目录
前言: ............................................................................. 2 一、绘制原理图 ..................................................................... 3
1.创建一个PCB项目。 ............................................................ 3 2.向项目添加原理图 .............................................................. 4 3.设置文档选项 .................................................................. 4
4.Altium Designer中的组件和库 .................................................. 5 5.访问组件 ...................................................................... 6 6. 使库可用于访问组件 ........................................................... 8 7. 在库中查找组件 ............................................................... 8 8.在可用库中查找组件 ............................................................ 9 9. 让Altium Content Vault可用于访问组件 ....................................... 10 10.在Altium Content Vault中查找组件 ........................................... 11 11. 在浏览器面板中工作 ......................................................... 12 12. 在原理图上放置元件 ......................................................... 12
a.从库面板放置 ............................................................. 12 b.从资源管理器面板放置 ..................................................... 13 13.连接电路 .................................................................... 20
活动栏 ..................................................................... 20 连接原理图 ................................................................. 21 接线提示 ................................................................... 21 网和网络标签 ............................................................... 22 14.添加网络标签 ................................................................ 22
网络标签,端口和电源端口 ................................................... 23 15.设置项目选项 ................................................................ 23 16.编译项目 .................................................................... 24 17.检查原理图的电气特性 ........................................................ 24
设置错误报告 ............................................................... 24 设置连接矩阵 ............................................................... 25 更改连接矩阵 ............................................................... 26 配置类生成 ................................................................. 26 配置类生成 ................................................................. 27 设置比较器 ................................................................. 27 配置比较器设置 ............................................................. 28
编译项目以检查错误 ......................................................... 28 编译并检查错误 ............................................................. 29
二、创建一个新的PCB ............................................................... 30
添加新PCB到项目 ............................................................... 31
配置板的形状和位置 ............................................................. 31 设置原点和网格 ................................................................. 32 重新定义板的形状 ............................................................... 33 转移设计 ....................................................................... 35 将设计从原理图捕获转移到PCB布局 ............................................... 36 设置PCB工作区 ................................................................. 36
