Проектирование печатных плат в системе Altium Designer

В книге подробно с применением пошаговых инструкций описан весь цикл проектирования печатной платы в системе 
Altium Designer – от ввода схемы до верификации проекта и выпуска рабочей документации. Рассмотрены инструменты 
автоматической и интерактивной трассировки, размещения и редактирования 
полигонов, задания и проверки конструкторско-технологических норм. Большое 
внимание уделено созданию и ведению 
библиотек. 

Лопаткин Александр Викторович, кандидат технических наук, 
доцент кафедры «Компьютерные технологии в проектировании 
и производстве» Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р.Е. Алексеева с преподавательским стажем 
более 30 лет. Автор двух монографий, шести учебных пособий и 
более 75 научных и учебно-методических работ. Специализируется в области систем проектирования электронных устройств и 
систем твердотельного моделирования.

Интернетмагазин: 
www.dmkpress.com
Книга – почтой:
email: orders@alians-kniga.ru
Оптовая продажа: 
«Альянскнига»
Тел./факс: (499) 782-3889
email: books@alians-kniga.ru
9 785970 605097

ISBN 978-5-97060-509-7

www.дмк.рф

Второе  издание обновлено с учетом новых версий системы, а также 
включает дополнительно:
• разработку иерархических и многоканальных схем;
• приемы работы с рабочими панелями списков, генератором символов
    и инструментами архивирования проектов.

Книга может быть полезна разработчикам электронной аппаратуры и студентам технических вузов, начинающих осваивать систему 
Altium Designer.

Проектирование  
печатных плат  
в системе Altium Designer

Москва, 2017

Издание второе,  
переработанное и дополненное

Александр Лопаткин

УДК 621.3.049.75:004.9Altium Designer
ББК 32.844.12-022с515
 
Л77

 
Лопаткин А.

Л77 
Проектирование печатных плат в системе Altium Designer: учеб. пособие для практических занятий. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 554 с.: ил.

ISBN 978-5-97060-509-7

В книге подробно с применением пошаговых инструкций описывается весь цикл

проектирования печатной платы – от ввода схемы до верификации проекта и выпуска рабочей документации. Рассматрены инструменты автоматической и интерактивной трассировки, размещения и редактирования полигонов, задания и проверки
конструкторско-технологических норм. Большое внимание уделено созданию и ведению библиотек, включающих все известные разновидности электронных компонентов.

Второе издание обновлено с учетом новых версий системы, а также включает

материал, посвященный разработке иерархических и многоканальных схем, приемам работы с рабочими панелями списков, генератором символов и инструментами архивирования проектов. Кроме того, расширен список подробно разобранных
системных и проектных настроек.

Книга может быть полезна для разработчиков электронной аппаратуры и сту
дентов технических вузов, начинающих осваивать систему Altium Designer.

УДК 621.3.049.75:004.9Altium Designer
ББК 32.844.12-022с515

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой

бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность

технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

 
©  Лопаткин А., 2017

ISBN 978-5-97060-509-7 
©  Издание, оформление, ДМК Пресс, 2017

Содержание

Введение........................................................................................................... 14

Глава 1. Знакомство с системой............................................................. 17

1.1..Запуск.системы.Altium.Designer.........................................................18
1.2..Базовые.понятия.Altium.Designer........................................................18
1.3..Виды.проектов.в.Altium.Designer.........................................................19
1.4..Рабочий.экран....................................................................................20
1.5..Краткое.описание.основных.элементов.управления..
в.рабочем.окне.Altium.Designer.................................................................22

1.5.1..Системное.меню.....................................................................22
1.5.2..Инструментальные.панели.(Tool.Bars).....................................23
1.5.3..Строка.статуса.и.строка.статуса.команд.................................24

1.6..Настройка.системных.параметров.....................................................25

1.6.1..Общесистемные.параметры...................................................25
1.6.2..Настройка.вида.рабочего.стола..............................................27

1.7..Рабочие.панели.и.работа.с.ними........................................................28

