电子线路CAD实用教程 基于Altium Designer平台（第六版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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潘永雄 著

图书标签:

• Altium Designer
• PCB设计
• 电子线路
• CAD
• 电路设计
• 仿真
• 原理图
• 第六版
• 教学
• 实训

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560642314

版次：6

商品编码：12202213

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本书介绍了目前应用广泛的电子线路CAD软件包—Altium Designer的主要功能(包括原理图编辑、电路仿真、印制板设计、元件库管理与维护)、安装和使用方法。
　　全书共分9章，内容包括电子线路CAD与Altium Designer概述、电原理图编辑、元件电气图形符号编辑与创建、层次电路原理图编辑、电路仿真测试、印制电路板设计初步、PCB设计基础、PCB元件封装图编辑与创建、双面印制板设计举例。
　　本书可作为高等学校及高职院校电子类专业“电子线路CAD”课程的教材或教学参考书，也可作为从事电子线路设计工作的工程技术人员的参考资料。

《现代电子设计：原理、方法与实践》 内容概述： 本书系统性地介绍了现代电子设计领域的核心理论、关键方法以及实践应用。全书共分为四个部分，旨在为读者构建一个全面而深入的电子设计知识体系，从基础概念的理解，到高级技术的掌握，再到实际项目的设计与实现，层层递进，环环相扣。本书强调理论与实践的结合，注重培养读者的独立思考和解决实际工程问题的能力。 第一部分：电子设计基础与理论 本部分将带领读者回顾并深化电子电路设计的基础知识，为后续更复杂的学习打下坚实基础。 第一章：模拟电路设计入门 概述： 深入解析模拟电路的基本构成单元，如电阻、电容、电感，以及它们在电路中的作用。重点讲解二极管、三极管、场效应管等核心元器件的伏安特性、工作原理及典型应用。 放大电路： 详细阐述单级和多级放大电路的设计，包括共射、共集、共基等基本组态的特点、增益计算、输入输出阻抗分析。介绍耦合方式（直耦、容耦、变压器耦）及其对电路性能的影响。 反馈电路： 深入讲解负反馈和正反馈的概念、类型（串联、并联、电压、电流）及其对电路稳定性和性能（增益、带宽、失真、噪声）的改善作用。分析反馈电路的稳定性判据。 振荡电路： 介绍不同类型的振荡器（LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器）的工作原理，包括维持振荡的条件（巴克豪森判据）、频率稳定性等。 信号处理电路： 探讨滤波电路（低通、高通、带通、带阻）的设计原则，包括滤波器类型（有源、无源）、阶数、品质因数等。介绍差分放大器、仪表放大器等在信号调理中的应用。 功率放大电路： 分析甲类、乙类、甲乙类、丙类功率放大电路的工作原理、效率和失真特性，以及相应的散热设计考量。 第二章：数字电路设计原理 概述： 介绍二进制数制、逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的逻辑功能、真值表及逻辑符号。 组合逻辑电路： 讲解逻辑代数的基本定理和公式，掌握卡诺图、奎恩-麦克拉斯基方法等化简逻辑函数的方法。设计与实现组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据选择器、加法器、减法器等。 时序逻辑电路： 介绍触发器（SR, JK, D, T）的工作原理、状态转换图和状态表。