配置图层的显示 ............................................................. 37 图层提示 ................................................................... 39 配置图层可见性 ............................................................. 39
物理层和层堆栈管理器 ....................................................... 39 配置板层堆栈 ............................................................... 40 合适的网格设置 ............................................................. 41 设置设计规则 ............................................................... 44 交互布线电路板 ................................................................. 56 准备交互式走线 ............................................................. 56 验证您的电路板设计 ............................................................. 67
配置显示规则违规 ........................................................... 67 准备运行设计规则检查(DRC) ................................................ 69
配置规则检查器 ............................................................. 69 •如果电路板上有任何孔,则还必须使用相同的单位、分辨率和film(菲林、胶片)设置的位置生成NC钻孔文件。 ...................................................... 91
前言
Altium Designer 文档: 英文官方: http://www.altium.com/documentation/18.0/display/ADES/From+Idea+to+Manufacture+-+Driving+a+PCB+Design+through+Altium+Designer#!FromIdeatoManufacture-DrivingaPCBDesignthroughAltiumDesigner-CreatingaNewPCBProject 您将要创建原理图并设计印刷电路板(PCB)的设计是一种简单的非稳态多谐振荡器。 该电路如下所示,它使用两个通用NPN晶体管,配置为自运行稳定多谐振荡器
您已准备好开始捕捉(绘制)原理图。
一、绘制原理图
1.创建一个PCB项目。
File » New Project » PCB Project
2.向项目添加原理图
3.设置文档选项
Tools » Preferences
在开始绘制电路之前,需要设置适当的文档选项,包括“纸张大小”,“捕捉”和“可见”网格。
4.Altium Designer中的组件和库
注:本教程的这一部分将介绍使用组件(来自库或Altium内容库)的两种不同方法。 在下一节中,您将从Altium Content Vault中找到并放置您需要的组件。
安装在电路板上的实际组件在设计捕获过程中被表示为一个原理图符号,并作为电路板设计的PCB丝印。 Altium Designer组件可以是:
•由本地库创建或放置的;
•直接从Altium Content Vault放置,这是一个全局可访问的组件存储系统,包含数千个组件,每个组件都有一个符号,封装,组件参数和供应商链接。
Altium Designer中可以使用以下组件存储选项:
Schematic Library:
原理图元件符号在原理图库(* .SchLib)中创建,并存储在本地。 每个符号都可以通过添加到PCB印迹的链接成为一个组件,然后添加组件参数来详细说明组件的规格。
PCB Library:
PCB封装(模型)存储在本地存储的PCB库(* .PcbLib)中。 占地面积包括电气元件(例如焊盘)以及机械元件(例如组件覆盖层,尺寸,胶点等)。 它还可以包含3D定义,通过放置3D Body对象或导入STEP模型创建。
Library Package / Integrated Library: 除了直接从原理图库和PCB库中工作,您还可以将组件元素编译为集成库(* .IntLib,本地存储)。 这样做会产生一个包含所有模型和符号的便携式的库。 一个集成库从一个库包(* .LibPkg)编译而来,它基本上是一个特殊用途的项目文件,其源图形(* .SchLib)和PCB库(* .PcbLib)作为源文件添加到它。 作为编译过程的一部分,您还可以检查潜在问题,例如缺少模型以及原理图引脚和PCB焊盘之间的不匹配。
Altium Content Vault:
Altium Content Vault不仅仅是一个库。 组件存储在云中,可以从任何可以访问互联网的地方访问。 Altium Content Vault组件包括:符号,封装,组件参数和供应商链接。 它们按制造商或按照泛型的包装类型分为文件夹。
5.访问组件
通过以下方式访问组件:
•本地库组件的库面板; 或通过
•Altium Content Vault组件的资源管理器面板。
点击应用程序右下角的Panels按钮即可访问这两个面板。
下面显示了用于访问组件的两个面板。
6. 使库可用于访问组件
在Altium Designer中,可以从可用库中放置基于库的组件。 可用的库包括:
•当前项目中的库 - 如果库是项目的一部分,则其中的组件可自动在该项目中进行放置。 •已安装的库 - 这些库已安装在Altium Designer中,它们的组件可用于任何打开的项目。
库被安装在Available Libraries对话框的Installed选项卡中。 要打开对话框,请单击“库”面板顶部的“库”按钮。 如果面板当前不可见,请单击»库以显示它。
7. 在库中查找组件
为了帮助您找到所需的组件,Altium Designer提供了强大的库搜索功能。 尽管在预安装的库中有适合于多谐振荡器设计的组件,但了解如何使用搜索功能来查找组件非常有用。
单击“库”面板上的“搜索”按钮即可访问“库搜索”对话框。 对话框的上半部分用于定义要搜索的内容,下半部分用于定义搜索的位置。
搜索的范围可以在以下库中: •已安装(可用库)或
•位于硬盘上的库(路径上的库)。
如果您用这个库,第一步是寻找合适的通用NPN晶体管,例如2N3904。 教程组件将从Vault中放置,稍后将讨论它。
8.在可用库中查找组件
