Altium Designer实验指导书自编（优秀）_电工实验指导书自编
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实验一 两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计
一、实验目的1、熟悉原理图设计流程
2、掌握原理图绘图工具的使用，能够熟练绘制导线、放置节点、放置电源与接地符号
3、熟练完成两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
绘制两级阻容耦合三极管放大电路原理图如图1所示。
图1 两级阻容耦合三极管放大电路原理图
四、实验步骤
1、启动软件，新建工程文件，添加原理图“两级阻容耦合三极管放大电路.schdoc”，进入原理图编辑界面。
2、设置图纸。将图号设置为A4即可。
3、放置元件。根据两级阻容耦合三极管放大电路的组成情况，在屏幕左方的元件管理器中取相应元件，并放置于屏幕编辑区。设置元件属性。在元件放置后，用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称（型号规格）。
4、调整元件位置，注意布局合理。
5、连线。根据电路原理，在元件引脚之间连线。注意连线平直。
6、放置节点。一般情况下，“T”字连接处的节点是在我们连线时由系统自动放置的（相关设置应有效），而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。
7、放置输入输出点、电源、地，均使用Power Objects 工具菜单即可画出。1 / 258、电路的修饰及整理。在电路绘制基本完成以后，还需进行相关整理，使其更加规范整洁。
9、保存文件。
五、注意事项
对于较复杂的电路而言，放置元件、调整位置及连线等步骤经常是反复交叉进行的，不一定有上述非常明确的步骤。
六、实验结果
七、思考题
1、如何添加原理图元件库？
解：在原理图编辑操作面板，鼠标左键单击工作区右边界的Libraries工具栏，在弹出的窗口里面点击library按钮，进入元件库管理工作区，单击Install，找到相应的原理图库、PCB封装库或者集成库，点击打开安装即可。
2、画线工具内的“导线”与画图工具内的“直线”有何区别？
解:“导线”是在画原理图文件时各电子元器件之间具有电气连接关系的线条，起到连接各元件的电气关系的作用；“直线”是在画原理图元器件或者划分工作区域等不具有电气连接关系的线条，仅仅起到一个直观表达的作用。
八、实验心得体会
解：2 / 25
实验二 双路直流稳压电源电路原理图设计
一、实验目的1、熟悉原理图编辑器的使用
2、掌握元件库管理器的使用方法，会放置元件、编辑属性，掌握元件移动、复制和删除的方法
3、熟练完成双路直流稳压电源电路原理图设计
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
绘制双路直流稳压电源电路原理图如图1所示。
图1 双路直流稳压电源电路原理图
四、实验步骤
1、启动软件，新建工程文件，添加原理图“双路直流稳压电源.schdoc”，进入原理图编辑界面。
2、设置图纸。将图号设置为A即可。添加元件库。放置元件。根据双路直流稳压电源放大电路的组成情况，在屏幕左方的元件管理器中取相应元件，并放置于屏幕编辑区。
3、设置元件属性。在元件放置后，用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称（型号规格）。
4、调整元件位置，注意布局合理。
5、连线。根据电路原理，在元件引脚之间连线。注意连线平直。
6、放置节点。连线完成后，在需要的地方放置节点。一般情况下，“T”字连接处的3 / 25
节点是在连线时由系统自动放置的（相关设置应有效），而所有“十”字连接处的节点必须由手动放置。
7、放置输入输出点、电源、地，均使用Power Objects 工具菜单即可画出。
8、放置注释文字。
9、电路的修饰及整理。
10、保存文件。
五、注意事项
在画图过程中不要将变压器双输出端的接地线漏画。
六、实验结果
七、思考题
1、放置元件有哪几种方法？
2、当操作者无法确定待放置元件的电气图形符号位于哪一元件电气图形库文件时，该怎么办？
3、如何快速地放置一组同样的元件？
八、实验心得体会 4 / 25
实验三 原理图元件库的制作
一、实验目的1、熟悉元件库编辑器的使用
2、掌握建立元件基本操作，学会自己建立元件库和调用元件库里的元件。
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
元件1：以下为同一元件的2个部分，其中7脚和14脚为隐藏引脚，默认流水号为U？，名称为IC1，默认封装为DIP-14和SOP。
元件2：名称为7SEG,别名LT302，其中引脚4、5、12为空脚，设置为隐藏引脚，默认流水号为U？，默认封装为DIP-14。
元件3：名称为CD4069，默认流水号为U？，默认封装为DIP-14。