1.7.1..Варианты.размещения,.прикрепления.и.объединения..
рабочих.панелей..............................................................................28
1.7.2..Активация.рабочих.панелей....................................................29
1.7.3..Перемещение.рабочих.панелей.и.групп.панелей....................30
1.7.4..Создание.и.разрушение.групп.панелей...................................32
1.7.5..Прикрепление.рабочих.панелей.к.краям.рабочего.поля..........35
1.7.6..Фиксация.рабочих.панелей.....................................................36
1.7.7..Закрытие.рабочих.панелей.....................................................38
1.7.8..Базовый.набор.рабочих.панелей.и.их.размещение..................38

1.8..Освобождение.рабочей.области.от.проектов.и.документов................40

1.8.1..Закрытие.и.открытие.вкладки.Home........................................40
1.8.2..Закрытие.проектов.................................................................42
1.8.3..Закрытие.раздела.«свободных».документов...........................42

1.9..Стартовое.состояние.окна.системы...................................................43

Глава 2. Создание шаблонов схемных документов......................... 45

2.1..Создание.проекта.и.документа..........................................................46

2.1.1..Рекомендуемая.структура.каталогов.на.жестком.диске..
для.учебных.занятий.........................................................................47

Содержание
4

2.1.2..Создание.и.сохранение.проекта.............................................48
2.1.3..Создание.и.сохранение.нового.схемного.документа...............50

2.2..Настройка.параметров.схемного.документа......................................51

2.1.1..Установка.единиц.измерения.для.текущего.документа...........52
2.2.4..Задание.размеров.листа.и.параметров.его.оформления........53

2.3..Настройка.параметров.схемного.редактора......................................54

2.3.5..Graphical.Editing.–.настройки.графического..
редактирования.схемного.редактора...............................................54
2.3.6..Установка.шагов.сеток............................................................56

2.4..Инструменты.просмотра.схемных.документов...................................58
2.5..Создание.графики.основной.надписи................................................59

2.5.1..Рисование.прямоугольников...................................................59
2.5.2..Оптимизация.рабочего.пространства.....................................62
2.5.3..Рисование.линий....................................................................63
2.5.4..Режимы.раскладки.линий........................................................66
2.5.5..Построение.массива.объектов................................................67
2.5.6..Редактирование.свойств.нескольких.выделенных..
объектов..SCH.Inspector...................................................................69

2.6..Размещение.текстовых.надписей.в.документе...................................70
2.7..Выделение.группы.объектов.в.документе.по.заданному..
критерию..Команда.Find.Similar.Objects....................................................73
2.8..Размещение.текстовых.блоков.(Text.Frame).......................................76
2.9..Реквизиты.схемного.документа..........................................................78

2.9.1..Изменение.значения.реквизитов............................................79
2.9.2..Добавление.реквизитов.документа.........................................80
2.9.3..Размещение.реквизитов.в.основной.надписи.........................81

2.10..Выравнивание.объектов.в.документе.(Align).....................................83
2.11..Группировка.схемных.объектов.и.работа.с.группами.(Unions)...........85

2.11.1..Создание.группы...................................................................85
2.11.2..Действия.с.группами.............................................................86

2.12..Создание.верхней.угловой.надписи.................................................88
2.13..Создание.шаблона.для.первого.листа.документа.формата.А4..........90
2.14..Создание.шаблонов.для.второго.и.последующих.листов..
схемного.документа.................................................................................91
2.15..Создание.шаблонов.документов.других.форматов...........................94
2.16..Системные.и.проектные.настройки.для.шаблонов............................95
2.17..Использование.шаблонов................................................................97

2.17.1..Создание.документа.на.базе.шаблона...................................97
2.17.2..Оформление.документа.по.шаблону.....................................99
2.17.3..Изменение.значений.реквизитов.текущего.документа........ 101

2.18..Завершение.работы.над.шаблонами.............................................. 102

Содержание
5

2.19..Рабочая.панель.SCH.List.–.табличный.редактор.свойств..
объектов.схемного.документа................................................................ 102

