本书系统论述了电路的原理图设计、电路仿真、印制电路板设计与信号完整性分析，涵盖了模拟电路、数字电路、射频电路、控制电路等。全书主要包括三部分： 第1部分（第2~6章）介绍电路设计与仿真，在介绍了常用的电路仿真软件的基础上，详细讲解了Altium Designer模拟电路仿真、ADS射频电路仿真、ModelSim数字电路仿真、Proteus单片机电路仿真，举例说明了基本单元电路的设计与仿真方法；  第2部分（第7~9章）以Altium Designer 18.0为设计工具，介绍了电路原理图和PCB设计流程、原则、方法和注意事项； 第3部分(第10、11章)介绍了电路中的信号完整性规则及仿真方法。

本书以培养读者具备一般电路设计、仿真和PCB设计的能力为宗旨，可作为高等院校电子类专业“EDA技术”课程的教材，也可作为“电路分析”“模拟电路”“数字电路”等理论课程或相关实验课程的辅助教材，还可作为相关工程技术人员的参考用书。

　　★本书为读者提供了电子设计自动化的方法和技术，以进行高效的电子电路系统设计和实践。在电子电路系统开发过程中，使用恰当的电子设计自动化工具，将事半功倍，极大提高效率。本书是一部真正意义上的电子电路产品设计自动化的百科全书。
　　本书是作者在多年从事电路设计和课程讲授基础上凝练而成的著作。书中对电路设计、仿真与PCB设计方面的基础知识、软件操作与设计经验进行了充分的论述，并给出了大量实例分析。全书内容讲解翔实，图文并茂，无论初学者还是经验丰富的工程师都会从书中受益匪浅。
　　——邓中亮北京邮电大学教授
　　
　　★本书是一本电子设计自动化技术的工程实践著作。本书是对电子与电气类专业具有普适性的基础应用书籍，涵盖了对多种电子设计自动化工具的功能讲解，描述了电路设计与仿真各个方面的知识，非常值得阅读。
　　——谢凤英北京航空航天大学教授
　　
　　★AltiumDesigner是全球智能系统设计自动化、电子产品设计解决方案的优秀平台。该平台致力于打破技术创新的障碍，让工程师可以大限度地利用新设备和技术来设计新一代电子产品。本书全方位地介绍了AltiumDesigner在电路设计与仿真中的基本方法与使用技巧，并结合大量的案例讲解如何进行电子电路仿真、元器件库符号制作、原理图绘制、电路板布局布线、信号完整性和电源完整性仿真等，是一本难得的佳作！
　　——马熙飞Altium公司大学计划经理
　　
　　★射频电路中存在的分布参数提高了电路设计难度，准确高效的仿真是射频电路设计的关键技术。本书中采用ADS软件详细描述了射频电路的S参数仿真和谐波平衡法仿真方法，并以功率分配器、印刷偶极子天线为例详述了射频电路的仿真与优化。对于广大高校的师生或者企业一线的设计师，都可以从本书中发现值得参考的内容。
　　——孟松KeysightEDA大中华区总经理

第3章电子电路设计与仿真

本章将使用AD软件实现对模拟电路的仿真，其内容主要包括直流工作点分析、直流扫描分析、交流小信号分析、瞬态分析、参数扫描分析、傅里叶分析、噪声分析、温度分析和蒙特卡洛分析。

3．1直流工作点分析

本节将构建用于直流分析的电路，并执行直流工作点分析，主要内容包括构建直流分析电路、设置分析参数和分析仿真结果。

3．1．1建立新的直流工作点分析工程

下面首先给出建立直流分析电路工程的步骤。其步骤主要包括： 

(1) 在Windows 10操作系统主界面的左下角选择【开始】→Altium Designer，打开AD软件。

(2) 在AD主界面主菜单下选择New→Project→PCB Project，创建一个名为PCB_Project1．PrjPCB的新工程，添加名为Sheet1．SchDoc的原理图文件。

3．1．2添加新的仿真库

下面添加仿真所需要用到的一些仿真库。其步骤主要包括： 

图31元器件库浏览界面

(1) 在当前AD主界面工具栏下单击按钮，打开如图31所示的元器件库浏览界面(若没有，可在Design中找到)。

(2) 在图31所示的界面内，单击Libraries按钮，打开如图32所示的Available Libraries(可利用的库)界面，选择Installed标签。

