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1、第2章 原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 原理圖簡介2.2 原理圖編輯器2.3 原理圖的圖紙參數(shù)設(shè)置2.4 繪圖工具的使用2.5 原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)設(shè)置,2.1 原理圖簡介2.1.1 原理圖的組成,圖紙是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是工程師交流和溝通的重要語言和工具。電路原理圖（以下簡稱原理圖）主要由元器件（以下簡稱元件）符號、連線、結(jié)點(diǎn)、注釋四大部分組成。 元器件符號表示實(shí)際電路中的元器件。連線表示的是實(shí)際電路中的連接導(dǎo)線。結(jié)點(diǎn)表示幾個(gè)元器件引腳或幾條導(dǎo)線之間相互的連接關(guān)系。注釋用來說明元器件的型號、名稱等等。,原理圖是繪制在一張圖紙上的圖，在繪制過程中采用的全部是符號，沒有涉及實(shí)物，因此原理圖上沒有任何實(shí)物尺寸

2、的概念。原理圖能夠幫助用戶更好地理解電路的設(shè)計(jì)原理，而更重要的用途就是為PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)提供元件信息、電氣連接和網(wǎng)絡(luò)信息等。在原理圖上所設(shè)計(jì)的電路，通常需要安裝在PCB上，實(shí)現(xiàn)電路功能。,在原理圖上用符號表示的各個(gè)組成部分與PCB（印制電路板）各個(gè)組成部分的對應(yīng)關(guān)系具體如下：（1）Component（元件）：在原理圖設(shè)計(jì)中，元件將以元件符號的形式出現(xiàn)。元件符號主要由元件管腳和邊框組成，其中元件管腳需要和實(shí)際的元件一一對應(yīng)。,（a）符號 （b）實(shí)物圖圖2.1.2 元件符號與元件實(shí)物,（2）PCB Copper（PCB 銅箔）：在原理圖設(shè)計(jì)中與PCB銅箔相對應(yīng)的分別有：導(dǎo)線：原理圖設(shè)計(jì)中導(dǎo)

3、線在PCB（印制電路板）上將對應(yīng)一根（或者一塊）銅箔組成的導(dǎo)線。總線連接形式，它在PCB（印制電路板）上將對應(yīng)一組由銅箔組成的導(dǎo)線（分離的多根導(dǎo)線）。焊盤：在PCB（印制電路板）上，元件的管腳通常需要有對應(yīng)的焊盤。焊盤與元器件的封裝有關(guān)。過孔：在原理圖上不涉及到多層PCB（印制電路板）的走線，因此沒有過孔。覆銅：在原理圖上不涉及到PCB（印制電路板）的覆銅，因此沒有覆銅的對應(yīng)物。,（a）符號 （b）封裝 （c）焊盤圖2.1.3 元件符號、封裝與焊盤,（3）Silkscreen Level（絲印層）：在PCB上的絲印層，其文字或者符號對應(yīng)于在原理圖上元件的文字說明及元件外形。（4）Port（端口

4、）：在原理圖編輯器中引入的端口不是指硬件端口，而是為了建立跨原理圖（在不同原理圖之間）電氣連接而引入的具有電氣特性的符號。原理圖中采用了一個(gè)端口，該端口就可以和其他原理圖中同名的端口建立一個(gè)跨原理圖（不同原理圖之間）的電氣連接。（5）Net Label（網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號）：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和端口類似，通過網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號也可以建立電氣連接。原理圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號必須附加在導(dǎo)線、總線或元件管腳上。 （6）Supply（電源符號）：原理圖上的電源符號只是標(biāo)注原理圖上的電源網(wǎng)絡(luò)，并非實(shí)際的供電器件。,2.1.2 原理圖設(shè)計(jì)的一般流程,原理圖設(shè)計(jì)的一般流程大致可分為以下幾個(gè)步驟。（1）新建一個(gè)原理圖文件。（2）圖紙?jiān)O(shè)置：設(shè)置圖紙的

