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| 《Altium Designer 16电路设计》第三章 原理图设计基础 |
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第三章 原理图设计基础教学目标：1、了解原理图编辑器界面2、掌握新建和保存原理图文件方法3、熟悉元件库的加载方法4、掌握元件放置、位置调整、
参数设置。5、掌握原理图元件导线连接方法、节点放置方法。 本章要点：1、原理图编辑器界面介绍2、原理图文件新建和保存方法3、元件的
放置方法4、元件参数修改方法5、元件导线连接方法教学目标：1、了解原理图编辑器界面2、掌握新建和保存原理图文件方法3、熟悉元件库的
加载方法4、掌握元件放置、位置调整、参数设置。5、掌握原理图元件导线连接方法、节点放置方法。第三章 原理图设计基础3.1 LM3
17可调稳压电源的原理图简介 LM317可调稳压电源，核心是LM317集成稳压管，具有电压输出1.2-35V连续可调
输出，外围电路比较简单，只需要加接可调电阻即可组成基本电路，是常用的三端电压可调集成稳压电源，电路应用广泛。LM317可调稳压电源
电路原理图，该电路由稳压管、二极管、三极管 、可变电阻、电容、发光二极管等元件构成。电路图是用电路元件符号绘制的一种表示各元器件组
成及器件关系的原理布局图，由图3-2“LM317可调稳压电源电路图”可知，电路图上电子元件用电气符号和导线连接来表示它们的对应关系
。电路图可以通过Altium Designer等软件的原理图编辑器来设计和修改3.2 原理图设计的步骤3.3.1 创建新原理图文
件的方法启动软件：通过电脑桌面快捷方式或“开始”菜单运行Altium. Designer软件，可以进入原理图设计界面。图3-2
Altium Designer 集成开发环境窗创建原理图文件：选择菜单栏中的【文件】 →【新建（NEW）】 → 【原理图】
命令，进入原理图编辑器，进行原理图的绘制和编辑。②③图3-3 新建文件图3-4 原理图编辑器界面3.3.2 文件保存选择菜单
栏中的【文件】→【保存】命令，打开图3-5“Save[sheet1.SchDoc]As”保存文件对话框，如在保存原理图文件对话框中
，也可以更改文件名和保存的路径。 3.4 原理图编辑器界面简介图3-6 Altium Designer原理图编辑器界面利用Alt
ium Designer 16 电路设计软件原理图编辑器可以方便把电路原理图设计（绘制）出来。3.4.1菜单栏在Altium De
signer 16基本菜单栏如下：图3-7 菜单栏“文件”菜单，用于执行文件的新建、打开、关闭、保存等操作。“编辑” 菜单，用于
执行对象的选取、粘贴、复制、删除、查找等操作“察看”菜单，用于执行视图的管理操作，如工作窗口的放大与缩小，各种工具、面板、状态栏及
节点的显示与隐藏等。“工程”菜单：用于执行与项目有关的各种操作，如项目文件的建立、打开、保存与关闭，工程项目的编译及比较等。“放置
”菜单，用于放置原理图的各种组成部分。“设计”菜单，用于对元件库进行操作、生成网络报表等操作。“工具”菜单，用于为原理图设计提供各
种操作工具，如元件快递定位等操作。“Simulate（仿真器）”菜单，用于创建各种测试平台。“报告”菜单，用于执行生成原理图各种报
表的操作。“Window（窗口）”菜单，用于对窗口进行各种操作。“帮助”菜单：用于打开帮助菜单。3.4.2工具栏在原理图编辑器界面
，Altium Designer提供了丰富的工具栏，其中绘制原理图工具栏图标如下：图3-8 工具栏工具功能注释印Place Non
-specific No ERC 设置忽略ERC测试点，在电路设计过程中，系统会进行电气规则检查（ERC），对电气错误之处会有个错
误报告。但有时候，比如，数字集成块，由多个一样的门电路集成在一起，但实际上经常只用到其中的一部分，多余的管脚在电路图中悬空，这就不
符合原则，系统进行电气规则检查时，系统会认为悬空的引脚使用错误，并在引脚处放置一个错误的标记。类似这种不需要出现错误报告的情况，可
以通过“Place Non-specific No ERC ”设置忽略ERC测试点，让系统忽略对此处的ERC测试，不再产生错误报告
。3.5原理图图纸设置 原理图设计是电路设计的第一步，是PCB和仿真的基础，在原理图的绘制过程中，可以根据所要设计的电路图的复杂
程度，先对图纸进行设置。在进入电路图的编辑环境时，Altium Designer 16系统会自动给出相关图纸的默认参数，但是在大多
数情况下，这些默认的参数不一定适合用户需求，我们要根据高级设计设计对象的复杂程度来对图纸的尺寸及全体相关参数进行设置。通过菜单命令
【设计】【文档选项】在弹出的对话框中,可以对进行设置。有“方块电路选项”、“参数”、“单位”和“Template(模板)”四个选项
卡。图纸尺寸图纸尺寸自定义图纸网格点设置图纸方向图纸颜色【文档选项】在弹出的对话框中,可以对进行设置。有“方块电路选项”、“参数”
、“单位”和“Template(模板)”四个选项卡。图3-8 “文档选项”对话框（1）设置图纸方向：通过“定位”下拉列表框设置，“
Landscape（水平方向）”；“Portrait（垂直方向）”。（2）设置图纸标题栏：有Standard（标准格式）和ANSI
（美国国家标准格式）复选框。（3）设置图纸边框：勾选“显示边界”复选框可以设置是否显示边框，选中表示显示边框。（4）图纸网格点设置
