电子线路设计与仿真

　　本书内容注重知识学习和上机操作案例相结合，从知识学习到实践的角度详细阐述了电子线路设计基础知识、电子线路辅助设计原理图绘制、PCB(印制电路板)板图设计、电子线路仿真、实验案例的完整设计流程。结合的实用电路原理图和仿真案例源于工程实践经验，有利于提升学生的动手能力和绘图技巧。
　　随着信息时代、电子工业的快速发展，大规模、超大规模集成电路的应用使得电子设计越发重要、电路板走线越加精密和复杂。因此，电子线路设计与仿真至关重要，同时电子线路辅助设计软件应运而生，应用越发关键。其中电子线路教材划分为两大类： 一类是电子线路的原理图和板图设计操作； 另一类是电子线路功能仿真。本书在撰写上注重对基本概念、基本原理的理解，同时依据教学实际情况将电子线路设计基础知识和电子线路计算机辅助设计软件操作与应用实例仿真相结合，注重培养学生一站式解决实际问题的能力。
　　本书可以分为五大部分： 第一部分(包括第1、2、3章)介绍电子线路设计基础知识； 第二部分(包括第4、5、6章)介绍基于计算机辅助设计平台Altium Designer的简单电路原理图设计和复杂层次原理图设计； 第三部分(包括第7、8章)介绍了基于电路原理图的一般PCB设计及其高级编辑技巧； 第四部分(第9章)介绍了基于电子线路设计计算机辅助设计Altium Designer的电路仿真技术； 第五部分(第10章)介绍了基于电子线路设计Altium Designer的教学实验案例。
　　本书注重培养学生解决实际问题的动手能力，可作为普通高等院校仪器仪表类及其相近专业本科生及大中专生的教材，也可供从事电子线路设计、仪器设计等有关的工程技术人员参考。
　　本书由邢燕好、桑海峰、张佳、高波撰写，书中电路仿真分析部分吸收了前辈傅元、葛岷、车新生等老师们在电子线路CAD课程中的教学精华，孙芙蓉、刘鲁新同学在读期间，做了大量的编排和整理工作，在此表示感谢！
　　由于作者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

作者
2023年1月于沈阳

本书介绍了电子线路设计基础知识、基于计算机辅助设计平台Altium Designer的简单电路原理图设计和复杂层次原理图设计、一般PCB印制电路板设计及其高级编辑技巧、基于Altium Designer的电路仿真技术、基于Altium Designer的教学实验案例的完整设计流程等五部分内容。结合的实用电路原理图和仿真案例源于工程实践经验，有利于提升学生的动手能力和绘图技巧。

邢燕好,中国无损检测学会超声波专业委员会委员，辽宁省仪器仪表校企联盟秘书，辽宁省先进在线检测重点实验室技术骨干。主要从事超声波检测技术研究。

第1章电子线路设计基础知识
1.1电子线路的组成
1.2电子线路的设计方法
1.3电子线路的总体设计
1.4电子线路的实现
1.5电子线路制作与调试
1.6电子线路的电磁兼容
思考与习题

第2章常用电子元器件及电参数测量方法
2.1电阻、电感、电容元器件
2.2变压器、继电器
2.3半导体器件
2.4常用集成电路器件
2.5传感器
2.6电压、电流、功率测量方法
2.7频率、时间、相位测量方法
2.8电阻、电容、电感测量方法
思考与习题

第3章电子线路辅助设计概述
3.1Protel的产生及发展
3.2Altium Designer 20主要特点
3.3电路设计者的工作流程
思考与习题

第4章Altium Designer计算机辅助设计管理器
4.1Altium Designer 20设计管理器
4.1.1Altium Designer 20的主工作面板
4.1.2主菜单和主工具栏
4.2原理图设计系统
4.2.1设计项目的建立
4.2.2设计文档的建立和保存 
4.2.3设计项目的打开和保存
4.3原理图环境设置
4.3.1图纸大小的设置 
4.3.2栅格和光标的设置 
思考与习题

第5章简单原理图辅助设计
5.1原理图设计
5.2电路原理图设计流程
5.3原理图的设计方法和步骤
5.3.1创建项目
5.3.2创建原理图图纸 
5.4添加或删除元器件库
5.4.1元器件库管理器
5.4.2管理器面板
5.4.3查找元器件
5.4.4在原理图中放置元器件
5.4.5设置元器件属性
5.4.6导线及网络标号
5.5电路图绘制工具的使用
5.5.1绘制导线、总线及网络标签
5.5.2放置电源和接地符号
5.5.3制作电路的I/O口 
5.5.4系统的单位
5.5.5元器件标注排序
5.5.6多部分器件的标号
5.6原理图编辑
5.6.1元器件的选取 
5.6.2元器件的调整
5.6.3元器件的剪贴
5.6.4元器件的删除
5.6.5“撤销”和“恢复”命令
5.7多个对象的选择和编辑
5.7.1Navigator面板
5.7.2“查找相似对象”对话框 
5.7.3多个对象的编辑举例
思考与习题