5 / 25
四、实验步骤
1、点击菜单“FileNew”命令，从编辑器选择框中选中原理图元件库编辑器，然后双击库文件图标，默认名为“schlib.schlib”，进入原理图元件库编辑工作界面。
2、使用菜单命令“ViewZoom In”或按 PageUp键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够程度。
3、用菜单命令绘制元件外观。
4、绘制元件的引脚。
5、编辑各管脚属性。
6、保存已绘制好的元件。
五、注意事项
在绘制元器件时注意尺寸的把握，不要过大或过小。
六、实验结果
七、思考题
1、原理图元件库文件的扩展名与原理图文件的扩展名怎样区别？
2、在 SchLib Drawing Tools 工具栏中，哪一个按钮绘制的图形具有电气特性？
3、如何使原来隐藏的引脚显示出来？
八、实验心得体会6 / 25
实验四 电路仿真测试
一、实验目的1、学会电路仿真测试的基本方法。
2、会用ALTIUM DESIGNER 09软件对简单的电路进行仿真测试。
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
1、模拟电路仿真电源转化电路220V 的正弦波信号经过 10:1 变压器变压、全波桥式整流、滤波，得到一个平稳的低压直流信号。
2、差分放大器仿真
(1)共模信号分析
输入共模信号：10mv，1kHz
静态工作点分析：Vi、Vo1、Vo2、Ve、Iq1b、Iq1c、Iq1e、Iq2b、Iq2c、Iq2e
瞬态分析：Vi、Vo1、Vo27 / 25
(2)差模信号分析
输入差模信号：10mv，1kHz
瞬态分析：Vi、Vo1、Vo2
四、实验步骤
1、编辑原理图
2、放置仿真激励源(包括直流电压源)
3、放置节点网络标号
4、选择仿真方式并设置仿真参数
5、执行仿真操作
6、观察仿真结果
五、注意事项
所有元件必须是来自仿真元件库中。
六、实验结果
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七、思考题
1、ALTIUM DESIGNER 09提供了哪几种仿真分析方式？
2、总结用Altium Designer 09 进行电路仿真的优点。
八、实验心得体会
9 / 25
实验五 手工设计单面印制板
一、实验目的1、掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置
2、掌握PCB板进行手工布局的整个操作过程，要特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
1、根据图示电源电路，手工绘制一块单层电路板图。
2、根据图示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长1450mil，宽1140mil。根据表提供的元件封装并参照图进行手工布局，其中按钮S、电源和扬声器SP等元件要外接，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为20mil。布线结束后，进行字符调整，并为按钮、电源和扬声器添加标识字符。
四、实验步骤
1、设置工作参数，规划电路板尺寸
2、装入元件封装库
3、放置元件
4、进一步调整元件位置
5、放置印制导线
6、放置焊盘、过孔
7、画电路边框10 / 258、利用“圆弧”、“画线”工具画出对准孔
9、编辑、修改丝印层上的元件序号、注释信息
五、实验结果11 / 25
六、思考题
1、在印刷电路板中，焊盘与过孔的作用有什么不同？
解：焊盘在用来对元器件进行焊接的电气连接点，而过孔是应用于电路板层与层之间进行导通连接的导线。
2、布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？
解：因为电源线和地线是电路板中通过电流的主要线路，加宽操作主要是为了让其能有更大的耐流值。
七、实验心得体会
实验六 PCB元件库的制作
一、实验目的1、学会用元件封装编辑器创建元件封装
2、熟练掌握手工创建法创建元件封装
3、熟练掌握向导创建法创建元件封装
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
1、利用向导创建一个双列直插式12脚的元件封装DIP10，如图1所示。Pad1与Pad2的距离为100mil，Pad1与Pad10的距离为300mil。
2、创建封装PKS-6：
焊盘大小：80*80；孔径：40；将第1号焊盘设为参考点。
12 / 253、创建封装JZC1：
焊盘大小：80*80；孔径：40；将第0号焊盘设为参考点。
4、创建封装JZC2：
焊盘大小：67*67；孔径：43；将第1号焊盘设为参考点。
四、实验步骤
1、手工创建的步骤：
（1）首先执行“Place Pad”菜单命令，或单击绘图工具栏中
按钮。