：进入原理图编辑环境后，编辑窗口的背景是网格型的，这种网格就是可视网格，是可以改变的。网格为元件的放置和路线的连接带来了极大的方便
，使用户可以轻松地排列元件、整齐地走线。Altium Designer 16提供了“捕获”、“可见的”和“电栅格”3种网格。“捕捉
”复选框：用于控制是否启用捕获网格。所谓捕获网格，就是光标每次移动的距离大小。勾选该复选框后，光标移动时，移动距离以右侧文本框的设
置值为基本单位，系统默认值为10个像素点，用户可根据设计的要求输入新的数值来改变光标每次移动的最小间隔距离。 “可见的”复选框：用
于控制是否启用可视网格，即在图纸上可以看到的网格。勾选该复选框后，可以对图纸上网格间的距离进行设置，系统默认值为10个像素点。若不
勾选该复选框，则表示在图纸上将不显示网格。“电栅格”里有“使能”复选框：若勾选了该复选框，则在绘制连线时，系统会以光标所在位置为中
心，以“栅格范围”文本框中的设置值为半径，向四周搜索电气节点。若在搜索半径内有电气节点，则光标将自动移到该节点上并在该节点上显示一
个圆亮点，搜索半径的数值可以自行设定。若不勾选该复选框，则取消系统自动寻找电气节点的功能。①②绘制电路原理图，需要在图纸上放置需要
的元器件符号， Altium Designer把常用的元件符号分类放在元件库中，绘图时只需在元件库中找到所需的的元器件符号，并放置
到图纸的适当位置即可。绘制原理图放置元件前需要先加载对应的元件库。通过菜单命令：【设计】 → 【添加/移除库】图3-9 加载
元件库菜单3.6 加载元件库元件库放在文件夹Library里?找到Altium Designer安装目录 ，找到文件夹librar
y，图 3-10 元件库Library常用的元件库和接插件库加载库导引路径元件库路径就是软件自带的元件库，有数量庞大的元件，按元
器件厂家和按元器件种类分类成一级、二级库，常用的元件在（Miscellaneous Devices.IntLib），常用的接插件在
（Miscellaneous Connectors.IntLib），这两个文件库通常是要加载的。其它元件也要加载对应的元件库才能够
放置出对应的元件。图3-11 加载元件库绘制原理图时，需要调出元件，常用的基本元件在Miscellaneous Devices.I
ntLib元件包中，常用的接插件在（Miscellaneous Connectors.IntLib）中，在元件库面板通过浏览元件名
称、元件符合和封装，对于不常用的元件是分类放在元件库中，可以通过查找等方式调出元件。3.7认识常用的原理图元件电阻：常用的电阻、可
调电阻、排阻、电位器如下：图3-12 常用电阻元件2.电容：无极性电容、电解电容、可变电容符合如下：图3-13 常用电容元件3
.二极管图3-14 常用二极管元件4.三极管：NPN、PNP和复合管。如图图3-15 常用三极管元件5.开关图3-16 常用
开关6.变压器图3-17 常用变压器?3.8元件的放置和参数修改原理图中有两个基本要素：元件符号和元件管脚之间的连线。绘制原理图
就是把元件符号放置在原理图纸上，并用电气导线建立正确的连接。元件的放置，需要知道元件的名称，并且要加载元件所在的库。如果不知道这些
信息，必须借助Altium Designer元件搜索功能，在庞大的元件库中进行定位。常用的元件可以在库面板浏览。还有电感、场效应管
、继电器、电机、光电耦合器、光电接收管、桥堆、扬声器、天线、数码管等元件和接插件可以通过库浏览来查找。在调出放置元件前要先加载元件
所在的库，常用的元件和插件加载方法见图3.6 加载元件库。3.8.1 加载元件库放器件图标元件名称单击【选择】按键3.8.2 放置
元件放置元件有多种方式：方式一：单击工具栏的图标，或者执行菜单命令【放置】→【器件】，在弹出的对话框，输入元件在元件库中的名称，按
“确定”按钮，即在原理图编辑器就出现（放置）了该元件。对不知道元件在库名称的元件，点击【选择】按钮在弹出的对话框中浏览选择所需要的
元件。图3-18 放置元件菜单命令和对话框元件清单当前元件库名称 图3-19“选择”元件对话框元件库选择元件在库里的名称称
择择元件放置按钮关键字过滤点击库标签放置元件Place键浏览库里元件③①②方式二：点击右边的标签“库”，打开库元件面板，在库中找到
需要的元件，拖到编辑区或者按元件放置按钮“Place”放置到原理图编辑区。元件符号图3-20点击库标签弹出的元件选择对话框按“查找
”按钮按“查找”按钮出现的查找元件对话框方式三：搜索元件对不常用的元件和不知道在哪个元件库的元件，需要通过Altium Desig
ner提供的元件搜索功能，在众多的元件库中定位（查找）元件。单击菜单命令【工具】→【发现器件】，或在原理图编辑器右边的标签中单击
“库”在库面板中单击“查找”按钮，出现 图3-21搜索库对话框输入搜索元件的关键词，可以带来进行模糊查找 点击文件夹按钮，用于设
置搜索路径Simple（简单）和Advanced（高级）查询界面切换③②①④图3-22 搜索库对话框1、“范围”下拉列表框，用于
选择查找类型，有Component（元件）、Footprint（封装）、3D models(3D模型)和Database Comp
onent（数据库元件）4种类型。2、“可用库” 单选按钮，系统在已经加载的库中查找。3、“库文件路径” 单选按钮 对已经设好的“
路径”中的库元件进行搜索，通常，在不知道元件属于哪个库情况下，要选择本项。4. “精确搜索” 系统在上次查找的结果中进行查找。5.