5、大小、方向等信息。（3）裝載元件庫：將需要用到的元件庫添加到系統(tǒng)中。（4）放置元件：選擇需要的元件放置到原理圖中。（5）元件位置調(diào)整：調(diào)整元件到合適的位置和方向。（6）連線：用導(dǎo)線和網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)元器件連接起來。（7）注釋：對原理圖進(jìn)行必要的文字注釋，方便讀圖。（8）檢查修改：根據(jù)各種校驗(yàn)規(guī)則對設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后進(jìn)行修改。（9）打印輸出：對原理圖進(jìn)行打印，或制作各種輸出文件。,2.2 原理圖編輯器2.2.1 打開原理圖編輯器,在打開一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)文件或創(chuàng)建了一個(gè)新的原理圖文件的同時(shí)，將打開Altium Designer 15的原理圖編輯器。如圖2.2.1所示，Altium Designer

6、15的原理圖編輯器主要由菜單欄、工具欄、工作窗口和工作面板幾部分組成部分。,2.2.2 原理圖編輯器主菜單,“文件”菜單：主要用于文件的新建、打開、關(guān)閉、保存與打印等操作?！熬庉嫛辈藛危河糜趯ο蟮倪x取、復(fù)制、粘貼與查找等編輯操作。“察看”菜單：用于視圖的各種管理，如工作窗口的放大與縮小，各種工具、面板、狀態(tài)欄及節(jié)點(diǎn)的顯示與隱藏等?！肮こ獭辈藛危河糜谂c工程有關(guān)的各種操作，如工程文件的打開與關(guān)閉、工程文件的編譯及比較等。,“放置”菜單：用于放置原理圖中的各種組成部分?！霸O(shè)計(jì)”菜單：用于對元件庫進(jìn)行操作、生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等操作?！胺抡嫫鳌辈藛危嚎蓪υ韴D文件進(jìn)行仿真分析，同時(shí)生成分析文件?！肮ぞ摺辈藛危?/p>

7、可為原理圖設(shè)計(jì)提供各種工具，如元件快速定位等操作?！皥?bào)告”菜單：可進(jìn)行生成原理圖中各種報(bào)表操作?！按翱凇辈藛危嚎蓪Υ翱谶M(jìn)行各種操作?！皫椭辈藛危簬椭藛?。,2.2.3 原理圖編輯器工具欄,在原理圖編輯器中，Altium Designer 15系統(tǒng)可以提供內(nèi)容豐富的工具欄。執(zhí)行“察看”“工具欄”“自定制”菜單命令，系統(tǒng)彈出如圖2.2.3所示的“Customizing Sch Editor（自定制原理圖編輯器）”對話框，該對話框中可以對工具欄進(jìn)行增減等操作，以便用戶創(chuàng)建自己的個(gè)性工具欄。,（a）“Customizing Sch Editor”命令對話框,（b）“Customizing Sch E

8、ditor”工具欄對話框,圖2.2.3 “Customizing Sch Editor”設(shè)置對話框,1.“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄如圖2.2.4所示，主要為用戶提供了一些常用的文件操作快捷方式，如打印、縮放、復(fù)制和粘貼等，并以按鈕圖標(biāo)的形式表示出來。如果將光標(biāo)懸停在某個(gè)按鈕圖標(biāo)上，則該按鈕所要完成的功能就會在圖標(biāo)下方顯示出來，便于用戶操作。,2.“連線”工具欄“連線”工具欄如圖2.2.5所示，主要用于放置原理圖中的元件、電源、接地、端口、圖紙符號和未用引腳標(biāo)志等，同時(shí)完成連線操作。,3.“繪圖”工具欄“繪圖”工具欄如圖2.2.6所示，主要用于在原理圖中繪制所需要的標(biāo)注信息，不代表電氣連接。,

9、4. 其他工具欄如圖2.2.7所示，在“查看”菜單下“工具欄”命令的子菜單中列出了所有原理圖設(shè)計(jì)中的工具欄，在工具欄名稱左側(cè)有“”標(biāo)記則表示該工具欄已經(jīng)被打開了，否則該工具欄是被關(guān)閉的。用戶可以嘗試操作其他的工具欄。,2.2.4 工作窗口和工作面板,工作窗口是進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)的工作平臺。在此窗口內(nèi)，用戶可以新畫一個(gè)原理圖，也可以對現(xiàn)有的原理圖進(jìn)行編輯和修改。在原理圖設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的工作面板有“Projects（工程）”面板、“庫”面板及“Navigator（導(dǎo)航）”面板。,1“Projects（工程）”面板“Projects（工程）”面板如圖2.2.8所示，其中列出了當(dāng)前打開工程的文件列表及

