显示该规则下的具体内容，如图所示。如果要对特殊要求的导线宽度进行设置，如电源线、接地线等，可以新建规则。操作步骤如下：①右击Width，在弹出的快捷菜单中选择NewRule...命令。②将新建的线宽规则Width_1命名为Width_GND，并对GND网络接地线的宽度设置为1mm。③同样重复新建线宽规则Width_1，将其改命名为Width_+3V，将+3V网络电源线的宽度设置0.6mm。④其余线宽规则Width设置。⑤设置布线规则优先级。单击PCB规则和约束编辑器对话框中的优先级设置按钮【Priorities】，改变优先级顺序的方法是选择某一需要改变优先级的线宽规则，通过单击【increasePriority】按钮增加优先级，单击【DecreasePriority】降低优先级。⑥单击【Close】按钮，返回，单击右下角的【Apply】按钮，再单击【OK】按键，完成了线宽规则设置。7.2.9自动布线设置完毕进行自动布线。自动布线菜单中包括对选定网络布线、对选定飞线布线、对选定区域布线、对选定元器件布线、全局布线。本例选择全局布线，操作步骤如下。（1）执行菜单命令AutoRoute→All，弹出自动布线策略选择对话框（2）在“SitusRoutingStrategies”对话框内的“AvailableRoutingStrategies”列表中选择“Default2LayerBoard”选项，勾选LockAllPre-routes（锁定全部预布线）和Rip-upViolationsAfterRouting（去掉违反规则的布线）。单击【RouteAll】按钮，启动Situs自动布线器进行自动布线。（3）自动布线结果如图7-2-34所示。从自动布线的结果可知，对于比较简单的电路，当元件布局合理，布线规则设置完善时，AltiumDesigner中Situs布线器的布线效果相当令人满意。（4）单击保存按钮，保存PCB文件，至此PCB自动布线结束。自动布线策略选择对话框图7-2-34自动布线结果7.2.10拆线如果对布线结果不满意，系统提供了拆线命令。执行菜单命令Tools→Un-Route，下一级子菜单中的命令即为各种拆线命令。1．All（全部）命令：拆除PCB上的所有导线。2．Net（网络）命令：拆除某一个网络上的所有导线。Un-Route取消布线子菜单3．Connection（连接）命令：拆除某个连接上的导线。Connection后，光标变成十字形状。移动光标到某根导线上单击左键，该导线建立的连接将被删除。此时光标仍处于拆线状态，可以继续拆除其他连接上的布线，单击鼠标右键或者按【Esc】键退出操作。4．Component（元件）命令：拆除某个元器件上的导线。选择Component后，光标变成十字形状。移动光标到某个元器件上单击左键，该元器件所有引脚的连线将被删除。此时光标仍处于拆除布线状态，可以继续拆除其他元器件上的布线，单击鼠标右键或者按【Esc】键退出操作。7.3布线前的其他设置执行菜单命令Design→Rules...，系统弹出如图7-3-1所示PCBRulesandConstraintsEditor（PCB设计规则和约束）对话框。该对话框左侧显示的是设计规则的类型，共分10类。其中包括：“Electrical”——电气设计规则类。“Routing”——布线设计规则类。“SMT”——SMT元件规则类。“Mask”——阻焊层设计规则类。“Plane”——内层设计规则类。“Testpoint”——测试点设计规则类。“Manufacturing”——制造规则类。“HighSpeed”——高速电路规则类。“Placement”——布局规则类。“SignalIntegrity”——信号完整性规则类。图7-3-1PCB设计规则和约束对话框对话框右侧显示对应设计规则的设计属性。左下角的按钮【Priorities】，单击该按钮，可以对同时存在的多个设计规则设置优先权的大小。对这些设计规则的基本操作有：新建规则、删除规则、导出和导入规则等。可以在左边任一类规则上右击鼠标，将会弹出如图7-3-2所示的菜单。