2.19.1..Установка.единиц.измерения.по.умолчанию..
для.новых.схемных.документов...................................................... 103
2.19.2..Настройка.области.действия.рабочей.панели.SCH.List........ 106
2.19.3..Выбор.отображаемых.свойств.(атрибутов).......................... 110
2.19.4..Сортировка.данных.в.таблице............................................. 112
2.19.5..Использование.таблицы.для.выделения.элементов..
на.рабочем.поле............................................................................. 113
2.19.6..Открытие.окна.свойств.объекта.документа..
из.электронной.таблицы................................................................. 117
2.19.7..Редактирование.числовых.атрибутов.в.электронной..
таблице.......................................................................................... 119
2.19.8..Групповое.редактирование.числовых.ячеек........................ 120
2.19.9..Дополнительные.возможности.редактирования..
числовых.ячеек............................................................................... 121
2.19.10..Особенности.использования.математических..
выражений.и.функций.при.редактировании.числовых.ячеек........... 122
2.19.11..Замена.символов.в.текстовых.ячейках.электронной..
таблицы......................................................................................... 124
2.19.12..Использование.формул.при.редактировании..
текстовых.ячеек.............................................................................. 127
2.19.13..Использование.специальных.функций..
для.редактирования.тестовых.ячеек............................................... 128
2.19.14..Обмен.данными.с.внешними.табличными..
редакторами.................................................................................. 130
2.19.15..Преобразование.данных.в.MS.Excel................................... 132
2.19.16..Передача.данных.из.внешних.электронных.таблиц..
в.Altium.Designer............................................................................. 132
2.19.17..Добавление.объектов.в.документ.с.помощью..
внешних.табличных.редакторов...................................................... 134
2.19.18..Краткое.описание.команд.контекстного.меню................... 137
2.19.19..Редактирование.выключателей.и.переключателей............ 138
2.19.20..Примеры.использования.панели.SCH.List.......................... 138
2.19.21..Совместное.использование.панелей.List.и.Inspector.......... 141
2.19.22..Совместное.использование.панелей.List.и.Filter................ 141
2.19.23..Использование.команды.поиска.похожих.объектов..
для.изучения.языка.запросов......................................................... 144

Глава 3. Ведение библиотек.....................................................................147

3.1..Разновидности.библиотек.Altium.Designer.и.их.взаимосвязь............ 148
3.2..Создание.и.сохранение.библиотечного.проекта.............................. 149

Содержание
6

3.3..Добавление.в.проект.библиотеки.символов..................................... 150

3.3.1..Окно.редактора.символов..................................................... 151
3.3.2..Рабочая.панель.SCH.Library................................................... 152
3.3.3..Установка.параметров.библиотечного.документа................. 153
3.3.4..Системная.настройка.–.установка.шагов.сеток..................... 155

3.4..Состав.УГО.компонента.и.общие.требования..
по.его.реализации.................................................................................. 155

3.4.1..Состав.условного.графического.обозначения....................... 155
3.4.2..Регламентация.процесса.создания.библиотек...................... 156
3.4.3..Минимальный.набор.требований.к.виду.УГО......................... 156

3.5..Создание.символа.резистора.......................................................... 157

3.5.1..Рисование.графики.резистора.............................................. 157
3.5.2..Установка.свойств.выводов.резистора.................................. 158
3.5.3..Размещение.выводов........................................................... 160
3.5.4..Настройка.свойств.компонента............................................. 161
3.5.5..Настройка.свойств.позиционного.обозначения..
и.комментария............................................................................... 163

3.6..Формирование.УГО.биполярных.транзисторов................................ 165

3.6.1..Создание.нового.компонента................................................ 166
3.6.2..Формирование.графики.транзистора.(окружность).............. 166
3.6.3..Рисование.вспомогательных.и.основных.линий.................... 168
3.6.4..Размещение.выводов........................................................... 170
3.6.5..Установка.свойств.компонента.и.позиционного..
обозначения.и.комментария........................................................... 171

3.7..Создание.альтернативных.вариантов.УГО........................................ 172

3.7.1..Рисование.графики.альтернативного.УГО............................. 172
3.7.2..Управление.альтернативными.вариантами........................... 172

3.8..Создание.многосекционных.компонентов........................................ 173

3.8.1..Создание.УГО.первой.секции................................................ 173
3.8.2..Добавление.секций.в.компонент........................................... 175

3.9..Компоненты.со.скрытыми.выводами.питания................................... 176