已安装的库列在面板顶部的下拉列表中,单击以选择库并显示存储在其中的组件。 从列表中选择其他设备库,然后使用面板中的组件Filter在库中找到所需的2N3904组件(如下图所示)。 由于已经安装了Miscellaneous Devices库,因此该组件已准备好放置。 不要放置它,而是使用Altium Content Vault中的晶体管。
9. 让Altium Content Vault可用于访问组件
Altium Content Vault是一款使用Altium设计软件的设计人员的在线资源,该软件可存储数十万种通用和制造商特定的组件。 在线存储组件意味着Altium可以继续创建和发布最新组件,而不会影响每个设计人员安装Altium软件。
要访问Altium Content Vault中的组件,您必须首先连接到它。 这是通过启用Preferences(选项)对话框的数据管理 - 服务器页面中的自动连接到Altium Content Vault选项来完成的(点击应用程序左上角的按钮以访问该对话框)。
一旦连接到Altium Content Vault,您就可以将Vault中的组件放入您的设计中。
请注意, Preferences(选项)对话框中提到的登录不需要访问Altium Content Vault中的组件。
10.在Altium Content Vault中查找组件
一旦连接到Altium Content Vault,您可以浏览或搜索组件。 这在Explorer面板中完成,选择Panels»Explorer来显示面板。 该面板包含强大的搜索功能,将搜索字符串输入面板顶部的搜索栏并按Enter键,如下图所示。 使用面板左下方的选项卡在搜索结果和文件夹浏览之间切换。
在Altium Content Vault中搜索通用晶体管BC547。 点击查看感兴趣的组件。 11. 在浏览器面板中工作
资源管理器面板包含多个部分,可根据需要调整其大小。 花一些时间来查看面板的功能和行为,右键单击不同区域中的特定于上下文的命令。
使用供应链模式检查所选组件的价格和可用性。
•将组件组织在文件夹中,使用面板左侧的服务器文件夹部分浏览文件夹 - 单击底部的文件夹选项卡以显示它们。
•Altium Content Vault中存储了大量组件,如上所述,搜索效率更高。 •面板的较低区域有多种显示模式,包括:
预览,生命周期,供应链,使用地点和原点
(Preview, Lifecycle, Supply Chain, Where-used, and Origin)。 单击选项卡以选择所需的模式,如上图所示。
•要查看找到的组件存储在哪个文件夹中,请右键单击该组件并选择“Navigate To导航至”命令。
12. 在原理图上放置元件
组件从“库”或“资源管理器”面板放置到当前原理图页面上。这个过程如下所述:
a.从库面板放置 Libraries Panel
•点击放置按钮 - 组件出现在光标上,放置并点击放置。放置组件后,同一组件的另一个实例将出现在光标上,右键单击以退出放置模式。
•双击 - 双击面板中组件列表中的组件,该组件显示为浮动在光标上,放置它并单击放置。放置组件后,同一组件的另一个实例将出现在光标上,右键单击以退出放置模式。 •单击并拖动 - 单击该组件并将其拖动到此工作表上,该模式要求按住光标,释放光标时放置该组件。
b.从资源管理器面板放置 Explorer Panel
•右键单击组件并选择放置,该组件显示为浮动在光标上,放置它并单击放置。请注意,如果资源管理器面板悬浮在工作区上,它将会淡入以允许您查看原理图并放置组件。放置组件后,同一组件的另一个实例将出现在光标上,右键单击以退出放置模式。
•单击并拖动 - 单击并从“资源管理器”面板中拖放组件,然后将其放到原理图上。该模式要求按住光标,释放光标时放置组件。根据互联网连接的速度,组件放置之前可能会有短暂的延迟。
放置提示
当组件浮动在光标上时,您可以: •按空格键以90度为增量逆时针旋转。
•按X键使其沿X轴翻转,按Y使其沿Y轴翻转。
•按Tab键显示“属性”面板并在放置之前编辑对象的属性。 输入的值将成为默认值,如果指示符具有相同的前缀,它将自动递增。
•在组件放置期间,如果触摸窗口边缘,软件将自动平移。 自动平移在“Preferences(选项)”对话框的“原理图 - 图形编辑”页面中进行配置。 如果您不小心将光标移动到所需位置,而组件在光标上浮动,则您可以:
◦Ctrl +滚轮缩小并再次放大,或者 ◦右键单击并拖动以围绕或滑动原理图 ◦Ctrl+ PgDn再次显示整个表格。
在放置期间使用“属性”面板
在对象放置期间,如果按下Tab键,编辑过程将暂停,交互式属性面板将出现。 默认行为是为了最常见的编辑字段突出显示,随时可以编辑。 如果编辑过程暂停,您可以使用光标移动到面板中的另一个字段。
完成编辑后,单击暂停按钮(编辑并返回到对象放置。
),如下图所示,返回到对象放置。 或者,按Enter完成对象
在放置过程中按Tab键时,编辑处于暂停状态 - 单击暂停按钮返回放置组件。
多谐振荡器零件(查找和放置)
下一步是在Altium Content Vault中搜索多谐振荡器电路中使用的以下组件。
Designator Description Vault Item-Revisionor Library Component Name Comments
Q1, Q2
General purpose NPN transistor, eg BC547 or 2N3904 CMP-1048-01437-1
searched Vault for BC547, chose BC547C
R1, R2
100K resistor, 5%, 0805 CMP-1013-00122-1
searched Vault for 100K 5% 0805
R3, R4
1K resistor, 5%, 0805 CMP-1013-00074-1
searched Vault for 1K 5% 0805, note that the search also returns 1K3, 1K8, etc
C1, C2
22nF capacitor, 10%, 16V, 0805 CMP-1036-04042-1
searched Vault for 22nF 16V 0805 P1
2-pin header, thruhole CMP-1024-00327-1
searched Vault for header, 2-pin, vertical
放置组件后,原理图应如下图所示。
您可以继续查找并放置组件。 请注意,下面的可折叠部分包含放置过程中编辑的提示,这比放置后编辑更有效。 如果您选择在放置组件之前离开编辑,请双击组件进行编辑。
A查找和放置晶体管
1.选择视图»适应文档(快捷键:V,D)以确保您的原理图表占用完整的编辑窗口。
2.使用刚描述的搜索技术,使用Vault面板搜索并找到晶体管BC547。
3.在搜索保管库时,它将首先将结果集群以显示包含可能组件的文件夹。 对于晶体管搜索,所有结果都在同一个文件夹中,名为通用晶体管。 单击超链接打开该文件夹的搜索结果,然后单击第一个项目,CMP-1048-01437-1。
4.该组件将显示在资源管理器面板中,您可以在底部显示预览并检查符号,封装和组件参数(您可能需要调整较低部分的大小以显示所有预览内容)。
5.点击选择需要的晶体管,然后右键单击它以显示上下文菜单(如上所示),然后选择放置。 光标会变成十字线,你将会看到晶体管的图像浮在你的光标上。 您现在处于部分放置模式。 如果将光标移动,晶体管将随之移动。
不要放置晶体管!