设计与实现时序逻辑电路，包括寄存器（移位寄存器、通用寄存器）、计数器（同步、异步、移位计数器、倍数计数器）、时序状态机（摩尔型、米利型）。 逻辑族与接口： 简要介绍不同逻辑器件的系列（TTL, CMOS）及其电气特性，以及不同逻辑电平之间的接口问题。 第三章：微处理器与微控制器基础 概述： 阐述微处理器（CPU）的基本结构和工作原理，包括指令集、寻址方式、流水线技术等。 存储器体系： 介绍不同类型的存储器，如RAM（SRAM, DRAM）、ROM（PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory）及其特点和应用。 输入/输出（I/O）接口： 讲解CPU与外部设备进行数据交换的机制，包括程序查询、中断、DMA（直接内存访问）等。 微控制器（MCU）： 介绍微控制器的组成（CPU、存储器、I/O接口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口等）及其与微处理器的区别。重点讲解MCU在嵌入式系统中的应用。 指令集架构： 简要介绍RISC和CISC指令集架构的特点。 第四章：信号与系统基础 概述： 介绍信号的分类（模拟/数字、周期/非周期、连续/离散）和基本运算（加、减、乘、除、移位、翻转）。 傅里叶分析： 深入理解傅里叶级数和傅里叶变换，用于分析周期信号和非周期信号的频谱特性。 拉普拉斯变换与Z变换： 讲解拉普拉斯变换在连续时间系统分析中的应用，以及Z变换在离散时间系统分析中的应用。 系统函数与稳定性： 定义系统函数，并探讨其与系统响应（瞬态响应、稳态响应）的关系，以及系统的稳定性判据。 采样与重建： 阐述奈奎斯特采样定理，以及数字信号到模拟信号的重建过程。 第二部分：现代电子设计方法学 本部分将介绍进行高效、高质量电子设计所必需的系统化方法和技术。 第五章：系统级设计与建模 概述： 介绍系统级设计（System-Level Design）的概念，强调在设计初期对系统功能、性能、功耗、成本等进行权衡和优化。 建模语言： 讲解常用的系统建模语言，如UML（统一建模语言）在描述系统结构和行为中的应用。 硬件描述语言（HDL）： 详细介绍Verilog HDL或VHDL，用于对数字硬件进行建模、仿真和综合。包括基本语法、数据类型、模块实例化、并发语句、过程语句等。 行为级建模与RTL建模： 区分行为级建模（Focus on functionality）和寄存器传输级（RTL）建模（Focus on hardware implementation），以及它们在设计流程中的作用。 系统仿真： 介绍使用仿真工具对设计进行验证的重要性，包括功能仿真、定时仿真。 第六章：高频电路设计技术 概述： 深入分析高频电路设计面临的挑战，如寄生效应、信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）等。 阻抗匹配： 讲解阻抗匹配的原理，以及使用史密斯圆图进行阻抗匹配的计算和设计。 传输线理论： 介绍传输线的等效电路模型、特性阻抗、信号传播延迟、反射和驻波等现象。 S参数分析： 讲解S参数（散射参数）的定义、测量和应用，用于描述高频线性电路的特性。 电磁场基本原理： 简要回顾麦克斯韦方程组，并解释其在高频电路设计中的指导意义。 PCB布局与布线： 强调PCB在信号完整性和电源完整性中的关键作用，包括差分对布线、回流路径控制、去耦电容设计等。 第七章：嵌入式系统设计流程 概述： 详细阐述嵌入式系统的开发流程，从需求分析、硬件选型、软件开发到系统集成和调试。 硬件平台选择： 分析不同微控制器、微处理器平台的特点，如何根据项目需求进行选择。 嵌入式软件开发： 介绍嵌入式C语言编程、汇编语言在特定场景的应用。