前言

面对功能越来越复杂、运行速度越来越快，体积越来越小的电子产品，各类电子设计需求大增，学习和投身电子产品设计的工程师也越来越多。由于电子设计领域对工程师自身的知识和经验要求非常高，大部分工程师很难做到得心应手，在遇到运行速率较高、产品功能复杂的电子产品时，会出现各类设计问题，造成很多项目后期调试过多，甚至报废，浪费了人力物力，延长了产品研发周期，从而影响了产品的市场竞争力。

作者通过大量调查和实际经验得出，工程师设计的困难在于以下几点：

（1）刚毕业没有实战经验，不熟悉软件工具，无从下手。

（2）做过简单的电子设计，但是没有系统设计思路，造成设计后期无法及时保质完成。

（3）有丰富的电路设计经验，但无合适的设计工具，无法得心应手。

以OrCAD+PADS为工具进行原理图设计与PCB设计是电子信息类和电气信息类专业的一门实践课程，也是电子设计常用的设计工具之一，面对信息化社会中电子应用领域的不断扩大，作者以职业岗位分析为依据，用“真实产品为载体”“实际项目流程为导向”的教学理念编写本书。

传统的理论性教材注重系统性和全面性，但实用性不是很好。本书基于实战案例的教学讲解，注重读者综合能力的培养，在教学过程中以读者未来职业角色为核心，以社会实际需求为导向，兼顾理论内容与实践技术，形成了课内理论教学和课外实践活动的良性互动。实践表明，这种教学模式对创新思维的培养和实践能力的提高有很大帮助。

本书由专业电子设计公司的一线工程师和大学教师联合编写，充分展示了作者使用OrCAD+PADS进行原理图设计与PCB设计的丰富经验及技巧，并且以职业岗位分析为依据，以读者学完就能用、学完就有上岗就业竞争力为目标，由浅入深，从易到难，按照流程化设计的思路讲解相关软件的各类操作命令、操作方法及实战技巧，力求给各阶段的读者都能带来实实在在的干货。

第1章主要对Mentor PADS VX2.7进行总体介绍，让读者从总体上了解该软件，并对Mentor PADS VX2.7安装的全过程进行介绍。

第2章介绍使用OrCAD Capture 17.4进行原理图元件库创建的过程，包括手动创建方式及通过Excel表格创建方式等。

第3章介绍使用OrCAD Capture 17.4进行原理图设计，包括原理图放置元件、信号连通、生成BOM表、生成网表等操作，帮助初学者快速掌握OrCAD。

第4章介绍使用PADS Logic软件进行原理图元件库创建的过程，包括手动创建方式及利用Excel创建方式等，并介绍了几个库的相互关联。

第5章介绍使用PADS Logic软件进行原理图设计，包括原理图放置元件、信号连通、生成BOM表、生成网表等操作，帮助初学者快速掌握PADS Logic。

第6章介绍使用PADS Layout组件开发环境进行PCB设计的基本操作，包括默认参数设置、快捷键设置等，帮助初学者快速对PADS Layout有一个清晰的认识。

第7章介绍使用PADS Layout组件进行PCB流程化设计，包括PCB的导入网表、器件布局、规则设置、布线扇孔、光绘文件输出、IPC网表生成、PDF文件导出等操作，帮助初学者快速掌握利用PADS Layout进行PCB设计的操作。

第8章主要介绍PCB设计完成之后的设计规则检查，包括各项电气规则检查，常见的检查包括间距、开路及短路的检查，更加严格的还有差分对、阻抗线等检查。

第9章介绍使用PADS Router进行PCB布局、布线设计的基本操作，包括器件布局、规则设置、与Logic及Layout设计同步、信号布线连通、蛇形等长等操作，帮助初学者快速掌握利用PADS Router进行PCB设计的操作。

第10章选取一个入门阶段最常见的SMT32开发板案例，通过简单两层板全流程实战项目演练，旨在让PADS初学者贯通理论和实践，掌握电子设计的基本操作技巧及思路，解决初学者的痛点问题，全面提升其实际操作技能和学习积极性。

第11章以一个四层DM642达芬奇开发板设计实例作为引子，使读者初步认识多层板设计。

本章以多层板的设计流程为例，讲解两层板与四层板的不同点和相同点，因为不管是两层还是多层，其原理图的设计都是一样的，所以不再讲解绘制过程，主要讲解PCB设计，包含原理图检查、封装创建、PCB布局、PCB布线、高速蛇形等长、3W原则、拓扑结构、EMC/EMI的常见处理方法。

第12章选取一个进阶实例，是为进一步学习PCB技术的读者准备的。一样的设计流程、一样的设计方法和分析方法，让读者明白，其实高速PCB设计并不难，只要分析弄懂每个电路模块的设计，不管遇到什么类型的PCB，就可以像庖丁解牛一样，按照“套路”设计好。

书中内容适合电子技术人员参考，也可作为电子技术、自动化、电气自动化和计算机相关专业本科生和研究生的教学用书。如果条件允许，还可以开设相应的实验和观摩课程，以缩小理论学习与工程应用实践的差距。书中涉及的电气和电子方面的名词术语、计量单位，力求与国际计量委员会、国家技术监督局颁发的标准文件相符，但是一些截图是软件自动生成的，故保留原图，未按标准修改。

本书的编写工作得到湖南凡亿智邦电子科技有限公司郑振凡的大力支持；在编辑出版过程中得到电子工业出版社的鼎力支持，曲昕编辑为本书的顺利出版做了大量工作，在此一并表示衷心感谢。

祝愿大家学习愉快！

作者

2022年7月20日