6.在将部件放置在原理图之前,您可以编辑其属性 - 可以为浮动在光标上的任何对象执行该属性。 当晶体管仍悬浮在光标上时,按Tab键打开交互式“属性”面板。 默认行为是自动突出显示面板中最常用的字段,准备编辑,在这种情况下,它将是指示符。 请注意,面板的每个部分都可以单
独展开或折叠,这意味着您的面板可能看起来不同。
7.在面板的属性部分中,键入指示符Q1。
8.确认Comment字段的Visibility控件设置为visible(9.将所有其他字段保留其默认值,然后单击暂停按钮(
)。
)返回零件放置。
10.移动光标,贴上晶体管符号,将晶体管稍微放置在薄片中间的左侧。请注意当前捕捉网格,它显示在应用程序底部状态栏的左侧。它默认为100mil,您可以按G快捷键在对象放置期间循环可用的网格设置。强烈建议将捕捉网格保持在100mil或50mil,以保持电路整洁,并且可以很容易地将电线连接到引脚。对于这样一个简单的设计,100mil是一个不错的选择。
11.一旦您对晶体管的位置感到满意,可以通过鼠标左键单击或按下键盘上的Enter键将晶体管置于原理图上。
12.移动光标,您会发现晶体管的副本已放置在原理图表中,并且您仍处于部分放置模式,晶体管轮廓浮在光标上。该功能允许您放置多个相同类型的零件。 你准备好放置第二个晶体管。这个晶体管与前一个晶体管相同,因此在放置它之前不需要编辑它的属性。当您放置同一零件的多个实例时,软件将自动递增零件标识符。在这种情况下,下一个晶体管将被自动指定为Q2。
14.如果您参考之前的示意图,您会注意到Q2是作为Q1的一面镜子绘制的。要水平翻转悬浮在光标上的晶体管的方向,请按下键盘上的X键。这沿着X轴翻转组件。
15.移动光标将零件放在Q1的右侧。要更准确地定位组件,请按两次PgUp键以放大两个步骤。你现在应该可以看到网格线。
16.一旦您定位了零件,请鼠标左键单击或按Enter键放置Q2。再次将你“持有”的晶体管的副本放置在原理图上,并且下一个晶体管将浮在准备放置的光标上。
17.由于所有晶体管已放置,请通过单击鼠标右键或按ESC键退出零件放置模式。光标将恢复为标准箭头。
B查找并放置电阻
1.使用刚刚描述的搜索技术,在Explorer面板中搜索合适的100K 5%0805电阻。搜索应返回项目修订版CMP-1013-00122-1。
2.右键单击所选电阻以显示上下文菜单,然后从菜单中选择放置。 3.当电阻悬浮在光标上时,按Tab键打开属性面板。 4.在面板的属性部分,输入代号R1。
5.确认注释字段的可见性控件设置为可见。
6.展开“属性”面板的“足迹”部分,并确认足迹模型设置为RESC0805(2012)_N。您将看到该组件附有3个封装模型,IPC低密度(_M),IPC中等密度(_N)和IPC高密度(_L)。在设计同步期间,此处选定的占位面积将被转移到PCB。 7.将所有其他字段保留为其默认值,然后单击暂停按钮(
)返回到零件放置位置,电阻将悬浮
在光标上。
8.按空格键以90°为增量旋转组件,直至其具有正确的方向。 9.将电阻放置在Q1基极的左侧(参见前面的示意图),然后单击鼠标左键或按Enter键放置零件。 10.将另一个100k电阻器R2放置在Q2的基极右上方。当您放置第二个电阻时,代号将自动增加。 11.通过单击鼠标右键或按ESC键退出零件放置模式。光标将恢复为标准箭头。
12.其余两个电阻R3和R4的值为1K,在Explorer面板中搜索合适的1K 5%0805电阻。 13.此搜索将返回所有以1K开头的电阻,包括1K1,1K2,1K3等等。使用“资源管理器”面板中的“描述”列来帮助找到1K电阻,单击搜索结果打开1K 5%0805电阻,然后右键单击并选择Place。 14.使用刚刚给出的步骤,将指示符设置为R3,确认注释字段可见,并且选定的覆盖区模型为RESC0805(2012)_N。
15.将R3置于Q1的集电极正上方,然后将R4直接放置在集电极或Q2上方,如上图所示。
16.右键单击或按ESC键退出零件放置模式。
C查找和放置电容器
1.返回Explorer面板,搜索合适的22nF 16V 0805电容。搜索将返回一些潜在的电容器,点击项目CMP-1036-04042-1在本设计中使用。
2.右键单击所选电容器并从菜单中选择Place。
3.当电容器浮在光标上时,按Tab键打开属性面板。 4.在面板的属性部分,输入代号C1。
5.确认注释字段的可见性控件设置为可见。 6.确保足迹模型设置为CAPC0805(2012)145_N。 7.将所有其他字段保留为其默认值,然后单击暂停按钮(
)返回零件放置位置,电容器将悬浮
在光标上。
8.按空格键以90°为增量旋转组件,直至其具有正确的方向。
9.将电容器放置在晶体管上方,但低于电阻器(请参阅前面的示意图),然后单击鼠标左键或按Enter键放置零件。
10.放置和放置电容器C2。
11.右键单击或按Esc键退出放置模式。
D查找并放置连接器
1.返回资源管理器面板,搜索2针垂直头部以找到合适的连接器。 搜索将返回一些潜在的标题,从描述栏你会看到一些低调,有些是压配合的,有些是标准的通孔标题。 某些标题的引脚间距为0.1英寸(2.54毫米),有些引脚间距为2毫米。请注意,如果说明文字不完全可见,则可以将光标悬停在其上以将整个文字显示在 工具提示。