在该设计规则菜单中，NewRule是新建规则；DuplicateRule是复制规则；DeleteRule是删除规则；Report……选项，将当前规则以报告文件的方式给出。ExportRules是将规则导出，将以.rul为后缀名导出到文件中；ImportRules是从文件中导入规则。下面，将重点介绍以下几类设计规则的设置和使用方法。图7-3-2PCB设计规则基本操作菜单7.3.1电气设计规则Electrical（电气设计）规则是电路板在布线时必须遵守的，包括安全间距、短路允许等4个方面设置。1．Clearance（安全间距）设置安全间距设置的是PCB电路板在布置铜膜导线时，元件焊盘和焊盘之间、焊盘和导线之间、导线和导线之间的最小距离。这个规则在【例7.1】“趣味闪闪灯”电路设计中已讲述。2．ShortCircuit（短路）设置短路设置是否允许电路中有导线交叉短路。系统默认不允许短路，即取消AllowShortCircuit复选项的选定，如图7-3-3所示。图7-3-3短路是否允许设置3．Un-RoutedNet（未布线网络）设置指定网络、检查网络布线是否成功，如果不成功，将保持用飞线连接。4．Un-connectedPin（未连接管脚）设置对指定的网络检查是否所有元件管脚都联机了。7.3.2布线设计规则1．Width（导线宽度）设置导线宽度分别有Maxwidth（最大宽度）、PreferredWidth（最佳宽度）、Minwidth（最小宽度）三个值。系统对导线宽度的默认值为10mil，单击每项直接输入数值可更改。本例采用系统默认值10mil。2．RoutingTopology（布线拓扑）设置拓扑规则是指布线的拓扑逻辑约束。AltiumDesigner14中常用的布线约束为统计最短逻辑规则，用户可以根据具体设计选择不同的布线拓扑规则。◆Shortest（最短）规则。该规则要求能够连通网络上的所有节点且使用的铜膜导线总长度最短。◆Horizontal（水平）规则。◆Vertical（垂直）规则。◆DaisySimple（简单雏菊）规则设置。该规则要求在用户指定的起点和终点之间连通网络上的各个节点，并且使连线最短。如果设计者没有指定起点和终点，此规则和“Shortest”拓扑规则的结果相同。◆Daisy-MidDriven（雏菊中点）规则设置。该规则要求以指定的起点为中心向两边的终点连通网络上的各个节点，起点两边的中间节点数目要相同，并且使连线最短。◆DaisyBalanced（雏菊平衡）规则。该规则要求将中间节点数平均分配成组，组的数目和终点数目相同，一个中间节点组和一个终点相连接，所有的组都连接在同一个起点上，起点间用串联的方法连接，并且使连线最短。◆StarBurst（星形）规则。该规则要求网络中的每个节点都直接和起点相连接，如果设计者指定了终点，那么终点不直接和起点连接。如果没有指定起点，那么系统将试着轮流以每个节点作为起点去连接其它各个节点，找出连线最短的一组连接作为网络的拓扑。图7-3-5最短拓扑逻辑图7-3-6水平拓扑规则图7-3-7垂直拓扑规则图7-3-8简单雏菊规则图7-3-9雏菊中点规则图7-3-10雏菊平衡规则图7-3-11星形规则3．RoutingRriority（布线优先级别）选项区域设置该规则用于设置布线的优先次序，设置的范围从0～100，数值越大，优先级越高，如图7-3-12所示。4．RoutingLayers（布线）设置该规则用于设置布线规则可以约束的工作层。包括顶层和底层布线层，共有32个布线层可以设置。如图7-3-13所示，由于本例设计的是双层板，故Mid-Layer1到Mid-Layer30都不存在，只能使用TopLayer和BottomLayer两层。图7-3-12布线优先级设置图7-3-13布线层设置5．RoutingCorners（拐角）设置布线的拐角可以有45°拐角、90°拐角和圆形拐角三种，如图7-3-14所示。从Style下拉菜单中可以选择拐角的类型。6．RoutingViaStyle（过孔）设置该规则用于设置布线中导孔的尺寸，其过孔设置如图7-3-17所示。