（2）执行该命令后，光标变为十字，中间带有一个焊盘。随着光标的移动，焊盘跟着移动，移动到适当的位置后，单击鼠标左键将其定位，在图中完成一个焊盘的放置。
（3）在焊盘中心出现焊盘序号，如果是第一次放置的焊盘，其序号为0，这时系统仍然处于放置焊盘的编辑状态，可以继续放置其它十一个焊盘。单击鼠标右键或按键盘上的Esc键，即可结束放置焊盘。
（4）设置焊盘的有关参数。
（5）绘制元件封装的外形轮廓。在TopOverlay标签上将工作层切换到顶层丝印层，即Top Overlay层，然后执行菜单命令“Place Track”。执行该命令后，鼠标光标变为鼠标指针13 / 25
和一个带小方点的大“十”字形。将鼠标指针移到合适的位置，单击鼠标左键来确定元件封装外形轮廓线的起点，然后绘制元件的外形轮廓。执行菜单命令“Place Arc”，或直接单击绘图工具栏上的相应图标在外形轮廓线上绘制半圆弧。
（6）单击设计管理器中的“Rename”按钮，在弹出的对话框中输入新的名 称如DIP14，按下该对话框中“OK”按钮，即完成对新创元件封装的重命名。
（7）执行菜单命令“FileSave”，将新建的元件封装保存。
2、利用向导创建元件封装的步骤：（1）启动并进入元件封装编辑器；
（2）执行“Tools New Component”菜单命令，进入了元件封装创建向导；
（3）单击“Next”按钮，系统将弹出选择元件封装样式对话框，在该对话框中选择DIP封装外形。
（4）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置引脚的水平间距、垂直间距和尺寸。（5）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件的轮廓线宽。（6）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件引脚数量。
（7）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件的名称，在此设置为DIP14。（8）再单击“Next”按钮，系统将会弹出完成对话框。单击按钮“Finish”，即可完成对新元件封装设计规则的定义，同时程序按设计规则自动生成了新元件
封装。
（9）执行菜单命令“FileSave”，将这个新创建的元件封装存盘。
五、实验结果
解：
六、思考题
1、不同元件是否可以有同一个封装形式？14 / 25
解：可以，因为电气元件的封装仅仅是外形尺寸以及焊盘电气连接关系表达的一种形式，往往一些不同的元器件会对应同一种封装尺寸。
2、手工绘制元件封装时，元件的外形轮廓一般放置在哪个工作层上？焊盘一般放置在哪个工作层上？
解：Top Overlay层，直插型焊盘可放置在Top Lay或者Bottom Lay，任选一层，直插型焊盘贯穿两层；贴片型元件焊盘也是任选一层，但是不会贯穿两层。
七、实验心得体会
实验七 两级阻容耦合三极管放大电路的单面PCB设计
一、实验目的1、学会元件封装的放置
2、熟练掌握PCB绘图工具
3、熟悉手工布局、布线
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
设计两级阻容耦合三极管放大电路的PCB图。/ 25
四、实验步骤
1、启动软件，新建文件“两级阻容耦合三极管放大电路.PCBdoc”，进入PCB图编辑界面。
2、手动规划电路板尺寸。
3、装入制作PCB时比较常用的元件封装库。
4、放置元件封装及其他一些实体，并设置元件属性、调整元件位置。
5、按照电路原理图进行布线。要求：
（1）电源地线的铜膜线的宽度为50mil。
（2）一般布线的宽度为20mil。
（3）布线时考虑只能单层走线。
五、注意事项
在自动布线前要注意先设置布线规则。
六、实验结果 解：
七、思考题
1、如何添加中间信号层和内部板层？如果想调整工作层的位置应如何操作？
解：
1、添加中间信号层：在设计窗口执行 “DesignLayer Stack Manager”命令，打开层栈管理器对话框，若以前未添加工作层，将光标移至层栈管理器中层示意图左边的顶层（Top Layer）指示标记上，单击鼠标左键选中该项，之后将光标指针移至对话框右上方 “Add Layer”按钮上并单击鼠标左键，执行添加信号层命令，就会在顶层（Top Layer）下面增加中间信号 1（Mid Layer 1）。若 再次单击“Add Layer” 按钮，则 会在 Mid Layer 1 下面增加中 间信号层 2（Mid Layer 2）。依 此执行该命令，最多可添加 30 个中间信号层。完成中间信号层添加任务后，单击图中右下方的 “OK”按钮，就会在编辑区下方的工作层标 16 16 / 25
签中看到刚才添加 的中间信号层。2、添加内部板层：单击层栈管理器中需添加内 部板层位置的上层指示标记，然后单击对话框右上方 “Add plane”按钮，执行添加内部板层 命令，就会所选工作下面增加内部板层 1（Internal Plane1）。若 再次单击“Add plane”命令，则会在内部板层 1 下面增加内部板 层 2。依此执行该命令，最多可添加 16 个中间信号层。中间信号层添加完成后，单击右下方 的“OK”按钮，在编辑区下方的工作层标签中就可看到刚才添 加的内部板层。