3.9.1..Добавление.выводов.питания.в.первую.секцию.................... 176
3.9.2..Скрытие.выводов.питания.и.подключение.их.к.цепям............ 177
3.9.3..Оперативное.управление.видимостью.скрытых.выводов...... 178

3.10..Дополнительные.замечания.по.отображению.отдельных..
элементов.УГО........................................................................................ 178

3.10.1..Показ.типа.вывода.............................................................. 178
3.10.2..Выбор.нумерации.секций.................................................... 179
3.10.3..Настройка.автоматических.приращений..
для.указателей.и.имен.выводов...................................................... 179
3.10.4..Задание.отступов.указателей.и.имен.от.края.вывода.......... 180

Содержание
7

3.10.5..Создание.новых.библиотечных.компонентов..
из.существующих........................................................................... 180

3.11..Создание.библиотеки.посадочных.мест......................................... 181

3.11.1..Общие.положения............................................................... 181
3.11.2..Добавление.в.библиотечный.проект.нового.документа....... 181
3.11.3..Редактирование.параметров.документа.............................. 183
3.11.4..Рабочая.панель.PCB.Library................................................. 183
3.11.5..Особенности.редактора.посадочных.мест........................... 184

3.12..Состав.типового.посадочного.места.и.технология..
его.создания.......................................................................................... 188

3.12.1..Состав.ТПМ......................................................................... 188
3.12.2..Технология.создания.ТПМ................................................... 189

3.13..Создание.посадочного.места.для.резистора.со.штыревыми.
выводами............................................................................................... 190

3.13.1..Расчет.параметров.посадочного.места............................... 190
3.13.2..Свойства.контактных.площадок.......................................... 192
3.13.3..Размещение.контактных.площадок.на.рабочем.поле........... 194
3.13.4..Размещение.маркировочных.знаков................................... 197
3.13.5..Добавление.трехмерной.модели.компонента..
к.посадочному..
месту.............................................................................................. 197
3.13.6..Работа.в.трехмерной.сцене................................................. 200
3.13.7..Назначение.имени.ТПМ.и.указание.максимальной..
высоты.монтируемого.компонента................................................. 201
3.13.8..Средства.контроля.посадочного.места.
и.его.элементов............................................................................. 202

3.14..Создание.посадочного.места.с.использованием..
конструктора.......................................................................................... 205
3.15..Добавление.трехмерной.модели.к.ТПМ.с.помощью..
менеджера.трехмерных.тел.................................................................... 208
3.16..Подключение.посадочных.мест.к.компонентам.библиотеки..
символов................................................................................................ 210
3.17..Компиляция.библиотечного.проекта.............................................. 214
3.18..Локализация.нарушений.и.их.устранение....................................... 215
3.19..Задание.для.самостоятельной.работы........................................... 216

3.19.1..Создание.библиотечного.аналога.резистора.С2-23............ 217
3.19.2..Создание.библиотечного.аналога.транзистора.КТ315А....... 217
3.19.3..Создание.библиотечного.аналога.конденсатора..
К10-17Б.......................................................................................... 219
3.19.4..Создание.библиотечного.аналога.одиночного..
соединителя................................................................................... 220

Содержание
8

3.20..Новый.инструмент.для.создания.символов.компонентов............... 220

3.20.1..Инсталляция.конструктора.символов.................................. 221
3.20.2..Структура.окна.конструктора.символов............................... 221
3.20.3..Редактирование.таблицы.выводов...................................... 223
3.20.4..Вставка.данных.в.символ.или.секцию.................................. 226

Глава 4. Создание схемных документов.............................................227

4.1..Структура.схем,.их.составные.элементы.и.этапы.создания.............. 228
4.2..Задание.на.проектирование............................................................. 229
4.3...Создание.проекта.и.схемных.документов........................................ 229
4.4..Оформление.схемных.документов................................................... 233
4.5..Изменение.атрибутов.документа..................................................... 234
4.6..Подключение.библиотек.................................................................. 236
4.7..Размещение.компонентов.на.поле.схемного.документа................... 237
4.8..Коррекция.библиотеки.символов.и.обновление.схемного..
документа.............................................................................................. 239
4.9..Размещение.линий.групповой.связи.(шин)...................................... 240
4.10..Реализация.электрических.связей................................................. 241