可以调整的参数有过孔的直径ViaDiameter和过孔中的通孔直径ViaHoleSize，包括Maximum（最大值）、Minimum（最小值）和Preferred（最佳值）。设置时需注意过孔直径和通孔直径的差值不宜过小，否则将不宜于制板加工。合适的差值在10mil以上。图7-3-14图7-3-177.3.3SMT元件规则SMT元件类规则主要设置SMD元件引脚与布线之间的规则，共分为三个规则。1．SMDToCorner设计规则SMDToCorner设计规则用于设置SMD元件焊盘与导线拐角之间的最小距离。SMDToCorner设计规则视图中的Constraints区域。Distance编辑框用于设置SMD与导线拐角处的距离。2．SMDTOPlane设计规则SMDToPlane设计规则用于设置SMD与电源层的焊盘或过孔之间的距离。其Constraints区域仅有一个Distance选项，在该项中设置距离参数即可。3．SMDNeck-Down设计规则SMDNeck-Down设计规则用于设置SMD引出导线宽度与SMD元件焊盘宽度之间的比值关系。SMDNeck-Down设计规则视图中的Constraints区域。7.3.4阻焊层设计规则Mask（阻焊层设计）规则用于设置焊盘到阻焊层的距离，有如下几个规则。1．SolderMaskExpansion（阻焊层延伸量）设置该规则用于设计从焊盘到阻焊层之间的延伸距离。在电路板制作时，阻焊层要预留一部分空间给焊盘。这个延伸量就是防止阻焊层和焊盘相重迭，如左图所示系统默认值为4mil，Expansion用于设置延伸量的大小。2．PasteMaskExpansion（表面粘贴元件延伸量）设置该规则设置表面粘贴元件的焊盘和焊锡层孔之间的距离，如右图所示，图中的Expansion用于设置延伸量的大小，默认值为0mil。7.3.5内层设计规则Plane（内层设计）规则用于多层板设计中，有如下几种设置规则。1．PowerPlaneConnectStyle（电源层连接方式）设置电源层连接方式规则用于设置导孔到电源层的连接，其设置界面如图7-3-22所示。图7-3-22上图7-3-22中共有5项设置项，分别是：  ConnerStyle下拉列表：用于设置电源层和过孔的连接风格。下拉列表中有3个选项：ReliefConnect（发散状连接）、Directconnect（直接连接）和NoConnect（不连接）。工程制板中多采用发散状连接风格。  CondctorWidth文本框：用于设置导通的导线宽度。  Conductors复选项：用于选择连通的导线数目，可以有2条或者4条导线供选择。  Air-Gap文本框：用于设置空隙的间隔宽度。  Expansion文本框：用于设置从过孔到空隙的间隔之间的距离。2．PowerPlaneClearance（电源层安全距离）设置该规则用于设置电源层与穿过它的过孔之间的安全距离，即防止导线短路的最小距离，设置界面如图7-3-23所示，系统默认值20mil。3．PolygonConnectstyle（敷铜连接方式）设置该规则用于设置多边形敷铜与焊盘之间的连接方式，设置界面如图7-3-24所示。图7-3-23电源层安全距离设置图7-3-24敷铜连接方式设置7.3.6实例说明布线规则的设置【例7.2】设计制作低频小信号放大电路的印制电路板，电路如图7-3-25所示。电路中各元器件的属性见表7.2。1．设计要求（1）创建工程项目和原理图文件：工程项目命名为“低频小信号放大电路.PrjPCB”，原理图文件命名为“低频小信号放大电路.SchDoc”。（2）绘制符合要求的电路原理图，注意表7.2中所给出的元件属性信息。（3）创建一个PCB文件，命名为“低频小信号放大电路.PCBDOC”。（4）PCB尺寸为50mm×40mm，采用直插式元件，两层布线。（5）物理边界与电气边界的距离为0。（6）电路板中焊盘与走线的安全距离为8mil。（7）+12V在底层走线且线宽为40mil，GND在顶层走线且线宽为50mil，其余线宽为20mil。（8）要求PCB元件布局合理，符合PCB设计规则。2．操作步骤（1）在AltiumDesigner14主界面中执行菜单命令File→New→Project...