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如何创建PCB原理图 | Altium Designer

Zachariah Peterson

| 已创建：March 23, 2018 | 已更新：February 17, 2023

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创建PCB布局有一个重要步骤：如何制作原理图？您可能会对所有选项感到不知所措，但不要担心！无论您拥有数十年的经验，还是刚刚开始您的设计或工程生涯，PCB设计都从原理图输入开始。下面是Altium Designer中的原理图输入教程，涵盖了从元件访问到将零件连接到电路的所有内容。

Altium Designer中适用于基本音频放大器的PCB原理图教程

如果您仍在学习，最好使用相对简单的电路。我选择将这项工作建立在一个使用LM386 IC的非常简单的放大器上。该元件旨在再现低功耗设备中的音频，而且使用原理图编辑器也非常容易。为了让您了解最终情况，下图显示了我们已经完成的原理图：

Altium Designer中起草的原理图图片

在Altium Designer中已经完成的简单音频放大器的原理图。

考虑到这份已完成的原理图，让我们来看看如何在本Altium教程中从想法过渡到完整的PCB原理图。

第1步：打开新原理图

第一步是创建一个新的PCB项目（如果您尚未创建）。要创建新项目，请单击文件 > 新建 > 项目 > PCB项目。这将在您的工作区中创建一个空白项目，该项目显示在“项目”面板中。从这里，您可以将现有文件添加到您的新项目，或者您可以为新电路板创建空白文件。

打开后，您需要创建一个新的原理图文件。您可以在“项目”面板中右键单击新的PCB项目，然后导航到“将新项目添加到项目”>“原理图”。这将打开原理图编辑器窗口，您将看到一个空白原理图。如果您还没有这样做，您需要将元件库添加到Altium Designer。否则，您可以跳到第3步。

第2步：访问元件库

Altium Designer带有包含在您的安装中的多个元件库，并可通过云访问。

Celestial库 — 此库可以在应用内访问，并且包括访问由设计社区维护的庞大的开源元件集合。要创建自己的变量，您可以在此处克隆库。
基于文件的库 — 使用早期Altium Designer安装的用户，或者库文件中具有元件的用户，可以将库安装到Altium Designer中。您可从“元件”面板访问已安装的库。
制造商零件搜索面板 — 此资源包含由制造商和Octopart提供的CAD数据和供应链信息。可以搜索CAD模型并将其立即下载到PCB项目中。

由于我们将使用常见的LM386运算放大器，因此我们可以从Texas Instruments Amplifiers.IntLib、Miscellaneous Devices.IntLib和Simulations Special Function.IntLib库中访问。如果您的本地机器上没有Texas Instruments元件库，您可从“制造商零件搜索”面板中查找所需零件。这会将元件数据直接下载到您的库文件夹，并自动将元件库添加到Altium Designer中。

LM386运算放大器可以在Altium Designer的“制造商零件搜索”面板中找到。

第3步：添加中心元件

为印刷电路板制作原理图的一种策略是将最重要的IC集中放置在原理图中。在这里，我们正在专门围绕LM386运算放大器构建一个新原理图，放大器所需的其余元件将围绕此图进行布置。如果您在图书馆的搜索栏中搜索“LM386”，您将找到几个选项。我只是选择了第一部分（LM386M-1）作为起始部分。

Altium Designer原理图中的IC图片

LM386被放置在我们的新原理图中。

放置此元件后，您需要为其指定一个参考标识符。我已经标记了元件U1，这是集成电路的标准标识符格式。要编辑IC的值，只需在原理图中直接双击您要编辑的值即可。您也可以点击元件并打开“属性”面板。

Altium Designer原理图教程属性面板

带有中央集成电路元件的示意图，显示元件的属性。

添加适当的零件和标识符后，我们就可以继续放置其他元件。

第4步：将其他元件添加到您的原理图

与第3步类似，我们将在库数据库中搜索我们的基本参考元件（电容、电阻、电池源、扬声器），以放置在IC周围。不过，我并未搜索Texas Instruments库，而是使用Miscellaneous Devices.IntLib库来查找完成电路所需的其他元件。使用这个库非常有用，因为您可以放置具有您喜欢的任何值的无源并将您的电路导入SPICE仿真。这是电路设计的重要组成部分，可帮助您在开始布局之前检查设备的功能。