2.从列表中选择CMP-1024-00327-1,右键单击它并从菜单中选择Place。 3.当标题悬浮在光标上时,按Tab键编辑属性并将标志符设置为P1。
4.放置标题前,按空格键将其旋转至正确的方向。 点击以将连接器放置在原理图上,如上图所示。 5.右键单击或按ESC键退出零件放置模式。 保存你的电路图(快捷键:F,S)。
你现在已经放置了所有的组件。 请注意,上图中显示的组件间隔开,以便有足够的空间连接到每个组件引脚。 这很重要,因为您不能将导线放置在针脚的底部以达到针脚之外的针脚。 如果你这样做,两个引脚将连接到电线。 如果您需要移动组件,请单击并按住组件的主体,然后拖动鼠标重新定位组件。
组件定位提示
•要重新定位任何对象,请将光标直接放置在对象上,单击并按住鼠标左键,将对象拖到新位置,然后释放鼠标按钮。移动为状态栏上显示的当前捕捉网格,随时按下G快捷键可循环显示当前捕捉网格设置。请记住,将组件放置在粗糙网格上很重要,例如50或100mil。
•您也可以使用键盘上的箭头键重新定位一组选定的电路图对象。选择对象,然后按住Ctrl键的同时按下箭头键。按住Shift键以将对象移动当前捕捉网格的10倍。
•使用鼠标移动物体时,网格也可以临时设置为1,按住Ctrl键即可完成此操作。定位文字时使用此功能。
•在按下G快捷键时循环的网格在工具»Preferences(选项)对话框的“原理图 - 网格”页面中定义。 “Preferences(选项)”对话框的“原理图 - 常规”页面上的“单位”控件用于选择测量单位,在Mils或Millimeters之间进行选择。请注意,Altium组件是使用英制网格设计的,如果更改为公制网格,组件引脚将不再落入标准网格。因此,建议使用Mils for Units,除非您计划仅使用自己的组件。
13.连接电路
布线是在电路的各个组件之间建立连接的过程。 要连接您的电路图,请参阅下面显示的电路草图
和动画。
动画见附件:SchematicWiring.gif 活动栏
每个编辑器中最常用的工具都可以在编辑窗口顶部显示的活动栏上找到。
活动栏上的按钮可以是单功能或多功能。 多功能按钮由一个小三角形表示,单击并按住按钮上的任意位置1秒钟,会出现一个菜单,列出其他可用的命令。 最后使用的命令将成为该按钮位置的默认值。
连接原理图
1.为确保您能够理解原理图表,请按下PgUp键放大或PgDn缩小。或者,按住Ctrl键并滚动鼠标滚轮放大/缩小,或按住Ctrl + Right Mouse按钮并向上/向下拖动鼠标以放大/缩小。在右键单击View子菜单中还有许多有用的View命令,例如Fit All Objects(Ctrl + PgDn)。
2.首先,按照以下方式将电阻器R1的下引脚连接到晶体管Q1的基极。单击活动栏上的按钮(放置»导线)以进入导线放置模式。光标将变为十字线。
3.将光标放在R1的底端。当你处于正确的位置时,光标位置会出现红色连接标记(大十字)。这表示光标位于组件上的有效电气连接点上。
4.单击鼠标左键或按Enter键确定第一个导线点。移动光标,你会看到一条电线从光标位置延伸到锚点。
5.将光标放在Q1的底部,直到您看到光标变为红色连接标记。如果导线以错误的方向形成一个角,请按空格键切换角点方向。
6.点击或按Enter将导线连接到Q1的基座。光标将从该线释放。
7.注意光标保持十字形,表示您准备放置另一根电线。要完全退出放置模式并返回到箭头光标,您需要右键单击或再次按ESC - 但不要立即执行此操作。
8.从R3的下引脚连接到Q1的集电极。将光标定位在R3的低位引脚上,然后单击或按Enter键以开始新的连线。垂直移动光标直到它位于Q1的收集器上,然后单击或按Enter放置导线段。光标再次从导线释放,并且您保持接线模式,准备放置另一根导线。
9.如上面的动画所示,将其余的电路接通。
10.完成放置所有电线后,右键单击或按ESC退出放置模式。光标将恢复为箭头。
接线提示
•左键单击或按Enter键将导线锚定在光标位置。
•按Backspace键删除最后一个定位点。
•按空格键切换拐角的方向。您可以在上面显示的动画中观察此情况,并在连接器接线时结束。 •按Shift +空格键循环接线角模式。可用的模式包括:90,45,任意角度和自动线(在点击点之间放置正交线段)。
•右键单击或按Esc退出导线放置模式。
•单击并按住以移动放置的组件,或者按住Ctrl并单击并按住以将所有组件连同任何连接的电线一起拖出。
•按Ctrl键并单击并按住导线拖动导线,如上面的动画所示。
•只要导线穿过组件的连接点,或者在另一导线上终止,则会自动创建一个连接点。
•即使删除了连接点,穿过针脚末端的导线也会连接到该针脚。在继续之前,检查您的有线电路是否如图所示。
•如果需要,可以将接线交叉显示为小拱形,在“Preferences(选项)”对话框的“原理图 - 常规”页面中启用该选项。
14.添加网络标签
网和网络标签
现在你已经互相连接的每一组件引脚现在形成了所谓的网络。 例如,一个网络包括Q1的基极,R1的一个引脚和C1的一个引脚。 每个网络会自动分配一个系统生成的名称,该名称基于该网络中的某个组件引脚。