(3) 单击图32界面下方的Install按钮。

图32添加库浏览界面

(4) 如图33所示，打开所要添加库的对话框。

图33打开需要添加的仿真库

① 将路径指向C：＼users＼Public＼Documents＼Altium＼AD18＼Library＼Simulation。

② 选择Simulation Sources，并单击“打开”按钮。

(5) 如图34所示，看到新添加的Simulation Sources．IntLib仿真库。

(6) 单击图34界面内的Close按钮，退出该界面。

图34已经添加了需要添加的仿真库

第1章 电路设计与仿真简介
1．1 绪论
1．2 模拟电路设计及仿真工具
1．2．1 NI Multisim
1．2．2 Cadence PSpice
1．2．3 Synopsys HSpice
1．2．4 MATLAB/Simulink
1．2．5 Altium Designer
1．3 数字电路设计及仿真工具
1．3．1 ModelSim
1．3．2 Quartus Prime
1．3．3 Vivado
1．4 射频电路设计及仿真工具
1．4．1 ADS
1．4．2 HFSS
1．4．3 CST
1．5 控制电路设计及仿真工具
1．6 电路板设计及仿真工具
1．6．1 Altium Designer
1．6．2 Allegro PCB Designer
1．6．3 PADS

第一部分 电路设计与仿真
第2章 Spice仿真描述与模型
2．1 电子电路Spice描述
2．1．1 Spice模型及程序结构
2．1．2 Spice程序相关命令
2．2 电子元器件及Spice模型
2．2．1 基本元器件
2．2．2 电压和电流源
2．2．3 传输线
2．2．4 二极管和晶体管
2．3 从用户数据中创建Spice模型
2．3．1 Spice模型的建立方法
2．3．2 运行Spice模型向导
第3章 电子电路设计与仿真
3．1 直流工作点分析
3．1．1 建立新的直流工作点分析工程
3．1．2 添加新的仿真库
3．1．3 构建直流分析电路
3．1．4 设置直流工作点分析参数
3．1．5 直流工作点仿真结果分析
3．2 直流扫描分析
3．2．1 打开前面的设计
3．2．2 设置直流扫描分析参数
3．2．3 直流扫描仿真结果分析
3．3 交流小信号分析
3．3．1 建立新的交流小信号分析工程
3．3．2 构建交流小信号分析电路
3．3．3 设置交流小信号分析参数
3．3．4 交流小信号仿真结果分析
3．4 瞬态分析
3．4．1 建立新的瞬态分析工程
3．4．2 构建瞬态分析电路
3．4．3 设置瞬态分析参数
3．4．4 瞬态仿真结果分析
3．5 参数扫描分析
3．5．1 打开前面的设计
3．5．2 设置参数扫描分析参数
3．5．3 参数扫描结果分析
3．6 傅里叶分析
3．6．1 建立新的傅里叶分析工程
3．6．2 构建傅里叶分析电路
3．6．3 设置傅里叶分析参数
3．6．4 傅里叶仿真结果分析
3．6．5 修改电路参数重新执行傅里叶分析
3．7 噪声分析
3．7．1 建立新的噪声分析工程
3．7．2 构建噪声分析电路
3．7．3 设置噪声分析参数
3．7．4 噪声仿真结果分析
3．8 温度分析
3．8．1 建立新的温度分析工程
3．8．2 构建温度分析电路
3．8．3 设置温度分析参数
3．8．4 温度仿真结果分析
3．9 蒙特卡洛分析
3．9．1 建立新的蒙特卡洛分析工程
3．9．2 构建蒙特卡洛分析电路
3．9．3 设置蒙特卡洛分析参数
3．9．4 蒙特卡洛仿真结果分析
第4章 射频电路设计与仿真
4．1 S参数仿真
4．1．1 S参数的概念
4．1．2 S参数在电路仿真中的应用
4．1．3 S参数仿真面板与仿真控制器
4．1．4 S参数仿真过程
4．1．5 基本S参数仿真
4．1．6 匹配电路设计
4．1．7 参数优化
4．2 谐波平衡法仿真
4．2．1 谐波平衡法仿真基本原理及功能
4．2．2 谐波平衡法仿真面板与仿真控制器
4．2．3 谐波平衡法仿真的一般步骤
4．2．4 单音信号HB仿真
4．2．5 参数扫描
4．3 功率分配器的设计与仿真
4．3．1 功分器的基本原理
4．3．2 等分型功分器
4．3．3 等分型功分器设计实例
4．3．4 比例型功分器设计
4．3．5 Wilkinson功分器
4．3．6 Wilkinson功分器设计
4．3．7 电路仿真与优化
4．3．8 版图仿真
4．4 印刷偶极子天线的设计与仿真
4．4．1 印刷偶极子天线
4．4．2 偶极子天线设计
4．4．3 优化仿真
第5章 数字电路设计与仿真
5．1 数字电路设计及仿真流程
5．1．1 数字电路设计流程
5．1．2 ModelSim工程仿真流程
5．2 仿真激励及文件
5．2．1 利用波形编辑器产生激励
5．2．2 采用描述语言生成激励
5．3 VHDL仿真
5．3．1 VHDL文件编译
5．3．2 VHDL设计优化
5．3．3 VHDL设计仿真
5．4 Verilog仿真
5．4．1 Verilog文件编译
5．4．2 Verilog设计优化
5．4．3 Verilog设计仿真
5．4．4 单元库
5．5 针对不同器件的时序仿真
5．5．1 ModelSim对Altera器件的时序仿真
5．5．2 ModelSim对Xilinx器件的时序仿真
第6章 控制电路设计与仿真
6．1 Proteus系统仿真基础
6．2 Proteus中的单片机模型
6．3 51系列单片机系统仿真
6．3．1 51系列单片机基础
6．3．2 在Proteus中进行源程序设计与编译
6．3．3 在Keil 霽ision中进行源程序设计与编译
6．3．4 Proteus和Keil 霽ision联合调试
6．4 用51单片机实现电子秒表设计实例
6．5 AVR系列单片机仿真
6．5．1 AVR系列单片机基础
6．5．2 Proteus和IAR EWB for AVR联合开发
6．6 用AVR单片机实现数字电压表设计实例