“路径” 用于设置查找元件的路径，只有在点选“库文件路径”才有效。6. “文件面具” 用于设定查找元件的文件匹配符号，
“”表示匹配任何字符串。 参数说明：表一 三端稳压管LM317元件清单图3-23 LM31
7可调稳压电源元件放置3.8.3、原理图元件参数设置标识符：元件的代码元件封装元件参数（大小）设置元件在库的名称词元件值（大小）的
设置元件注释从元件库取出的原理图元件可以按键盘上的【Tab】键进行参数设置，对元件放好的元件也可以双击鼠标左键进行参数设置或参数修
改。图3-24 元件参数设置对话框3.9.1 元件方向调整刚从元件库中放置到原理图编辑区（图纸）的元件，它的方向默认是水平的，也可
以利用键盘上的按键进行方向改变。空格健：每按一次，元件逆时针方向旋转90度，如图所示图3-25元件方向改变3.9 原理图元件的布局
调整鼠标左键+X键 元器件左右翻转鼠标左键+Y键 元器件上下翻转（以X轴为对称轴翻转）3.9.2元件的选取起点按下鼠标不放终点
松开鼠标左键（1）单个元件的选取把鼠标移到待选择的元件上，单击鼠标左键即可（2）多个元件的选取按住鼠标不放，出现米字型光标，然后移
到鼠标，光标下方出现矩形虚线框，用虚线框框住待选取的元件图3-26 元件的选取对多个元件的选取，也可以按住【shift】键不放，单
击鼠标左键一个一个点击需要选择的元件。（3）选取状态的撤销单击图纸的空白处，可以取消元件的选中状态。3.9.3 元件的复制、粘贴、
删除元件选中状态，单击鼠标右键，在弹出的对话框选择拷贝，或者，元件选中状态，按下【Ctrl+C】复制，然后按【Ctrl+V】进行粘
贴3.10原理图元件的连线3.10.1 布线工具栏放置在编辑器上的原理图元件，还要用导线把各管脚按原理图的逻辑关系连接好，导线可以
用工具栏上的【放置线】工具来连接。布线工具栏一般已经是编辑器上显示，如果没有显示。在菜单【查看】→【Toolbars】→【布线】可
以调出如下工具栏图 3-27 工具栏网络总线地线电源放置线（导线） 图 3-28 工具栏功能说明3.10.2 连接导线如图3-30
所示，连接四个桥式整流二极管为例，第一步：鼠标点击工具栏中【放置线】工具，鼠标光标变成米字型，此时可以按下键盘上的【Tab】出现导
线粗细和颜色设置对话框。没有特殊要求，可以用默认的，不需要修改。 图 3-29导线参数对话框米字光标第二步：十字光标移动到元
件管脚上，光标变为米字形状，点击待连接的元件管脚，元件就连好了导线，光标如果还是十字型，表示还在导线绘制状态，可以点击需要连接的管
脚。如果光标没有十字型复上述过程。连接导线需要拐角转弯的地方，点击一下鼠标就可以转弯。图3-30元件连接导线节点第三步 放置节点
原理图中的节点表示相交的导线连接在一起，连接导线时，对于“T”子型的相交导线会自动添加节点，对于一些交点较多的地方，要人工放置节点，通过菜单命令【放置】→【手工节点】来完成。图3-31 节点电源端口地线端口（GND端）口类型选择 电源可以通过工具栏上的【Vcc电源端口】，也可以通过菜单命令【放置】【电源端口】，放置好通过【Tab】键或双击图标在出现的对话框中进行颜色、显示名称、和图标类型（风格）设置。接地符号（地线）操作类似放置电源接口的操作。 图3-32 电源和地线端口3.11放置电源和接地符号图3-33布好线的LM317稳压电路习题：3.1 原理图绘制的一般流程有哪些步骤？3.2 绘制图的电子幸运转盘电路图图3-34 电子幸运转盘电路图电子幸运转盘元件清单3.3 绘制流水灯原理图电路图3-35 流水灯原理图电路流水灯元件清单： |
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