第6章层次电路原理图辅助设计
6.1电路结构设计步骤
6.1.1自上而下的层次电路的设计方法
6.1.2自下而上的层次电路的设计方法
6.1.3重复性层次图的设计方法
6.2构建完整的项目
6.2.1层次化原理图电气连接
6.2.2创建层次原理图
6.2.3分配图纸编号和图纸总数
6.3不同层次原理图之间的切换
6.4元器件列表
6.5设置项目选项
6.6编译项目
6.7原理图的输出
思考与习题

第7章电子线路PCB设计
7.1PCB的设计流程
7.2新建PCB设计文档
7.3PCB的编辑环境
7.3.1过孔 
7.3.2铜膜导线 
7.3.3焊盘
7.4PCB图纸基本设置和元器件放置
7.4.1定义布线板层和非电层 
7.4.2设置布线板层
7.4.3PCB板图使用环境设置和栅格设置 
7.4.4元器件库的加载和元器件放置 
7.4.5元器件属性设置 
7.5生成网络表和更新PCB板图
7.5.1网络表的生成 
7.5.2Protel的网络表格式 
7.5.3更新PCB板图
7.6元器件布局
7.7布线规则设置
7.8自动布线和手动布线
7.8.1自动布线 
7.8.2手动布线 
7.9PCB图与原理图的相互更新
7.9.1由SCH原理图更新PCB板图
7.9.2由PCB板图更新原理图
7.10PCB验证和错误检查
7.10.1设计规则检查
7.10.2生成检查报告 
7.10.3多层板的概念 
思考与习题

第8章PCB的高级编辑技巧
8.1放置工作导向
8.2距离标注
8.3敷铜
8.4补泪滴
8.5放置文字
8.6放置过孔 
8.7放置焊盘
8.8放置填充
8.9多层板的设计
8.10PCB工艺设计
8.10.1PCB设计的一般原则
8.10.2制板的工艺流程和基本概念 
思考与习题

第9章电子线路仿真
9.1电路仿真步骤
9.2直流工作点分析
9.3瞬态分析
9.4傅里叶分析
9.5直流扫描分析
9.6交流小信号分析
9.7阻抗特性分析
9.8噪声分析
9.9PoleZero分析
9.10传递函数分析
9.11蒙特卡洛分析
9.12参数扫描分析
9.13温度扫描分析
思考与习题

第10章电子线路实验案例
10.1实验一简单电路原理图的绘制
10.1.1实验目的
10.1.2实验内容
10.1.3实验步骤
10.2实验二层次电路原理图的绘制
10.2.1实验目的
10.2.2实验内容
10.2.3实验步骤
10.2.4部分实验结果
10.3实验三PCB的设计(1)
10.3.1实验目的
10.3.2实验内容
10.3.3实验步骤
10.3.4部分实验结果
10.4实验四PCB的设计(2)
10.4.1实验目的
10.4.2实验内容
10.4.3实验步骤
10.4.4部分实验结果
10.5实验五三极管模拟的单向晶闸管
10.5.1实验目的
10.5.2实验电路原理
10.5.3实验内容
10.5.4实验步骤
10.5.5部分实验结果
10.6实验六5.6V/3A电池恒流充电器特性分析
10.6.1实验目的
10.6.2实验电路原理
10.6.3实验内容
10.6.4实验步骤
10.6.5部分实验结果
10.7实验七17V/0.1A倍压整流电路的设计和参数调整
10.7.1实验目的
10.7.2实验电路原理
10.7.3实验内容
10.7.4实验步骤
10.7.5部分实验结果
10.8实验八应变电桥调零电路调整特性分析
10.8.1实验目的
10.8.2实验电路原理图
10.8.3实验内容
10.8.4实验步骤
10.8.5部分实验结果
10.9实验九温度传感器AD590电路特性分析与参数调整
10.9.1实验目的
10.9.2实验电路原理图
10.9.3实验内容
10.9.4实验步骤
10.9.5部分实验结果
10.10实验十万用电表电流挡元器件容差设计
10.10.1实验目的
10.10.2实验电路原理
10.10.3实验内容
10.10.4实验步骤
10.10.5部分实验结果

附录A系统默认的快捷键

参考文献

本书介绍了电子线路设计基础知识、基于计算机辅助设计平台Altium Designer的简单电路原理图设计和复杂层次原理图设计、一般PCB印制电路板设计及其高级编辑技巧、基于Altium Designer的电路仿真技术、基于Altium Designer的教学实验案例的完整设计流程等五部分内容。结合的实用电路原理图和仿真案例源于工程实践经验，有利于提升学生的动手能力和绘图技巧。

邢燕好,中国无损检测学会超声波专业委员会委员，辽宁省仪器仪表校企联盟秘书，辽宁省先进在线检测重点实验室技术骨干。主要从事超声波检测技术研究。