第二部分 电路原理图及PCB设计
第7章 印制电路板设计基础
7．1 印制电路板基础知识
7．1．1 印制电路板的发展
7．1．2 印制电路板的分类
7．2 PCB材质及生产加工流程
7．2．1 常用PCB结构及特点
7．2．2 PCB生产加工流程
7．2．3 PCB叠层定义
7．3 常用电子元器件特性及封装
7．3．1 电阻元器件特性及封装
7．3．2 电容元器件特性及封装
7．3．3 电感元器件特性及封装
7．3．4 二极管元器件特性及封装
7．3．5 三极管元器件特性及封装
7．4 集成电路芯片封装
7．5 自定义元器件设计流程
第8章 电路原理图设计
8．1 原理图绘制流程
8．1．1 原理图设计规划
8．1．2 原理图绘制环境参数设置
8．2 原理图元器件库设计
8．2．1 元器件原理图符号术语
8．2．2 为LM324器件创建原理图符号封装
8．2．3 为XC2S300E6PQ208C器件创建原理图符号封装
8．2．4 分配器件模型
8．2．5 元器件主要参数功能
8．2．6 使用供应商数据分配元器件参数
8．3 原理图绘制及检查
8．3．1 绘制原理图
8．3．2 添加设计图纸
8．3．3 放置原理图符号
8．3．4 连接原理图符号
8．3．5 检查原理图设计
8．4 导出原理图至PCB
8．4．1 设置导入PCB编辑器工程选项
8．4．2 使用同步器将设计导入到PCB编辑器
8．4．3 使用网表实现设计间数据交换
第9章 印制电路板PCB设计
9．1 PCB设计流程及基本使用
9．1．1 PCB层标签
9．1．2 PCB视图查看命令
9．1．3 自动平移
9．1．4 显示连接线
9．2 PCB绘图对象及绘图环境参数
9．2．1 电气连接线
9．2．2 普通线
9．2．3 焊盘
9．2．4 过孔
9．2．5 弧线
9．2．6 字符串
9．2．7 原点
9．2．8 尺寸
9．2．9 坐标
9．2．10 填充
9．2．11 固体区
9．2．12 多边形覆铜
9．2．13 禁止布线对象
9．2．14 捕获向导
9．2．15 PCB选项对话框参数设置
9．2．16 栅格尺寸设置
9．2．17 视图配置
9．2．18 PCB坐标系统的设置
9．2．19 设置选项快捷键

