22-《电子入门趣谈》第四章_自己制作电路板-4.3Altium Designer （第一部分）

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4.3 Altium Designer 电路板绘制界的爱因斯坦

4.3.1 初识Altium Designer

通过上面的学习我们已经学会如何利用面包板和洞洞板做电路板了，但是真正大规模生产电路的时候我们不可能和一群小伙伴们一手攥着烙铁一手拿着导线在那焊电路板，要真那样的话，每块电路板上都飞着各式各样的导线，样子会非常壮观！不过，如果用Altium Designer在电脑上做电路的话，电路设计起来思路清晰，简单明了，做出来的电路板耐用结实、性能稳定。

AltiumDesigner本身功能特别强大，而画电路板是它最本质的功能。通常情况下，我们都是利用电脑软件先将电路的各种导线和芯片分别布好，只不过导线就不是焊在外面的了，而是一条嵌在板子里面的铜线，AltiumDesigner就是干这个用的。我们画好板子之后，源文件送到工厂，工厂会利用一套相关技术把板子印刷出来，成品大概就是下图的样子了，把板子拿回来后我们再把我们的元器件焊接在板子上，一个专业的电路板就制作成功了。由于板子确实是印刷出来的，所以我们通常管这样的板子叫PCB（Printed Circuit Board 印制电路板）。

小编要补充两句，AltiumDesigner是继Protel99SE和Protel DXP之后的升级版本。这套软件已经融合了原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

4.3.2AltiumDesigner软件的主要文件类型

下面，小编给大家介绍AltiumDesigner（以下简称AD，但是不要和AD转换的“AD”搞混了哈）的主要文件类型，这部分十分重要，是你掌握AD制作电路的基础。理解以下部分可以类比C++中的各种文件类型，比如C++中有Source files（后缀名为.c或.cpp）、Project（.dsp）等。

首先肯定是工程文件（. PrjPCB），和大部分软件一样，工程文件就是一个大仓库，在它下面再存放和本项目相关的所有分文件。这个文件类似于C++中的Project文件，我们设计PCB前一般都先创建一个PCB工程文件，以便对原理图文件和PCB文件进行管理，而且可以对PCB工程文件进行编译，检查电路中的编辑错误。

1、原理图文件（.SchDoc）

原理图文件，顾名思义，里面重点突出你要设计电路的结构和原理。这个文件定义了电路中的元器件以及其物理连接。在这个文件中，我们输入的就是我们设计好的电路方案，与我们在草稿上设计电路没有什么区别。这种文件类似于C++中的Source Files。

2、PCB文件(.PcbDoc)

这是我们设计PCB工作的核心部分，这个文件中，我们可以编辑最终电路板的形状、器件摆放的位置、电路板上铜线的布局等参数。我们可以利用这个文件直接编辑一个PCB板，而更常用的是我们画出对应的原理图文件后，利用软件自动将对应的封装（所谓的封装实际上就是按照实际元件管脚的样子在PCB板子上打出来的孔或贴片的样子）拖到PCB文件中，再连线画板。后者的好处是：如果设计好了原理图，软件可以帮我们在PCB文件中自动布局器件和布铜线，而且原理图更便于我们理解和查看。

这里介绍一下PCB中的单位，它一般有两种单位格式：mil和mm。1mil=0.0254mm，通过按键盘上的Q键，可以进行这两种单位的互换。

3、原理图库文件（.SchLib）

顾名思义，原理图库就是把原理图管理起来，做成一个库文件。实际上原理图库中保存的是我们自己设计的原理图符号。比如我们要画一个单片机的最小系统（前面已经介绍过）的PCB版，编辑它的原理图时，我们需要单片机的原理图符号。可是非常遗憾，AD中没有相对应的单片机的原理图符号，我们就需要在原理图库中自己画出它的原理图符号。画完之后（包括引脚设计），我们把它添加到原理图文件中，就可以把原理图完成了。总之，原理图库解决了编辑原理图文件（.SchDoc）时缺少原理图符号的问题。

4、PCB库文件（.PcbLib）

与原理图库文件相仿，PCB库文件解决的是编辑PCB文件时缺少元器件封装的问题。这种文件中保存的是我们自己编辑的器件封装。

5、原理图库文件（.SchLib）与PCB库文件（.PcbLib）封装管理关联

前面已经说到，我们通过原理图库和PCB库文件两种文件的编辑解决了器件原理图符号和器件PCB封装的扩展问题，做到这里，单独创建原理图文件和PCB文件都没有问题了。可是，如果想通过原理图文件自动生成PCB，可就有问题了，因为我们没有将原理图库中的符号与PCB库中同一器件的封装对应起来，AD就会报错。所以我们如果要通过原理图生成PCB时，一定要做一下关联（主要是引脚的对应关联，后面会有介绍）。

6、集成库文件（.IntLib）

集成库就是将原理图库中的元器件符号和对应的PCB库中的元器件封装做成一个集成库，这样在集成库中把元器件拖到原理图中后，对应的封装就会被AD自动拖到PCB中，与上述的关联过程很相似。他们最重要的区别是，仅作关联而不把关联后的两个库制作为一个集成库，就不能在其他的电路设计中使用它们（后面会有例子详解）。

为了方便，AD中设计了最主要的两个集成库，这里面集成的器件是最常用到的：Miscellaneous Devices.IntLib（电阻、电容、三极管等常用器件的原理图集成库）和MiscellaneousConnectors. IntLib（排针等常用连接器件的原理图集成库）

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