10、所有的臨時(shí)文件，提供了所有關(guān)于工程的操作功能，如打開、關(guān)閉和新建各種文件，以及在工程中導(dǎo)入文件、比較工程中的文件等。,2.“庫”面板“庫”面板如圖2.2.9所示。這是一個(gè)浮動面板，當(dāng)光標(biāo)移動到其標(biāo)簽上時(shí)，就會顯示該面板，也可以通過單擊標(biāo)簽在幾個(gè)浮動面板間進(jìn)行切換。在該面板中可以瀏覽當(dāng)前加載的所有元件庫，也可以在原理圖上放置元件，還可以對元件的封裝、3D模型、SPICE模型和SI（信號完整性）模型進(jìn)行預(yù)覽，同時(shí)還能夠查看元件供應(yīng)商、單價(jià)、生產(chǎn)廠商等信息。,3.“Navigator（導(dǎo)航）”面板“Navigator（導(dǎo)航）”面板能夠在分析和編譯原理圖后提供關(guān)于原理圖的所有信息，通常用于檢查原理圖。

11、,2.3 原理圖的圖紙參數(shù)設(shè)置,在進(jìn)入電路原理圖編輯環(huán)境時(shí)，Altium Designer 15系統(tǒng)會自動給出默認(rèn)的圖紙相關(guān)參數(shù)。但是，這些默認(rèn)的參數(shù)不一定適合用戶的要求。用戶可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)原理圖的復(fù)雜程度，來對圖紙的尺寸大小以及其它相關(guān)參數(shù)重新定義。單擊菜單欄中的“設(shè)計(jì)”“文檔選項(xiàng)”命令，或在編輯窗口中右鍵單擊，在彈出的右鍵快捷菜單中選擇“選項(xiàng)”“文檔選項(xiàng)”命令，系統(tǒng)將彈出“文檔選項(xiàng)”對話框，如圖2.3.1所示。在“文檔選項(xiàng)”對話框中，利用“方塊電路選項(xiàng)”、“參數(shù)”和“單位”3個(gè)選項(xiàng)組，可以對圖紙中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。,單擊菜單欄中的“設(shè)計(jì)”“文檔選項(xiàng)”命令，或在編輯窗口中右鍵單擊，在彈出

12、的右鍵快捷菜單中選擇“選項(xiàng)”“文檔選項(xiàng)”命令，系統(tǒng)將彈出“文檔選項(xiàng)”對話框。在“文檔選項(xiàng)”對話框中，利用“方塊電路選項(xiàng)”、“參數(shù)”和“單位”3個(gè)選項(xiàng)組，可以對圖紙中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。,1. 設(shè)置圖紙尺寸2. 設(shè)置圖紙方向3設(shè)置圖紙標(biāo)題欄4設(shè)置圖紙參考說明區(qū)域5設(shè)置圖紙邊框6設(shè)置顯示模板圖形7設(shè)置邊框顏色8設(shè)置圖紙顏色9設(shè)置圖紙網(wǎng)格點(diǎn)10設(shè)置圖紙所用字體11設(shè)置圖紙參數(shù)信息,2.4 繪圖工具的使用,在原理圖編輯環(huán)境中，有一個(gè)圖形工具欄，用于在原理圖中繪制各種圖形。該圖形工具欄中的各種圖元均不具有電氣連接特性，系統(tǒng)在做ERC檢查及轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)表時(shí)，它們不會產(chǎn)生任何影響，也不會附加在網(wǎng)絡(luò)表數(shù)據(jù)中。,