为了便于在设计中识别重要的网络,可以添加网络标签来分配名称。 对于多谐振荡器电路,您将在电路中标记12V和GND网络,如下所示。
添加网络标签
1.点击按钮(放置»网络标签)。 网络标签将浮现在光标上。
2.要在放置网标之前编辑网标,请按Tab键打开“属性”面板。
3.在Net字段中键入12V,然后单击暂停按钮()返回到对象放置。
4.放置网络标签,使其热点(左下角)接触原理图上最上面的导线,如下图所示。 当网络标签正确定位以连接电线时,光标将变为红色十字。 如果十字线为浅灰色,则表示不会建立有效的连接。
5.放置第一个网络标签后,您仍将处于网络标签放置模式,因此在放置之前再次按Tab键以编辑属性面板中的第二个网络标签。
6.在“网络名称”字段中键入GND,然后按Enter键返回到对象放置模式。
7.放置网络标签,使网络标签的左下角接触原理图中最下面的导线(如上面的完整原理图所示)。 右键单击或按ESC退出网络标签放置模式。 保存你的电路和项目。
网络标签,端口和电源端口
•除了赋予网名外,网络标签还用于在同一个原理图纸上的2个点之间建立连接。
•端口用于在不同工作表上的2个点之间建立连接。 底片连接器也可以用来做到这一点。 •电源端口用于在所有工作表上的点之间建立连接,因此可以使用网络标签或电源端口。
恭喜! 您刚刚完成了第一个原理图捕获。 在将原理图转换为电路板之前,需要配置项目选项,并检查设计是否存在错误。
15.设置项目选项
项目特定设置在“PCB项目选项”对话框中配置,如下所示(项目»项目选项)。 项目选项包括错误检查参数,连接矩阵,类生成器,比较器设置,ECO生成,输出路径和连接选项,多通道命名格式,默认打印设置,搜索路径和项目级参数。 这些设置在编译项目时使用。
可以从“文件和报告”菜单中设置项目输出,例如装配,制作输出和报告。 这些设置也存储在Project文件中,因此它们始终可用于此项目。 另一种方法是使用OutputJob文件来配置输出,其优点是可以将OutputJob从一个项目复制到下一个项目。 查看更多关于输出以了解更多配置输出。
16.编译项目
在Altium Designer中完成原理图后,编译它。这会生成设计的内部连接图,详细说明所有组件和网络。在编制项目时,还应用综合设计和电气规则来验证设计。设计和规则检查在“PCB项目选项”对话框中进行配置。
请参阅创建连接和编译和验证设计页面以了解更多信息。
当所有错误得到解决后,通过生成一系列工程变更单(ECO),已编译的原理图设计已准备好转移到目标PCB文档。这个过程的基础是一个比较器引擎,用于识别原理图设计和PCB之间的每个差异,并生成一个ECO来解决每个差异。这种使用比较器引擎识别差异的方法意味着您不仅可以直接在原理图和PCB之间工作(没有使用中间网表文件),还意味着可以使用相同的方法在任何阶段同步原理图和PCB设计过程。比较引擎还允许您查找源文件和目标文件之间的差异并在两个方向上更新(同步)。 ECO生成和比较器也在“PCB项目选项”对话框中进行配置。
请参阅设计同步页面以了解更多信息。
17.检查原理图的电气特性
示意图不仅仅是简单的图 - 它们包含有关电路的电气连接信息。 您可以使用此连接意识来验证您的设计。 编译项目时,软件将根据Project for Project对话框的错误报告和连接矩阵选项卡中设置的规则检查错误。 编译项目时,检测到的任何违规都将显示在“消息”面板中。 设置错误报告
对话框页面:错误报告
“项目选项”对话框中的“错误报告”选项卡用于设置大量的绘图和组件配置检查。 报告模式设置显示违规严重程度的级别。 如果您想更改设置,请点击您希望更改的违例旁边的报告模式,然后从下拉列表中选择严重性级别。
设置连接矩阵
对话框页面:连接矩阵
设计编译时,每个网络中的引脚列表都内置在内存中。检测每个引脚的类型(例如:输入,输出,被动等),然后检查每个网络以查看是否存在不应该彼此连接的引脚类型,例如连接到另一个输出的输出引脚销。 “项目选项”对话框的“连接矩阵”选项卡用于配置允许哪些引脚类型相互连接。例如,查看矩阵图右侧的条目并查找输出引脚。阅读矩阵的这一行,直到您进入Open Collector Pin列。它们相交的正方形是橙色的,表示在编译项目时,连接到原理图上开路集电极引脚的输出引脚会产生错误状态。
您可以使用单独的错误级别设置每种错误类型,例如。从没有报道,直到一个致命的错误。点击一个彩色正方形来改变设置,继续点击移动到下一个检查级别。设置矩阵,使未连接的被动引脚产生错误,如下图所示。
连接矩阵定义了在原理图上检查哪些电气条件,请注意,未连接 - 被动引脚设置正在更改。
更改连接矩阵
1.要更改其中一个设置,请单击彩色框,它将循环显示4种可能的设置。请注意,您可以右键单击对话框的面部以显示一个菜单,该菜单允许您同时切换所有设置,包括将它们全部恢复到默认状态的选项(如果您已切换设置并且不记得它们的默认状态,方便使用)。