3、调整工作层 的位置：先单击选中想要调整的 某工作层标记，然后单击对话框 右上方“Move Up（上移）”按钮，或单击“ Move Down（下移）” 按钮，最后单击右下方的“OK” 按 钮 即 可。
2、为什么不能在PCB编辑区内对元件封装图进行对称操作？ 解：在PCB编辑器中 尽管可以通过X,Y 键是处于激活状态的原件对称 但一般不能进行对称操作,否则可能造成原件无法安装，且该操作必须在封装库编辑模式下操作！
3、如果系统中没有表面安装元件，是否需要焊锡膏层？
解：需要，因为焊锡膏层是在元器件焊接时进行焊锡涂抹并焊接元器件的层，是必不可少的部分！
八、实验心得体会
实验八 双路直流稳压电源电路的双面PCB设计
一、实验目的1、学会元件封装的放置
2、熟练掌握PCB绘图工具
3、熟悉手工布局、布线
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
设计图示双路直流稳压电源电路的PCB图。
17 / 25
四、实验步骤
1、启动软件，新建文件“双路直流稳压电源电路.PCBdoc”，进入PCB图编辑界面。
2、在图层Keepout Layer规划电路板，长90mm宽50mm。
4、按照电路原理图进行布线。要求：
（1）电源地线的铜膜线的宽度为50mil。
（2）一般布线的宽度为20mil。
（3）布线时考虑只能双层走线。
五、实验结果
六、思考题
1、印制电路板的物理边界和电气边界分别是在哪个工作层面中进行规划的？请说明电气边界的作用是什么？ 解：物理边界是在 Mechanical1 层中电气边界是在 KeepOutLayer 层中。电气边界的作用是定义能有效放置元件和走线的区域。
2、简述印制电路板的布线流程以及各个步骤的作用。
解：绘制电路图；规划电路板；设置相应参数；装入网络表以及元器件封装；元器件的布局；自动布线；手动调整；文件的保存及输出！
18 / 253、自动布线在线路上的主要缺点是什么？
解：自动布线无法考虑信号以及高频干扰，必须通过人工手动布线使电路元器件的布局合理，信号完整性得到保留！
七、实验心得体会
实验九 单片机最小系统层次原理图及PCB设计
一、实验目的1、掌握层次式电路原理图绘制的基本步骤
2、学会工程文件的建立
3、掌握总线与总线分支的放置方法
4、掌握51系列单片机最小系统原理图的制作过程
5、设计51系列单片机最小系统的印刷电路板
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
设计如图所示的51系列单片机最小系统原理图，做成层次原理图形式。19 / 25
20 / 25
四、实验步骤（自顶向下的设计方法为例）
1、执行菜单命令【File】－>【New】，出现选择文件类型对话框，单击Schematic Document图标，选择原理图编辑器图标，单击OK按钮或双击该图标即可完成新的原理图文件的创建。
2、单击原理图工具栏中的（SCH:PlaceSheetSymbol）绘制方块电路的按钮，开始绘制方块电路。
3、用“Add Sheet Entry”放置方块电路端口。并 对端口进行相关的设置，如输入输出等。然后绘制连接导线。
4、如果文件扩展名不是.prj时，可在“设计文件管理器”窗口内，先将其关闭，再右键“Rename”（改名）命令，将文件扩展名改为为.prj（项目文件）。
5、单击“Design”菜单下的 “Create Sheet Form Symbol”命令。然后将光标移到相应方块电路上，单击鼠标左键即可创建相应的块图，注意端口是否要反转。
21 / 256、生成网络表文件
7、规划电路板
8、装入原理图元件的元件封装和网络表
9、元件布局，进行自动布线并进行手工调整
10、对设计好的电路板进行电气规则和设计规则检查
11、输出打印所设计的印刷电路板
五、注意事项
1、请正确使用总线、总线分支和网络标号。
2、ERC检查如果发现有错，请认真检查排除错误。
六、实验结果
七、思考题
1、在自顶向下的设计方法中子电路图是如何建立的？
解：在主电路图中国执行菜单命令 Design，然后点 Create Sheet Form，将十字光标移到方块 电路上，单击鼠标左键，然后在出现的对话窗口中点 NO 即进入子电路图设计。
2、在自底向上的设计方法中主电路图是如何建立的？
解：在相应文件夹下新建一个原理图文件，并改名为.Prj文件，打开文件，执行菜单命令 Design→Create Symbol From sheet，在弹出的 choose document to place 对话框中单击准备转换为方块图的原理图文件名，在系统弹出的 confirm 对话框中选 择 NO，光标变成十字形且出现一个浮动的方块电路图图形，随光标的移动而移动，然后在合适的位置单击 22 22 / 25