→PCBProject命令，新建一个PCB工程文件，保存为“低频小信号放大电路.PrjPCB”到指定文件夹下。执行菜单命令File→New→Schematic，新建一个原理图，将其保存为“低频小信号放大电路.SchDoc”到指定文件夹。（2）在原理图编辑环境中绘制低频小信号放大电路，并按照表7.2的元器件属性要求添加正确的元件及封装。如图7-3-26所示。图7-3-26低频小信号放大电路原题图（3）按题目要求用向导生成PCB文件，将其保存为“低频小信号放大电路.PCBDOC”到指定文件夹内，并加入到工程文件中。如图下图所示。（4）数据导入，导入完成后的状态如图7-3-28所示，元件封装导入后的PCB文件如图7-3-29所示。图7-3-28设计项目修改对话框传送报告图7-3-29元件封装导入后的PCB文件（5）自动布局，在“低频小信号放大电路”Room框上按住鼠标左键将其拖入Keep-Out区域内，并适当调整Room框大小。执行Tools→ComponentPlacement→ArrangeWithinRoom命令，出现十字光标后，单击PCB图中的Room框，可以发现元器件的位置发生了变化，自动布局完成，如图所示。随后将“低频小信号放大电路”Room框删除，并保存文件。（6）手动布局调整，其执行后的文件如图7-3-31所示。图7-3-31（7）布线前的规则设置，操作步骤如下：①执行Design→Rules...命令，在对话框左栏中的Electrical选项下选择Clearance选项进行电气距离设置。如果距离设置的单位为公制（mm），需先关闭对话框切换成英制单位（mil）后再设置。②选择左栏中的Routing布线规则选项，右击Width，在弹出的右键快捷菜单中选择NewRule...命令，生成新规则Width_1，将其命名为Width_+12V，并对+12V网络电源线的宽度进行设置。③同样重复新建线宽规则Width_1，将其改名为Width_GND，并对GND网络接地线的宽度进行设置。④其余线宽规则Width设置。⑤单击图对话框的优先级设置命令按钮【Priorities】，检查线宽设计优先级是否是线宽由高到低单击【Close】返回，单击【Apply】按钮，再单击【OK】按钮，完成线宽规则设置。⑥本例采用双层板布线，并且要求+12V在底层走线，GND在顶层走线，所以需要对RoutingLayers规则进行设置。执行Design→Rules...→RoutingLayers命令，右击RoutingLayers，在弹出的快捷菜单中选择NewRule...命令，生成新规则RoutingLayers_1，将其命名为RoutingLayers_+12V，设置+12V网络走线层为BottomLayer。⑦重复以上步骤，再新建一个新规则RoutingLayers_1，将其改命名为RoutingLayers_GND，设置GND网络走线层为TopLayer，如图7-3-38所示。⑧其余走线工作层规则RoutingLayers设置为默认双层走线。⑨单击PCB规则和约束编辑器对话框中的优先级设置命令，检查选取区域设计优先级。单击【Close】返回，单击【Apply】按钮，再单击【OK】按钮，布线前的规则基本设置结束。（8）全局布线，其操作步骤如下。①在主菜单中执行AutoRoute→All命令，弹出自动布线策略选择对话框，如图7-3-41所示。②在SitusRoutingStrategies对话框内的AvailableRoutingStrategies列表中选择Default2LayerBoard项，勾选LockAllPre-routes（锁定全部预布线）和Rip-upViolationsAfterRouting（去掉违反规则的布线），单击【RouteAll】按钮，进行自动布线。图7-3-42所示为自动布线信息报告。③．自动布线结果如图7-3-43所示。图7-3-41自动布线策略选择对话框图7-3-42自动布线信息报告图7-3-43自动布线结果7.4设计规则检查DRC电路板布线完毕后，在输出设计文件之前，还要进行一次完整的设计规则检查，设计规则检查（DesignRuleCheck简称DRC）是采用AltiumDesigner14进行PCB设计时的重要检查工具。