讲解操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的作用，如任务调度、资源管理。 驱动程序开发： 讲解如何为硬件外设编写驱动程序。 调试技术： 介绍嵌入式系统常用的调试工具和技术，如逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器。 系统集成与测试： 强调硬件与软件协同工作的集成过程，以及系统级的功能和性能测试。 第三部分：高级电子设计专题 本部分将深入探讨当前电子设计领域的热点和难点问题，以及前沿技术。 第八章：FPGA与ASIC设计基础 概述： 介绍FPGA（现场可编程门阵列）和ASIC（专用集成电路）的概念、区别与联系。 FPGA架构与编程： 讲解FPGA的基本架构（LUT、DFF、布线资源）、配置模式，以及使用HDL进行FPGA编程的流程（综合、布局布线、生成比特流）。 ASIC设计流程： 介绍ASIC从前端设计（逻辑综合、静态时序分析）到后端设计（布局布线、物理验证）的完整流程。 IP核（Intellectual Property Core）： 讲解IP核的概念，以及如何利用现有的IP核加速设计进程。 第九章：通信系统设计 概述： 介绍通信系统的基本模型（信源、信宿、信道、发送端、接收端），以及数字通信的基本原理。 调制与解调： 讲解各种数字调制技术（ASK, FSK, PSK, QAM）及其优缺点。 信道编码与解码： 介绍纠错编码（如海明码、卷积码、LDPC码）的作用，以及如何提高通信系统的可靠性。 多址技术： 简要介绍频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等技术。 现代通信标准： 简要提及Wi-Fi、Bluetooth、4G/5G等通信标准中的关键技术。 第十章：电源管理与能量收集 概述： 探讨现代电子设备对高效、稳定电源的需求。 线性稳压器与开关稳压器： 详细分析线性稳压器（LDO）和开关稳压器（Buck, Boost, Buck-Boost）的工作原理、效率、纹波和瞬态响应。 DC-DC转换器设计： 介绍DC-DC转换器（降压、升压、升降压）的设计考虑因素，包括电感、电容、MOSFET的选择。 电池管理系统（BMS）： 讲解电池充放电管理、过压过流保护、电量估算等功能。 能量收集技术： 介绍太阳能、热电、压电、射频能量收集等技术，以及相关的电源管理电路设计。 十一章：传感器接口与数据采集 概述： 介绍各种类型传感器（温度、湿度、压力、光、声音、加速度等）的工作原理和输出信号特性。 传感器接口电路： 讲解如何设计合适的接口电路，以匹配不同传感器的输出信号（模拟、数字、差分）。 模数转换（ADC）： 详细介绍ADC的类型（逐次逼近型、Σ-Δ型、流水线型）、分辨率、采样率、量化误差等。 数模转换（DAC）： 讲解DAC的类型和应用。 数据采集系统（DAS）： 介绍完整的数据采集系统的构成，包括传感器、信号调理、ADC、处理器和数据存储。 第四部分：电子设计实践与项目应用 本部分将引导读者将理论知识应用于实际项目，并通过案例分析加深理解。 十二章：PCB设计流程与技巧 概述： 详细介绍PCB（印刷电路板）的设计流程，从原理图绘制到PCB布局布线，再到 Gerber 文件生成。 原理图设计： 讲解如何在EDA工具中进行原理图的绘制，包括元器件库的创建和管理，信号的网络连接。 PCB布局： 强调布局的重要性，如何根据信号流、电源分布、散热需求进行元器件的摆放。 PCB布线： 介绍不同的布线策略（单层、多层板）、线宽计算、过孔设计、差分对布线、蛇形线的使用。 信号完整性与电源完整性分析： 介绍如何在PCB设计中考虑信号完整性和电源完整性问题，包括信号反射、串扰、地弹、电源压降。 