13、2.4.1 繪圖工具命令和按鈕,執(zhí)行 “放置”“繪圖工具”菜單命令，圖形工具子菜單中的各項(xiàng)命令如圖2.4.1所示?；蛘邌螕魣D形工具圖標(biāo)，各種繪圖工具按鈕如圖2.4.2所示。圖形工具菜單命令與繪圖工具按鈕的功能是一一對應(yīng)的。,圖2.4.1 繪圖工具子菜單命令 圖2.4.2 繪圖工具按鈕,2.4.2 繪制直線,在原理圖中，直線可以用來繪制一些注釋性的圖形，如表格、箭頭和虛線等，或在編輯元器件時(shí)繪制元器件的外形。直線在功能上完全不同于前面所說的導(dǎo)線，它不具有電氣連接特性，不會影響到電路的電氣結(jié)構(gòu)。執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“直線”菜單命令，或單擊工具欄的“ （繪制直線）”按鈕，這時(shí)鼠標(biāo)變成十字形狀。繪

14、制直線的步驟見教材。,圖2.4.3 直線屬性設(shè)置對話框,2.4.3 繪制貝塞兒曲線,貝塞兒曲線是一種表現(xiàn)力非常豐富的曲線，主要用來描述各種波形曲線，如正弦和余弦曲線等。貝塞兒曲線的繪制與直線的繪制類似，固定多個(gè)頂點(diǎn)（最少4個(gè)，最多50個(gè)）后即可完成曲線的繪制。執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“貝塞爾曲線”菜單命令，或單擊工具欄的“ （貝塞爾曲線）”按鈕，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀。繪制貝塞兒曲線的步驟見教材。,圖2.4.5貝塞兒曲線設(shè)置對話框,2.4.4 繪制橢圓弧線,執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“橢圓弧”菜單命令，或單擊工具欄的“ （橢圓?。卑粹o，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀。繪制橢圓弧線的步驟見教材。,圖2.4.

15、6 橢圓弧線屬性設(shè)置對話框,2.4.5 繪制多邊形,單擊“放置”“繪圖工具”“多邊形”菜單命令，或單擊工具欄的 “ （繪制多邊形）”按鈕，這時(shí)鼠標(biāo)變成十字形狀。繪制多邊形的步驟見教材。,圖2.4.7 多邊形屬性設(shè)置對話框,2.4.6 繪制矩形,執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“矩形”菜單命令，或單擊工具欄的“ （繪制矩形）”按鈕，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀，并帶有一個(gè)矩形圖形。繪制矩形的步驟見教材。,圖2.4.8 矩形屬性設(shè)置對話框,2.4.7 繪制圓角矩形,執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“圓角矩形”菜單命令，或單擊工具欄的 “ （繪制圓角矩形）”按鈕，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀，并帶有一個(gè)圓角矩形圖形。繪制圓角矩形的

16、步驟見教材。,圖2.4.9 圓角矩形屬性設(shè)置對話框,2.4.8 繪制橢圓,執(zhí)行“放置”“繪圖工具”“橢圓”菜單命令，或單擊工具欄的“ （繪制橢圓）”按鈕，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀，并帶有一個(gè)橢圓圖形。繪制橢圓的步驟見教材。,圖2.4.10 橢圓屬性設(shè)置對話框,2.4.9 繪制餅形圖（扇形圖）,“放置”“繪圖工具”“餅形圖”菜單命令，或單擊工具欄的 “ （繪制餅形圖）”按鈕，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀，并帶有一個(gè)繪制餅形圖（扇形圖）圖形。繪制餅形圖（扇形圖）的步驟見教材。,圖2.4.11 餅形圖（扇形圖）屬性設(shè)置對話框,2.4.10 添加說明文字,1.添加文本字符串 執(zhí)行“放置”“文本字符串”菜單命令，或單擊工具欄的“ （添加文本字符串）?！卑粹o，這時(shí)光標(biāo)變成十字形狀，并帶有一個(gè)文本字符串“Text”標(biāo)志。添加說明文字（字符串）的步驟見教材。,圖2.4.12 文本字符串屬性設(shè)置對話框,2. 添加文本框文本字符串只能放置簡單的單行文字。如果原理圖中需要大段的文字說明，就需要使用文本框。使用文本框可以放置多行文本，并且字?jǐn)?shù)沒有限制，文本框僅僅是對用戶所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行說明，本身不具有電氣意義。執(zhí)行“放置