系统会根据用户设计规则，对PCB设计的各个方面进行检查校验，如导线宽度、安全距离、元件间距、过孔类型等。DRC是PCB板设计正确性和完整性的重要保证。灵活运用DRC检查，可以保障PCB设计的顺利进行和最终完成正确的输出文件。执行菜单命令Tools→DesignRuleCheck...命令，系统弹出如图7-4-1DesignRuleChecker对话框，即设计规则检测对话框。该对话框的左侧是检查器的内容列表，右侧是其对应的具体内容。对话框由两部分内容构成，即DRC报告选项和DRC规则列表。图7-4-1设计规则检测对话框1．DRC报告选项在设计规则检测对话框左侧的列表框中单击ReportOptions（报告选项）标签页，即显示DRC报告选项的具体内容。这里的选项主要用于对DRC报表的内容和方式进行设置，通常保持默认设置即可，其中主要选项的功能介绍如下。CreateReportFile（创建报告文件）复选框：运行批处理DRC后会自动生成报告文件（设计名.DRC），包含本次DRC运行中使用的规则、违例数量和细节描述。CreateViolations（创建违反事件）复选框：能在违例对象和违例消息之间直接建立链接，使用户可以直接通过Message（信息）面板中的违例消息进行错误定位，找到违例对象。Sub-NetDetails（子网络详细描述）复选框：对网络连接关系进行检查并生成报告，即列出违反设计规则的子网络，并可以设置当设计规则的冲突数目超过“500”时，系统将自动中止校验。VerifyShortingCopper（校验短敷铜）复选框：对敷铜或非网络连接造成的短路进行检查。2．DRC规则列表在图7-4-1所示“设计规则检测”对话框左侧的列表框中单击“RulesToCheck（检查规则）”标签页，即可显示所有可进行检查的设计规则，其中包括了PCB制作中常见的规则，也包括了高速电路板设计规则在规则栏中，通过“在线”和“批量”两个选项，用户可以选择在线DRC或批处理DRC。单击“RunDesignRuleCheck…”按钮，即可进行批处理DRC操作。7.5电路板的3D显示用户可以通过3D效果图看到PCB的实际效果和全貌。执行菜单命令View→3DLayoutMode命令或在英文输入法状态下按下键盘【3】键，PCB编辑器内的工作窗口变成3D仿真图形，如图7-5-1所示。用户在编辑窗口中可以看到制成后的PCB仿真图。从3D效果返回到2D普通效果，执行菜单命令View→2DLayoutMode命令或在英文输入法状态下按下键盘【2】键即可。如果需要电路板翻转，在英文输入法状态下依次按下键盘【V】键和【B】键。图7-5-13D效果图7.6原理图与印制电路板图一致性7.6.1将PCB图中的改变更新到原理图以【例7.2】为例，在PCB中将Q1的封装由TO-92A改为TO-18，并将此信息在原理图中更新，其操作步骤如下。1．在PCB中将Q1的封装由TO-92A改为TO-18（1）在PCB编辑环境中，用鼠标双击需要更换封装的元件Q1，弹出元件参数对话框。（2）用鼠标左键单击参数对话框Footprint（封装）中Name（元件名称）后的浏览按钮【…】，弹出如图7-6-2所示的浏览库对话框，图中右侧显示的是左侧所选元件封装的图形。图7-6-2元件封装浏览库对话框图7-6-3元件封装浏览库对话框（3）用鼠标左键单击相关元件封装栏中的封装名称，就可以浏览其他相关的封装。此处选中TO-18，在元件封装浏览库对话框的右侧显示封装TO-18的图形，如图7-6-3所示。（4）用鼠标左键单击图7-6-3中的【OK】按钮，返回图7-6-1，再用鼠标左键单击该对话框中的【OK】按钮，此时图7-3-43中Q1的封装发生了变化，其效果如图7-6-4所示。（5）通过拆线及重新布线后，效果如图7-6-5所示。图7-6-4完成更换元件后的PCB板图7-6-5完成更换元件封装后的PCB板2．