Altium Designer .在電類專業實訓中的應用

明立娟

摘 要：電類專業實訓是一門實踐性很強的課程，是電類專業綜合應用的實踐性環節，是提高在校大學生實踐技能和增強動手能力的有效措施。Altium Designer 6.0仿真軟件給我們提供了一種強有力的教學輔助手段和方法。

關鍵詞：Altium Designer 6.0 電類專業實訓設計流程

一、引言

專業實訓是一門實踐性很強的課程。電類專業實訓是電子技術、單片機技術、檢測技術、控制技術等綜合應用的實踐性環節，是提高在校大學生實踐技能和增強動手能力的有效措施。專業實訓通過對電子系統設計領域的初步研究和實踐，使學生在了解電子系統的組成以及電子系統的設計原則與方法的基礎上，學習電子系統的設計應用知識，重點掌握電子系統的原理并進行較簡單的設計實踐，以及電子工藝技能方面的訓練，實現理論與實踐的完美結合。本課程以實踐操作貫穿始終，要求學生勤動手、多動腦、虛心學習、刻苦鉆研才能將理論知識與實踐緊密地結合起來，掌握電子產品的手工焊接技術以及電子產品的調試訓練，從而收到實踐的最佳效果。為達到實驗室運行成本降低、學生設計能力及創新能力與創新意識培養和教學效果，將Altium Designer 6.0仿真軟件應用于實驗教學，有十分的必要性。

二、應用Altium Designer 6.0仿真軟件的好處

Altium Designer 6.0 （以下簡稱AD6.0） 增強了很多板級設計功能，這將大大增強對處理復雜板卡設計和高速數字信號的支持。同時AD6.0能更加方便、快速地實現復雜板卡的PCB版圖設計。

AD6.0的主要功能：

（1）電路原理圖設計

①繪制、修改和編輯電路原理圖

②更新和修改電路圖零件庫

③查看和編輯電路圖與零件庫相關的各種報表

（2）印刷電路板設計

①繪制、修改和編輯印制電路板

②更新和修改零件封裝

③管理電路板組件

（3）電路模擬仿真

（4）FPGA及邏輯器件設計

（5）高級信號完整性分析

AD6.0的特點：

（1）支持多國語言

（2）支持PCB與FPGA引腳的雙向同步，能進行PCB和FPGA設計的系統集成

（3）提供完善的混合信號仿真、布線前后的信號完整性分析功能。

（4）提供了對高密度封裝的交互布線功能

（5）提供了開發板，并和開發板上的邏輯可編程芯片一起組成了可重新配置的系統設計驗證平臺。

（6）可以與用戶PC進行連接，能進行硬件設計的下載和用戶PC之間的通信。

（7）允許用戶交互式的執行并調試驗證基于邏輯可編程芯片的系統設計

（8）可以配合Altium公司Altium Designer 的設計方案驗證。

三、Altium Designer 6.0仿真軟件在制板中的設計流程

一般而言，一個電路設計要經過以下步驟：

（1）建立pcb設計工程文件：（.PrjPcb文件）

（2）繪制電路原理圖，對元件屬性賦值：（.SchDoc文件）

（3）編譯原理圖，以消息方式顯示錯誤

（4）生成網絡表（.NET文件，系統自動生成）

（5）生成PCB板圖，繪制板框：（.PcbDoc文件）

（6）調入網絡表，完成元件位置布置，設置布線規則，完成全部布線

（7）電路板規則檢查（.html文件，系統自動生成）

PCB的設計流程分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟。

1.網表輸入

網表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，選擇Send Netlist，應用OLE功能，可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能.另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表，選擇File->Import，將原理圖生成的網表輸入進來.

2.規則設置

如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設置好的話，就不用再進行設置這些規則了，因為輸入網表時，設計規則已隨網表輸入進PowerPCB了.如果修改了設計規則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致.除了設計規則和層定義外，還有一些規則需要設置，比如PadStacks，需要修改標準過孔的大小.如果設計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer 25。

3.元器件布局

網表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規則擺放整齊，即元器件布局.PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。

4.布線

布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線.PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設計規則檢查（DRC），自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工—自動—手工。

5.檢查

檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規則（High Speed）和電源層（Plane），這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行.如果設置了高速規則，必須檢查，否則可以跳過這一項.檢查出錯誤，必須修改布局和布線。

6.復查

復查根據“PCB檢查表”，內容包括設計規則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置；還要重點復查器件布局的合理性，電源、地線網絡的走線，高速時鐘網絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等.復查不合格，設計者要修改布局和布線，合格之后，復查者和設計者分別簽字。

7.設計輸出

PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件.打印機可以把PCB分層打印，便于設計者和復查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產印制板.光繪文件的輸出十分重要，關系到這次設計的成敗。

四、結語

Altium Designer 6.0仿真軟件在電類專業實訓中實驗教學，一方面可以把抽象的理論知識通過實驗簡單化、形象化，許多實際中不易接觸到的儀器可以很方便地從屏幕上選用，讓學生感受到實際動手操作的快樂，從而激發學員學習興趣和主動性。另一方面可以針對不同目的（驗證、測試、設計、糾錯和創新等）進行訓練，培養學生分析、應用和創新的能力。所以，Altium Designer 6.0仿真軟件一定能夠在電類專業實訓教學改革中發揮更大的作用。endprint