在此放大器设计练习中，我已经按如下所示布置剩余元件：

Altium Designer原理图教程元件

附带LM386运算放大器周围其他元件的原理图。

将所有元件放置在电路板上后，即可开始将其连接到相邻元件。

第5步：添加端口、电源和接地

在许多设计中，您可能需要放置参考数据输入或数据输出的对象。这可作为多板项目的一部分，用来标识与不同PCB原理图或其他电路板的连接。对于此放大器，我需要注意音频输入将来自哪里。我没有试图在放置音频输入的位置留下一堆便签，而是简单地在原理图中添加一个端口来表示此信息。要放置端口，请导航到上方的工具栏并选择“放置端口”以将此参考以与任何其他元件相同的方式放置到原理图中。

您可以将文本更改为您喜欢的任何内容，但最好写一些直接描述端口功能或将其连接到哪里的内容。我已在下图中展示这一点。

Altium Designer原理图上参考端口的图片

注明位于左侧的参考音频端口的示意图。

除了端口之外，您还需要添加印刷电路板所需的任何电源和接地连接。在此设备中，电源由电池提供，因此我们不需要添加电源连接。在其他设备中，您可能需要可从原理图编辑器的顶部工具栏中添加的电源端口。您可以通过从上方工具栏中选择标准GND符号来添加接地。您可以将所有接地连接关联到同一点，也可以为每个接地点添加一个GND符号。请记住，PCB原理图并不能真正反映您的布局。换句话说，即使您在原理图中放置了一个接地点，您也能够布线到布局中的不同接地点。

为了井然有序并避免在PCB原理图中跨越大量线路，通常最简单的方法是在原理图中的每个接地点上放置一个GND符号。如下图所示。

Altium Designer接地连接

已在必要元件上附加原理图的基础上添加接地。

第6步：建立连接

我们已经抵达原理图输入所需的最后一步。在这里，您需要在元件之间布线连接；导航到上方的工具栏并选择“放置导线”工具。从这里开始，您只需点击需要开始导线的引脚，然后点击结束导线的引脚。在此特定示例中，由于我们正在进行预先建立的设计并且知道哪些元件需要相互连接，因此接线应该非常简单。

如果您一直在按照此原理图输入教程执行操作，原理图应该类似于下面显示的原理图。

Altium Designer已完成的放大器电路原理图

Altium Designer中已经完成的原理图教程。

恭喜，您刚刚学会了如何在Altium Designer教程中制作PCB原理图！如果您迈出伟大印刷电路板的第一步，请表扬一下自己。以您喜欢的任何名称保存您的原理图和PCB项目。下一步是将您的设计导入空白的PCB布局。参阅本文，详细了解如何开始新的PCB布局。

如果您正在寻找更多资源来帮助您完成原理图输入，请参阅以下文章：

如果您喜欢这个关于如何使用Altium Designer制作原理图的教程，并且希望进一步扩展您的知识，请在我们的PCB设计博客中查看更多重要资源，或者立即与Altium Designer专家交谈。

无论您是第一次使用Altium Designer，还是在使用OrCAD、PADS或其他设计程序多年后刚刚将PCB设计软件升级到Altium Designer，优秀的原理图输入对PCB设计而言都至关重要。尽管新项目和软件总是面临挑战，但Altium Designer的统一设计环境简化了设计和布局的每一步，以弥补这一点。

我们仅仅触及了在Altium 365上使用Altium Designer可能实现的功能的皮毛。请查看产品页面以获取有关PCB设计工具更为深入的功能描述，或者观看点播网络研讨会。

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关于作者

Zachariah Peterson拥有学术界和工业界广泛的技术背景。在从事PCB行业之前，他曾在波特兰州立大学任教。他的物理学硕士研究课题是化学吸附气体传感器，而应用物理学博士研究课题是随机激光理论和稳定性。他的科研背景涵盖纳米粒子激光器、电子和光电半导体器件、环境系统以及财务分析等领域。他的研究成果已发表在若干经同行评审的期刊和会议论文集上，他还为多家公司撰写过数百篇有关PCB设计的技术博客。Zachariah与PCB行业的其他公司合作提供设计和研究服务。他是IEEE光子学会和美国物理学会的成员。

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