9．3 PCB元器件封装库设计
9．3．1 使用IPC Footprint Wizard创建元器件PCB封装
9．3．2 使用Component Wizard创建元器件PCB封装
9．3．3 使用IPC Footprints Batch Generator创建元器件PCB封装
9．3．4 不规则焊盘和PCB封装的绘制
9．3．5 添加3D封装描述
9．3．6 检査元器件PCB封装
9．4 PCB设计规则
9．4．1 添加设计规则
9．4．2 如何检查规则
9．4．3 AD中相关规则
9．5 PCB布局设计
9．5．1 PCB板形状和尺寸设置
9．5．2 PCB布局规则的设置
9．5．3 PCB布局原则
9．5．4 PCB布局中的其他操作
9．6 PCB布线设计
9．6．1 交互布线线宽和过孔大小设置
9．6．2 交互布线线宽和过孔大小规则设置
9．6．3 处理交互布线冲突
9．6．4 其他交互布线选项
9．6．5 交互多布线
9．6．6 交互差分对布线
9．6．7 交互布线长度对齐
9．6．8 自动布线
9．6．9 布线中泪滴的处理
9．6．10 布线阻抗控制
9．6．11 设计中关键布线策略
9．7 PCB覆铜设计
9．8 PCB设计检查

第三部分 信号完整性分析与设计
第10章 信号完整性设计
10．1 信号完整性
10．1．1 信号时序完整性
10．1．2 信号波形完整性
10．1．3 元器件及PCB分布参数
10．2 电源分配系统及影响
10．2．1 理想的电源不存在
10．2．2 电源总线和电源层
10．2．3 印制电路板的去耦电容配置
10．2．4 信号线路及其信号回路
10．2．5 电源分配方面考虑的电路板设计规则
10．3 信号反射及其消除
10．3．1 信号传输线定义
10．3．2 信号传输线分类
10．3．3 信号反射的定义
10．3．4 信号反射的计算
10．3．5 消除信号反射
10．3．6 传输线的布线规则
10．4 信号串扰及其消除
10．4．1 信号串扰的产生
10．4．2 信号串扰的类型
10．4．3 抑制串扰的方法
10．5 电磁干扰及其消除
10．5．1 滤波
10．5．2 磁性元器件
10．5．3 器件的速度
10．6 差分信号原理及设计规则
10．6．1 差分线的阻抗匹配
10．6．2 差分线的端接
10．6．3 差分线的一些设计规则
第11章 电路板仿真和输出
11．1 IBIS模型原理及功能
11．1．1 IBIS模型生成
11．1．2 IBIS输出模型
11．1．3 IBIS输入模型
11．1．4 IBIS其他参数
11．1．5 IBIS文件格式
11．1．6 IBIS模型验证
11．2 信号完整性仿真
11．2．1 SI仿真操作流程
11．2．2 检查原理图和PCB图之间的元器件连接
11．2．3 叠层参数的设置
11．2．4 信号完整性规则设置
11．2．5 为元器件分配IBIS模型
11．2．6 执行信号完整性分析
11．2．7 观察信号完整性分析结果
11．3 电源完整性仿真
11．3．1 PDN分析器接口及设置
11．3．2 在PCB编辑器中进行可视化渲染
11．3．3 显示控制和选项
11．3．4 负载下仿真
11．3．5 仿真设置
11．3．6 通过串联器件扩展网络
11．3．7 电压调节器模型
11．3．8 定位电源完整性问题
11．4 生成加工PCB相关文件
11．4．1 生成输出工作文件
11．4．2 设置打印工作选项
11．4．3 生成CAM文件
11．4．4 生成料单文件
11．4．5 生成光绘文件
11．4．6 生成钻孔文件
11．4．7 生成贴片机文件
11．4．8 生成PDF格式文件
11．4．9 CAM编辑器
11．4．10 生成3D视图

附录
附录A Altium Designer 18．0快捷键
A．1 通用环境快捷键
A．2 通用编辑器快捷键
A．3 SCH/SCHLIB编辑器快捷键
A．4 PCB/PCBLIB编辑器快捷键
附录B 设计实例原理图
附录C 元器件及PCB丝印识别