2.您的电路只包含无源引脚。让我们更改默认设置,以便连接矩阵检测未连接的无源引脚。向下看行标签以找到被动引脚行。查看列标签以查找未连接。这些条目相交的正方形表示在原理图中发现无源引脚未连接时的错误情况。默认设置为绿色,表示不会生成报告。
3.单击此交点框,直到其变为黄色(如上图所示),以便在编译项目时为未连接的无源引脚生成警告。您将在本教程后面故意创建此错误的实例。
配置类生成
对话页面:类生成
“项目选项”对话框中的“类生成”选项卡用于配置设计生成的类别类型(然后使用“比较器和ECO生成”选项卡控制类是否传送到PCB)。 默认情况下,软件将为每个原理图生成组件类和房间,并为设计中的每个总线生成网络类。 对于像这样简单的单页设计,不需要生成组件类或房间 - 确保“组件类”复选框被清除,这样做也会禁用为该组件类创建空间。
请注意,该对话框的该选项卡还包含用户定义类的选项。
“类生成”选项卡用于配置为设计自动创建的类和房间。
配置类生成
1.清除组件类复选框,如上图所示。 这将自动禁止为该原理图表创建展示空间。
2.设计中没有总线,因此不需要清除位于对话框顶部附近的“为总线生成网络类”复选框。 3.设计中没有用户定义的网络类(通过在网络上放置网络类指令完成),因此无需清除对话框选项卡的用户定义的类区域中的生成网络类复选框。
设置比较器
对话框页面:比较器
“项目选项”对话框中的“比较器”选项卡设置在编译项目时报告或忽略文件的差异。通常,只需在此选项卡中更改设置时,就是在为PCB添加额外细节(如设计 规则)时,并且不希望在设计同步期间删除这些设置。如果您需要更详细的控制,则可以使用单独的比较设置选择性地控制比较器。
对于本教程,只需确认“仅在PCB中定义的忽略规则”选项已启用即可,如下图所示。
“比较器”选项卡用于精确配置比较引擎将检查的差异。
配置比较器设置
1.对于本教程,只需确认“仅在PCB中定义的忽略规则”选项已启用即可,如上图所示。
您现在已准备好编译该项目并检查是否有错误。
编译项目以检查错误
主要文章:编译和验证设计
编译项目会检查设计文档中的绘图和电气规则错误,并在“消息”面板中详细说明所有警告和错误。 您已在“项目选项”对话框的“错误检查和连接矩阵”选项卡中设置了规则,因此现在可以检查设计了。
要编译项目并检查错误,请选择Project»Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb。
使用“消息”面板查找并解决设计警告和错误 - 双击警告/错误以定位到该对象。
编译并检查错误
1.要编译多谐振荡器项目,请选择Project»Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb。
2.编译项目时,所有警告和错误都显示在“消息”面板中。如果检测到错误(不是只有警告时),面板只会自动出现,手动打开它,单击右下方的按钮,然后从菜单中选择消息。
3.如果您的电路正确绘制,则“消息”面板不应包含任何错误,只会显示编译成功消息,找不到错误。如果出现错误,请仔细检查每个电路,检查电路并确保所有接线和连接都正确。
您现在会故意将一个错误引入电路并重新编译该项目:
1.单击设计窗口顶部的Multivibrator.SchDoc选项卡,使原理图纸成为活动文档。 2.点击连接R1到Q1基极线的导线中间。在导线的每一端都会出现小的方形编辑手柄,选择颜色将沿着导线显示为虚线以指示它被选中。按键盘上的删除键删除电线。
3.重新编译项目(Project»Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb)以检查错误。消息面板将显示警告消息,指示您的电路中未连接引脚。
4. Messages面板被水平分割成2个区域,如上图所示。上部区域列出所有消息;可以通过右键菜单保存,复制,交叉探测或清除。较低的区域详细说明面板上部区域当前选择的警告/错误。 5.当您在“消息”面板的任一区域中双击某个错误或警告时,原理图视图将平移并缩放到错误的对象。
在完成本教程的这一部分之前,让我们先修复原理图中的错误。 1.使原理图纸成为活动文档。
2.取消删除操作(Ctrl + Z),恢复删除的导线。
3.要检查是否不再有任何错误,请重新编译项目(Project»重新编译PCB项目Multivibrator.PrjPcb) - Messages面板应该不显示错误。 保存原理图和项目文件。
当您在“消息”面板中双击一个错误时:
•原理图缩放以显示错误的对象。 “缩放精度”(Zoom Precision)由“Preferences(选项)”对话框的“System - Navigation(导航)”(System - Navigation)页面的“突出显示方法”(Highlight Methods)部分中的上滑块进行设置。
•整个原理图都会消失,除了错误的对象外。 原理图淡入量由调光级别(Dimming level)控制,由“Preferences(选项)”对话框的“System - Navigation(导航)”页面的“高亮显示方法”部分中的下滑块设置。 点击原理图上的任意位置可清除调光。
•要从“消息”面板中清除所有消息,请右键单击面板并选择全部清除。 原理图捕捉现已完成,可以创建PCB!
