《电子线路CAD》课程教学大纲.docx

一、课程性质和教学目标

课程性质：《电子线路CAD》是电子信息工程专业的必修课程，也是微电子电科、通信工程等电子与电气信息类专业的选修课程之一。

教学目标：使学生掌握电子线路CAD的基本概念和Altium Designer软件的操作技能，培养学生利用Altium Designer软件进行原理图绘制和PCB板制作以及电路仿真，对学生进行职业意识培养，提高学生的综合素质与职业能力，提高学生的综合工程素质。本课程的具体教学目标如下：

1.         了解电子线路CAD技术发展及PCB制板的工艺流程。 熟练掌握Altium Designer软件原理图设计基本步骤，学会运用该软件进行电路原理图设计及绘制，学会使用元器件库编辑器制作元器件符号。掌握Altium Designer软件对电路进行仿真的过程。（支撑毕业要求3.1）

2.         了解印制电路板的基本概念和设计基本原则，掌握Altium Designer软件印制电路板设计方法，学会电路PCB板图的布线规则设置，合理布局、布线，掌握PCB板相关输出文件的生成方法。学会使用元器件库封装编辑器制作元器件封装。（支撑毕业要求5.2）

二、课程目标与毕业要求的对应关系

三、课程教学内容及学时分配（重点内容：«；难点内容：D）

1、电路CAD/EDA技术基础（1学时）（支撑课程目标1）

1)       课程介绍

2)       电路CAD/EDA基本概念及技术发展

3)       了解电子线路CAD设计的基本流程

4)       PCB制板的一般工艺及过程

²  目标及要求：

1)       通过概述的介绍，使得学生了解课程的学习要求，课程的性质和主要内容；

了解电路CAD含义。

2)       了解电子线路CAD设计的基本流程。

3)       掌握PCB制板的一般工艺及过程。

²  作业内容：

电子线路CAD的含义，PCB的作用，光绘文件。

²  讨论内容：

目前PCB板的种类。

²  自学拓展：

了解其他常用CAD软件，进行比较，了解各自的特点。

能力：能够通过了解CAD的基础知识掌握解决工程问题的基本思路与方法。

2、Altium Designer软件概述（1学时）（支撑课程目标1）

1)            了解Altium Designer软件的发展史、新增功能和运行环境。

2)            掌握Altium Designer软件的安装与卸载。

3)            掌握Altium Designer软件的启动及掌握主窗口的基本操作。

4)            掌握Altium Designer软件新建工程文件和设计文件的方法。«

²  目标及要求：

1)            通过的介绍，使得掌握Altium Designer软件的安装与卸载。

2)            掌握Altium Designer软件新掌握Altium Designer软件的启动及掌握主窗口的基本操作建工程文件和设计文件的方法。