EMC/EMI设计考虑： 探讨PCB设计中如何减小电磁干扰（EMI）和提高电磁兼容性（EMC）。 Gerber 文件生成与生产： 讲解如何生成生产所需的Gerber文件，并简要介绍PCB的制造过程。 十三章：嵌入式系统项目实战 概述： 通过一个或多个具体的嵌入式项目，展示整个设计流程。 项目选择： 选取具有代表性的项目，如智能家居控制节点、数据采集终端、小型机器人控制器等。 需求分析与方案设计： 详细说明项目需求，并进行硬件和软件的总体设计。 原型开发与调试： 介绍如何搭建原型，进行软件的编写和硬件的调试。 性能优化与可靠性增强： 讨论在项目开发过程中遇到的问题，以及如何进行性能优化和提高系统的可靠性。 项目文档： 强调项目文档的重要性，包括设计文档、测试报告等。 十四章：FPGA项目应用实例 概述： 针对FPGA设计，提供一个或多个实际应用案例。 项目示例： 如数字信号处理（DSP）模块、图像处理单元、自定义通信接口等。 HDL编码与验证： 演示如何使用Verilog或VHDL实现项目功能，并进行仿真验证。 硬件综合与实现： 展示将HDL代码综合到目标FPGA器件的过程。 时序约束与优化： 讲解如何设置时序约束，并进行时序优化以满足设计要求。 十五章：电子设计趋势与未来展望 概述： 展望电子设计领域的未来发展方向。 人工智能在电子设计中的应用： 探讨AI（机器学习、深度学习）在电路设计自动化（EDA）、故障诊断、性能预测等方面的潜力。 物联网（IoT）设计挑战： 分析低功耗、高集成度、安全性等在物联网设备设计中的挑战。 先进封装技术： 介绍3D封装、SiP（System in Package）等技术对集成度的提升。 可持续电子设计： 探讨环保材料、节能设计、可回收性等在电子产品生命周期中的重要性。 跨学科融合： 强调电子设计与材料科学、生物技术、物理学等其他学科的交叉融合将催生新的创新。 本书特色： 系统性强： 覆盖电子设计从基础到前沿的广阔领域，构建完整知识体系。 理论与实践并重： 深入剖析理论原理，同时提供丰富的实践案例和技巧。 面向工程应用： 强调解决实际工程问题的能力培养，注重设计流程和方法。 前沿性： 关注现代电子设计领域的热点和发展趋势。 清晰的结构： 按逻辑顺序组织内容，层层递进，便于读者理解和学习。 通过学习本书，读者将能够掌握现代电子设计所需的核心知识和技能，为从事相关领域的学习、研究或工程实践奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个刚刚踏入电子工程领域的新手来说，找到一本真正能够帮助我理解和掌握电路设计流程的书籍，简直比大海捞针还要难。《电子线路CAD实用教程》第六版，就像那束指引我的灯塔。我最看重的是它能够将复杂的理论知识，通过 Altium Designer 这个工具，转化为实际可操作的步骤。书中对每一个功能模块的介绍都非常到位，从创建项目到生成可制造文件，整个流程梳理得清清楚楚。我特别喜欢它的案例驱动学习方式，每个章节都围绕一个具体的应用场景展开，让我在学习理论的同时，也能立刻看到实践效果。例如，书中对“PCB布局的优化策略”的讲解，不仅仅是告诉我们如何摆放元器件，而是深入分析了不同布局方式对信号完整性、电磁兼容性以及可制造性的影响，让我从更高的维度去理解PCB设计。另外，书中对“电源完整性分析”的介绍也让我受益匪浅。以前只知道要做好电源，但具体如何做，有哪些工具可以辅助，完全没有概念。这本书的讲解，让我对电源设计有了更深刻的认识，并且学会了利用 Altium Designer 的相关功能来优化电源方案。总的来说，这本书的结构清晰，内容详实，语言通俗易懂，非常适合像我这样的初学者，能够快速建立起对电路CAD设计的整体认知，并掌握必要的技能。