更新到原理图（1）在PCB编辑环境中，执行命令Design→UpdateSchematicin低频小信号放大电路.PrjPcb，启动更新确认对话框。（2）单击【Yes】按钮确认，弹出更新文件ECO对话框。在ECO对话框中列出了所有的更新内容。（3）单击【ValidateChanges】校验改变按钮，检查改变是否有效，如果所有的改变有效，则Status栏中的Check列出现√，否则出现错误符号。（4）单击【ExecuteChanges】执行改变按钮，将有效修改发送到原理图，完成后Done列出现√显示完成状态。（5）单击【ReportChanges..】按钮，系统生成更改报告文件。（6）完成以上操作后，单击【Close】按钮关闭ECO对话框，即可实现由PCB到SCH的更新。7.6.2将原理图中的改变更新到PCB图由原理图文件更新PCB文件的操作方法同本章中“数据导入”的操作步骤一样，读者可以参考本章关于电路设计过程，将原理图中的改变更新到PCB图。7.6.3原理图与印制电路板图一致性检查在原理图或PCB文件修改后，可能存在原理图或PCB文件没有及时更新的情况，为了保证原理图和PCB文件能够相互对应，需要对原理图与印制电路板图一致性进行检查。以【例7.2】为例，检查步骤如下。（1）在PCB编辑环境或是在原理图编辑环境中，执行Project→ShowDifferences...命令，随后弹出对话框ChooseDocumentsToCompare（选择文件对比），如图7-6-11所示。（2）勾选图7-6-11左下角AdvancedMode前的方框，此时分别在对话框左右两栏中出现选择原理图和PCB文件，如图7-6-12所示。（3）单击【OK】按钮，弹出如图7-6-13所示对话框。（4）单击【Yes】按钮，弹出如图7-6-14所示对话框。对话框内没有不一致的元件，说明原理图与印制电路板图一致。图7-6-11ChooseDocumentsToCompare对话框图7-6-12图7-6-13元件对比选择对话框图7-6-14文件区别结果对话框7.7根据PCB文件产生元件清单执行菜单命令Reports→BillofMaterials，系统将弹出相应的元件报表对话框，如图7-7-1所示。在该对话框中，可以对要创建的元件清单进行选项设置。1．GroupedColumns（聚合的纵队）列表框：用于设置元件的归类标准。可以将AllColumns（全部纵队）中的某一属性信息拖到该列表框中，则系统将以该属性信息为标准，对元件进行归类，显示在元件清单中。图7-7-1元件清单2．AllColumns（全部纵队）列表框：列出了系统提供的所有元件属性信息，如“Description（元件描述信息）”、“ComponentKind（元件类型）”等。对于需要查看的有用信息，勾选右侧与之对应的复选框，即可在元件清单中显示出来。在图7-7-1中，使用了系统的默认设置，即只勾选“Comment（标注）”、“Description（描述）”、“Designator（标号）”、“Footprint（封装）”、“LibRef（元件库名称）”和“Quantity（数量）”6个复选框。要生成并保存报表文件，单击对话框中的【Export…】按钮，系统将弹出ExportFor（输出为）对话框。选择保存类型和保存路径，保存文件即可。7.8创建当前PCB文件的封装库本节以【例7.2】为例，说明创建当前PCB文件封装库的步骤。在PCB编辑环境中，执行菜单命令Design→MakePCBLibrary，系统则在项目下生成“低频小信号放大电路.PcbLib”封装集成库文件，如图7-8-1所示，然后进行保存。图7-8-1创建完成后的PCB封装库7.9在PCB文件中快速查找有关内容PCB文件中如果元器件较多，在布局以及布线工作中常需要快速查找某个元件、网络、焊盘、字符，人工查找工作量较大，影响PCB设计效率。AltiumDesigner14中提供了多种查找方法，以下介绍常用的三种方法。方法1.跳转查找方式执行菜单命令Edit→Jump即可弹出跳转方式子菜单。其中：（1）跳转到绝对原点。绝对原点即系统坐标系的原点。（2）转到当前原点。