²  作业内容：

Altium Designer软件的安装与卸载，新建工程及在工程中添加原理图文件。

²  讨论内容：

存盘过程中出现的一系列问题。

²  自学拓展：

新建工程及添加原理图文件的多种方法。

能力：通过对软件的安装与环境设置掌握软件的基本使用方法。

3、集成库的创建与维护（4学时）（支撑课程目标1、2）

1)       集成库的概念

2)       集成库的创建与维护«

3)       原理图符号库的创建«D

4)       PCB封装库的创建及设计«D

²  目标及要求：

1)       了解集成库的概念。

2)       掌握集成库的创建及维护的方法。

3)       掌握原理图符号库的创建及绘制方法。

4）掌握根据元器件的数据手册，进行PCB封装库的创建及设计方法。

²  作业内容：

创建自己的集成库。

²  讨论内容：

集成库与元器件原理图符号库、封装库的不同之处。

²  自学拓展：

学习软件中自带的一些集成库。

能力：通过制作库文件掌握解决复杂工程问题的基本知识。

4、原理图的绘制（4学时）（支撑课程目标1）

1)       原理图的一般设计流程和基本原则

2)       原理图图纸参数的设置及原理图的绘制«

3)       层次原理图的设计«D

²  目标及要求：

1)       掌握了解原理图的一般设计流程和基本原则。

2)       掌握图纸属性的设置方法。

3)       掌握原理图模板的制作和调用方法。

4)  掌握元件库的加载和卸载方法，元件的查找、放置、属性设置和位置调整方法；

5)  理解网络标号的含义，并掌握网络标号的添加方法。

6)       理解总线的含义，并掌握总线的添加方法。

7)       掌握层次原理图的绘制方法。

8)       掌握工程的编译和查错方法。

9)       掌握元件报表清单的生成方法。

作业内容：

简单原理图的绘制、层次原理图的绘制、原理图符号库的创建。

²  讨论内容：

不同类型电路图的绘制。

²  自学拓展：

查阅资料例子，学习好的电路设计与绘制方法。

能力：通过原理图的构建掌握制作电路板的前期思路与方法。

5、PCB板的设计（6学时）（支撑课程目标2）

1)       PCB文件的新建方法、PCB板规划方法、原理图导入PCB的方法

2)       PCB板电气规则和布线规则的设置方法«

3)       PCB板自动布线与手工布线的方法«D

4)       PCB板的DRC检查

5)       PCB相应报表及制造文件的输出方法

²  目标及要求：

1)       了解PCB板的设计流程。

2)       掌握PCB元件库的添加和浏览方法，熟悉常用元件的封装。

3)       掌握PCB文件的新建方法，PCB板规划方法。

4)       掌握原理图导入PCB的方法。

5)       掌握PCB板电气规则和布线规则的设置方法。

6)       掌握PCB板自动布线与手工布线的方法。

7)       掌握PCB板的DRC检查及违规项的错误定位修改方法。

8)       掌握PCB报表输出及相应制造文件的输出方法。

²  作业内容：

单层板的设计、双面板的设计。

²  讨论内容：

合理布局布线。

²  自学拓展：

多层板的设计。

能力：通过PCB板的制作学习掌握解决工程问题的方法。

6、电路仿真（2学时）（支撑课程目标1）

1)       软件仿真的原理及环境

2)       CAD软件仿真类型

3)       具体仿真参数设定及仿真操作«D

²  目标及要求：

1)       了解软件仿真的原理及环境。

2)       熟悉菜单项工具栏的各项功能及CAD软件仿真类型。

3)       掌握具体仿真参数设定及仿真操作。

²  作业内容：

对相关电路进行仿真。

²  讨论内容：

与Multisim软件仿真的相似与不同点。

²  自学拓展：

仿真模型的创建。

能力：通过仿真学习，掌握解决复杂工程问题的方法。

7、实验（36学时）（支撑课程目标1、2）

能力：通过实践操作，提高专业技能，掌握解决工程问题的思路。

四、教学方法

1、  在课堂教学中，讲述运用Altium Designer软件进行电路原理图绘制、仿真及PCB板图设计、输出制造文件的生成，理论联系实际，培养学生对实际工程问题的理解和应用能力；

2、  采用传统教学方式与多媒体课件相结合进行教学；

3、  通过实验教学，理论联系实际，使学生加深对课程理论知识的理解和对工程应用的认识。

五、考核及成绩评定方式

考核方式：上机考试，平时成绩，实验成绩

成绩评定方式：期中成绩20%，期末成绩40%，平时成绩10%，实验成绩30%。

课程目标达成情况及考试成绩评定占比（%）

考核与评价标准：

实验成绩评价标准：

期末考试考核评价标准

六、教材及参考书目

教材：

高敬鹏、武超群、王臣业主编. Altium Designer原理图与PCB设计教程，机械工业出版社，2008

参考书目：

1、  徐向民主编. Altium Designer快速入门. 第2版，北京航空航天大学出版社，2011

2、  雍杨等主编. Altium Designer电路设计标准教程. 第1版，科学出版社，2011

3、  何宾主编. Altium Designer 13.0电路设计、仿真与验证权威指南.第一版，2014