评分☆☆☆☆☆

作为一名从事多年硬件研发的技术人员，我一直在寻找一本能够帮助我更高效地利用Altium Designer进行复杂项目设计的书籍。《电子线路CAD实用教程》第六版，无疑是我的不二之选。我一直认为，优秀的CAD工具教程，不应仅仅停留在基本操作层面，而应该深入到设计方法论和高级技巧的层面。这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅讲解了Altium Designer的功能，更重要的是，它融合了大量实际的工程设计经验和最佳实践。书中关于“高速PCB设计中的阻抗匹配”的章节，简直是我的救星。我们团队在做高速数据传输项目时，经常会遇到信号完整性问题，而这本书提供的详细计算方法和布线指导，让我能够更准确地进行阻抗控制，有效提升了信号质量。此外，书中对“射频PCB设计中的特殊考虑”的讲解，也为我提供了宝贵的思路，尤其是在多层板的信号层规划和接地策略方面，让我受益匪浅。我还发现，书中对“PCB的可制造性设计（DFM）”的讲解非常到位，这部分内容往往被工程师忽视，但却直接关系到产品能否顺利量产。这本书通过实例指导，让我能够更好地理解DFM原则，并将其融入到日常设计中。总的来说，这本书是一本真正能够提升工程师设计水平的实战宝典，内容前沿且具有极高的实用价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电子设计充满热情，但由于缺乏系统性的指导，在实际操作中总是遇到各种瓶颈。《电子线路CAD实用教程》第六版，就像一位经验丰富的向导，带领我一步步走出迷雾。这本书最让我欣赏的是它的逻辑性和系统性，它不是简单地罗列软件功能，而是将整个电路设计流程有机地串联起来，让你明白每一个步骤的重要性以及它们之间的联系。从最初的概念设计，到最终的生产制造，每一个环节都讲解得非常透彻。我尤其喜欢书中关于“PCB布局的艺术”的讲解，它不仅仅是讲解了如何摆放元器件，更是深入到如何通过合理的布局来优化信号路径、减少串扰，并考虑散热等因素。这本书让我明白，PCB设计并非简单的“画图”，而是一门融合了理论与实践的艺术。此外，书中关于“多层PCB的设计技巧”的讲解也为我打开了新的视野。如何有效地利用不同层进行信号传输和电源分配，以及如何避免层间串扰，这些都是我之前没有深入思考过的问题。这本书通过图文并茂的方式，将这些复杂的概念解释得清晰易懂。总而言之，这本书为我提供了一个扎实的学习平台，让我能够更有信心地去探索和实践电子设计的奥秘，并且让我深刻体会到，熟练掌握CAD工具是实现优秀设计不可或缺的一环。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，我之前对使用复杂的EDA软件一直心存畏惧，总觉得那些专业术语和操作界面会让我望而却步。然而，《电子线路CAD实用教程》第六版彻底颠覆了我的看法。这本书的强大之处在于，它能够将深奥的CAD技术，以一种极其人性化的方式呈现出来。它没有堆砌晦涩难懂的理论，而是专注于让读者能够快速上手，并逐步掌握工具的精髓。我特别欣赏书中对Altium Designer各个模块之间联动关系的阐述，这让我不再是被动地学习某个功能，而是能够理解整个设计流程是如何协同工作的。例如，关于“原理图与PCB的同步更新”的讲解，让我深刻体会到CAD软件在提高设计效率和减少错误方面的巨大作用。书中还花了很大篇幅讲解“PCB规则和约束（DRC）的设置”，这对于保证设计质量至关重要，并且书中给出的具体设置方法和注意事项，都非常有参考价值，让我能够更自信地进行PCB设计。我还注意到，书中对于“3D模型的使用和检查”也做了详细的介绍，这在之前的许多教程中都很少提及，对于避免物理装配问题非常有帮助。这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，它不仅教你如何使用软件，更重要的是培养你独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！作为一名在电子设计领域摸爬滚打多年的老兵，我一直对电路设计的软件工具充满好奇，但又苦于找不到一本既系统又实用的入门教程。市面上那些泛泛而谈的书籍，要么理论过于晦涩，要么操作过于简单，总感觉缺了点什么。《电子线路CAD实用教程》第六版，恰恰填补了这个空白。它没有一开始就丢给我一堆复杂的概念，而是从最基础的原理讲起，循序渐进，让我这个初学者也能轻松理解。尤其是对Altium Designer这个强大平台的介绍，让我大开眼界。从原理图的绘制，到PCB的布局布线，再到最后的 Gerber 文件生成，每一个环节都讲得明明白白，而且配以大量的图示和实例，让我仿佛置身于真实的CAD操作环境中。我尤其喜欢书中关于“元器件库的建立和管理”那一章，这部分内容在很多教程中都被一带而过，但这本书却讲得非常详细，并且给出了很多实用的技巧，让我少走了不少弯路。还有那个关于“差分信号的布线”的案例，简直是太及时了！最近刚好在做一个高速信号设计，遇到了类似的问题，这本书的讲解让我茅塞顿开，设计的效率也大大提升。总而言之，这本书不仅是一本教程，更是一位耐心细致的老师，让我感觉学习过程不再枯燥，而是充满了探索的乐趣。