4.10.1..Свойства.линии.связи......................................................... 241
4.10.2..Соединение.соседних.выводов........................................... 242
4.10.3..Установка.стандартного.вида.выводов.компонентов,..
пересечений.и.крестообразных.соединений.проводов................... 244

4.11..Редактирование.схемы.................................................................. 245

4.11.1..Перемещение.одиночных.объектов.на.схеме...................... 245
4.11.2..Перемещение.компонентов.при.наличии..
электрических.связей..................................................................... 246
4.11.3..Редактирование.электрических.связей............................... 247

4.12..Размещение.на.схеме.портов.питания........................................... 249
4.13..Присвоение.имен.цепям................................................................ 251
4.14..Размещение.директив.................................................................... 252
4.15..Создание.схемы.на.втором.листе................................................... 254
4.16..Присвоение.позиционных.обозначений......................................... 255

4.16.1..Алгоритм.расстановки.позиционных.обозначений.............. 255
4.16.2..Что.делать,.если.позиционные.обозначения..
расставились.неправильно?........................................................... 258

4.17..Расстановка.номеров.листов.и.присвоение.децимального..
номера.документу.................................................................................. 259
4.18..Компиляция.проекта...................................................................... 261

4.18.1..Настройка.матрицы.выводов.и.портов................................ 261
4.18.2..Настройка.сообщений.о.нарушениях.в.проектах................. 262
4.18.3..Выполнение.компиляции.................................................... 264

Содержание
9

4.19..Исключение.объектов.схемы.из.проверки.при.компиляции............ 265
4.20..Локализация.нарушений,.выявленных.при.компиляции.................. 267
4.21..Некоторые.типовые.ошибки.и.причины.их.возникновения.............. 269
4.22..Контроль.связности.цепей.в.схемных.документах.......................... 271

4.22.1..Использование.инструмента.подчеркивания..
для.выделения.цепей..................................................................... 272
4.22.2.Активация.рабочей.панели.Navigator.(Навигатор)................. 274
4.22.3..Настройка.рабочей.панели.Navigator................................... 274
4.22.4..Структура.рабочей.панели.Navigator................................... 276
4.22.5..Отображение.связности.компонентов.и.цепей..
в.проектах.с.помощью.графов........................................................ 278
4.22.6..Интерактивная.навигация.в.проектах.................................. 279

Глава 5. Проектирование печатной платы..........................................281

5.1..Создание.документа.платы.с.параметрами.по.умолчанию............... 282
5.2..Настройка.параметров.документа.платы.......................................... 284
5.3..Передача.информации.из.схемы.на.плату........................................ 286
5.4..Управление.структурой.печатной.платы........................................... 288
5.5..Настройка.отображения.слоев.платы............................................... 291
5.6..Оперативное.управление.слоями..................................................... 294
5.7..Коррекция.формы.платы.................................................................. 296
5.8..Создание.внутренних.вырезов.в.плате............................................. 299
5.9..Размещение.крепежных.отверстий.................................................. 300
5.10..Простановка.размеров.на.плате..................................................... 302
5.11..Требования.по.размещению.компонентов.на.плате........................ 307
5.12..Системные.настройки.................................................................... 308
5.13..Инструменты.размещения.компонентов.на.плате.......................... 311

5.13.1..Непосредственное.размещение.компонентов.................... 311
5.13.2.Фиксация.размещенных.компонентов.................................. 312
5.13.3..Совместное.использование.документов.проекта..
при.размещении.компонентов....................................................... 315
5.13.4..Команды.выравнивания.компонентов................................. 317

5.14..Технологические.нормы.и.правила.проектирования....................... 321

5.14.1..Категории.правил.проектирования..................................... 321
5.14.2...Настройка.правил.проектирования.................................... 322
5.14.3..Создание.новых.правил.проектирования............................ 324
5.14.4..Задание.областей.действия.правил.................................... 324
5.14.5..Расстановка.приоритетов.правил.проектирования.............. 325
5.14.6..Передача.правил.проектирования.из.схемы.на.плату.......... 326
5.14.7..Настройка.остальных.правил.проектирования..
текущего.проекта........................................................................... 327