鼠标左键即放置好子电路图所对应的方块图。
3、层次电路图中出现的Port和Sheet Entry有何意义及区别？
解: 全局只适用于电路规模小的糸统,电路一大,自已都搞不清楚定义了多少网络标号.并且修改电路图很不方便,会影响其他什么地方,用层次图,模块化的有问题只局限在图纸内,并且模块间的信号连结一目了然。
八、实验心得体会
实验十 数字钟电路原理图及PCB设计
一、实验目的1、掌握综合电路原理图绘制的基本方法
2、掌握数字钟电路原理图的制作过程
3、设计数字钟电路原理图的印刷电路板
二、实验主要仪器与设备
1、PC机
2、ALTIUM DESIGNER 09软件
三、实验内容
设计如图所示的数字钟电路原理图，并完成印刷电路板的设计。23 / 25
108DS1DPY_7-SEG_23456710912P1P2P3P4ENPENTLOADCLRCLK3456710912P1P2P3P4ENPENTLOADCLRCLKU10C74LS009VCC14***6ABCDI/RBOBLTRBIGND16***148Q1Q2Q3Q4RCO3548abcdefg764219105abcdefdpgVCC16Q1Q2Q3Q4RCOVCCU1274LS160VCC14***6ABCDI/RBOBLTRBIGND16***1483548abcdefg764219105abcdefdpgDS2DPY_7-SEG_21654VCCU1374LS160U10B74LS0063456710912P1P2P3P414***6ABCDBI/RBOLTRBIGND16***148Q1Q2Q3Q4RCOENPENTLOADCLRCLK3548abcdefg764219105abcdefdpgVCCDS3DPY_7-SEG_216U1474LS160VCC3456710912P1P2P3P414***6ABCDBI/RBOLTRBIGND16***148Q1Q2Q3Q4RCOENPENTLOADCLRCLK3548abcdefg764219105abcdefdpgVCCDS4DPY_7-SEG_21621VCCU1574LS160U10A74LS0033456710912P1P2P3P414***6ABCDI/RBOBLRTBIGND16***148Q1Q2Q3Q4RCOENPENTLOADCLRCLK3548abcdefg764219105abcdefdpgVCCDS5DPY_7-SEG_216U1674LS160VCC3456710912P1P2P3P414***6ABCDI/RBOBLRTBIGND16***148Q1Q2Q3Q4RCOENPENTLOADCLRCLK3548abcdefg764219105abcdefdpgDS6DPY_7-SEG_2CLKVCC163、装入原理图元件的元件封装和网络表
四、实验步骤
5、对设计好的电路板进行电气规则和设计规则检查
4、元件布局，进行自动布线并进行手工调整
2、规划电路板
1、绘制电路原理图（对于库中没有的元件自己绘制）
U1774LS16024 / 25
VCCedcdpgbU174LS48edcdpfGNDagbU274LS48edcdpfGNDagbU374LS48edcdpfGNDagbU474LS48edcdpfGNDagbU574LS48edcdpfGNDagbU674LS48fGNDa6、输出打印所设计的印刷电路板 要求：
（1）自定义电路板框，符合规范要求；
（2）制图形式为：双面板；
（3）封装符号与实际器件相符，标识正确；（4）元件布局合理，排列整齐；
（5）设置自动布线参数；
（6）布线符合基本要求；连线尽可能短；地线宽度为30mil、电源线宽度为20mil、信号线宽度为10mil；
(7)重要焊盘有补泪滴，特殊电路或元件有敷铜、填充处理。
五、实验结果
六、思考题
1、为什么有时要对焊盘和过孔进行补泪滴操作？
解：为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，所以这样的操作称补泪滴。
2、DRC检查的作用是什么？
解：DRC，是设计规则检查的意思，是对PCB图进行的检查，当画完了PCB图，即布线后，要对整体的PCB设计进行一次检查,看有没有不符合设计规则要求的布线等问题，检查时，可以设置一些设计参数。对原理图检查叫ERC。
七、实验心得体会
25 / 25
目 录 实验一线性表、栈和队列的基本操作............................................................1 实验二二叉树的基本操作............................................
目 录 实验规则················································2 实验环境····················......
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