当前原点有两种情况：一是若用户设置了自定义坐标系的原点，则指的是该原点；二是若用户没设置自定义坐标系的原点，则指的是绝对原点。（3）跳转到错误 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 处。错误标志是指由DRC检测而产生的标志。（4）放置位置标志和跳转到位置标志处。位置标志是用数字表示的记号，这两个命令应配合使用，即先设置位置标志后，才能使用跳转到位置标志处命令。方法2.首先确认原理图与PCB文件在同一工程之下，并且原理图与PCB文件均已打开，然后选择原理图中想要找的元器件，快捷键【T】+【S】，即可找到你选择的元件在PCB中的位置，并且是处于被选中状态。7.10单面板、多层板设计7.10.1单面板设计单面板的工作层面包括元件面、焊接面和丝印面。元件面上无铜膜线，一般作为顶层；焊接面上有铜膜线，一般作为底层。以低频小信号放大电路为例，介绍单面板设计。单面板布线设计过程和双面板设计过程基本一样，所不同的是布线规则的设置有所区别。单面板布线规则设置的具体方法如下。（1）撤销顶层布线允许。执行菜单命令Design→Rules，在PCB规则和约束编辑器对话框中选择RoutingLayers，在约束特性栏中去掉顶层（TopLayer）允许布线的勾选，如图7-10-1所示。（2）底层布线方式的设置。在布线规则编辑对话框中，单击布线方式（RoutingTopology），在约束特性栏中，将底层（BottomLayer）中的走线模式设置为最短（Shortest），如图7-10-2所示。图7-10-1顶层（TopLayer）不允许布线设置（3）关闭对话框，其他设置为默认值，其它操作与双面板布线步骤相同。对低频小信号放大电路进行单面布线后，其结果如图7-10-3。图7-10-2图7-10-37.10.2多层板设计AltiumDesigner系统除了顶层和底层还提供了30个信号布线层、16个电源地线层，满足了多层板的设计需要。这里以四层板为例介绍多层板的设计。四层板是在双层板的基础上增加了电源层和地线层。其中，电源层和地线层分别占据一个覆铜层，由于增加了两层，所以布线更加容易。设计方法和步骤与前面设计双面板和单面板相类似，所不同的是在电路板层规划中必须增加两个层。具体步骤如下。（1）在低频小信号放大电路PCB编辑过程中，在手动布局完成后的PCB文件基础上，执行菜单命令Design→LayerStackManager...，即可启动板层管理器。如图7-10-4所示。（2）单击Presets（预先调整）按钮，在下拉菜单中选择FourLayer（2×Signal，2×Plane，即可增加两个内电层InternalPanel，一个是GroundPlane（地线层），另一个是PowerPlane（电源层，单击【OK】按钮关闭对话框。图7-10-4（3）在PCB编辑环境中用鼠标左键双击GroundPlane工作层名称，即可弹出GroundPlaneproperties（地线层属性）对话框，单击Netname栏右侧的下拉按钮，在弹出的有效网络列表中选择GND，即将此地线层定义为了地线GND，如图7-10-6所示。设置结束后单击【OK】按钮，关闭地线层属性对话框。图7-10-6（4）用鼠标左键双击PCB编辑环境下面的PowerPlane层，即可弹出PowerPlaneproperties（电源层属性）对话框，单击对话框内Netname栏右侧的下拉按钮，在弹出的有效网络列表中选择+12V，即将此电源层定义为了电源+12V，如图7-10-7所示。设置结束后单击【OK】按钮，关闭电源层属性对话框。图7-10-7（5）恢复双层PCB的布线规则，并且在RoutingLayers中设置均为默认走线。（6）执行AutoRoute→All...命令，重新进行自动布线，四层板布线结果如图7-10-8所示。将图7-10-8四层板与图7-3-43双层板比较，可以发现四层板少了两条粗的电源网络线和接地线，取而代之的是在GND和+12V网络的每个焊盘上出现了十字标记，表示该焊盘与内层电源相连接。图7-10-8低频小信号放大电路四层板PCB