二、创建一个新的PCB
在将设计从原理图编辑器传输到PCB编辑器之前,您需要创建空白PCB,然后将其命名并保存为项目的一部分。
添加新PCB到项目
1. 可以通过“项目”面板的右键菜单将新PCB添加到项目中,选择添加新项目到PCB»命令。 2.如上所示,PCB将在项目中显示为源文档。 右键单击“项目”面板中的PCB图标以选择“另存为”命令,并将其命名为多谐振荡器。 请注意,您不需要在另存为对话框中输入文件扩展名,这会自动添加。
3.添加PCB改变了项目,所以也保存项目(右键单击项目面板中的项目文件名,然后选择保存项目)。
配置板的形状和位置
主要文章:The Board
在从原理图编辑器传输设计之前,需要更改此空白板的许多属性,其中包括:
设置原点:PCB编辑器有两个起点,即工作区左下方的绝对原点和用户可定义的相对原点,用于确定当前工作区的位置 - 状态栏上显示的坐标是相对的 到这个原点。 一种常用的方法是将相对原点设置为电路板形状的左下角。 选择编辑»原点»设置命令设置相对原点,使用重置命令将其重置回绝对原点。
从英制单位改为公制单位:当前工作空间的X / Y位置和网格显示在状态栏上,状态栏显示在软件底部。 对于本教程,将使用公制单位 - 更改单位,或者按下键盘上的Q键以在英制和公制单位之间来回切换,或者从菜单中选择查看»切换单位命令。
选择合适的捕捉网格:您将注意到当前捕捉网格为0.127mm,这是旧的5mil英制捕捉网格,转换为公制。 要随时更改捕捉网格,请按G键显示捕捉网格菜单,您可以在其中选择英制或公制值。 请
注意菜单中显示的快捷方式,使用Ctrl + Shift + G打开“捕捉网格”对话框,当您想键入特定值时,该对话框非常方便。 另一个有用的快捷方式是Ctrl + G,用于打开笛卡尔网格编辑器,您可以在其中将网格从点更改为线,并更改网格颜色。 本教程后面将更详细地讨论网格。
将板子形状重新定义为所需的尺寸:板子形状由带有网格的黑色区域显示。 新电路板的默认尺寸为6x4英寸,教程板为30mm x 30mm。 下面提供了为板子定义新形状的过程的详细信息。
配置设计中使用的层:除了走线的铜层或电子层外,还有通用机械层和特殊用途层,如组件叠层(丝网印刷),阻焊层,粘贴掩膜和 等等。 电气和其他层将很快配置。 随时按下Ctrl + PgDn进行缩放以显示整个电路板。
设置原点和网格
1.软件中使用两个起点,即工作区左下方的绝对原点和用户可定义的相对原点,用于确定当前工作区的位置。 在设置原点之前,继续放大当前板形状的左下角,直到您可以轻松看到网格 - 执行此位置,将光标放在板的左下角形状上,然后按PgUp,直到粗略和 细网格是可见的,如下图所示。 2.要设置相对原点,请选择编辑»原点»设置,将光标置于电路板形状的左下角,然后左键单击以找到它。
选择命令,将光标定位在电路板形状的左下角(左图)上,然后单击以定义原点(右图)。
3.下一步是选择一个合适的捕捉网格,如上表所述。 在设计过程中,更换网格很常见,例如,在组件放置期间可以使用粗糙的网格,并使用更精细的网格进行布线。 对于本教程,您将使用Metric网格。 一个粗糙的5mm网格适用于组件放置,按下Ctrl + Shift + G打开对齐网格对话框并输入5mm,然后单击确定关闭对话框。
4.在输入值时输入单位,也指示软件切换到度量网格。 如果您查看状态栏,则可以确认网格现在是公制。
重新定义板的形状
1.默认的电路板形状为6x4英寸,本教程的电路板尺寸为30mm x 30mm。
2.要缩小显示所有电路板,请从菜单中选择查看»适合电路板(Ctrl + PgDn)。
3.电路板将完全填充PCB编辑器。 要操纵大小,您需要能够看到电路板的边缘,请使用Ctrl + WheelRoll进一步缩小或按PgDn。
4.下一步是改变板的形状。 要做到这一点,您必须进入电路板规划模式,选择查看»电路板规划模式进行更改(快捷方式:按1键)。 显示屏将改变,电路板区域现在将显示为绿色。
5.现在您的选择是重新定义板的形状(再次绘制)或编辑现有的板形状。 对于简单的正方形或矩形,编辑现有的电路板形状效率更高,从菜单中选择Design»Edit Board Shape。 请注意,您必须在电路板规划模式下才能使用此命令。
对于这种设计,编辑现有的电路板形状效率更高。 这些命令仅在电路板规划模式下可用。
6.编辑手柄将出现在每个拐角和每个边缘的中心,如下所示。
注:点击除编辑手柄或形状边缘以外的任何位置都会使您退出棋盘形状编辑模式。
7.目标是调整形状以创建一个30毫米×30毫米的电路板。 粗糙的可视网格是25毫米(5倍捕捉网格),精细可见网格是5毫米 - 这些可以用作指导。 您现在可以:将上边缘向下和右边缘滑入以创建正确的大小; 或者移动拐角中的3个,留下位于其当前位置的原点的拐角。
8.要将上边缘向下滑动,请将光标放在边缘上(但不要放在手柄上),当光标变为双头箭头时单击并按住,然后将边缘拖到新位置,以便Y光标 状态栏上的位置为30mm,如下图所示。 9.重复该过程以移动右侧边缘,当状态栏上的X光标位置为30mm时将其定位。 注:使用状态栏左下方的当前位置信息来指导您重新塑造电路板。
显示调整大小光标,使用状态栏上的位置信息来帮助您将板子调整为30mm x 30mm。 8.单击工作区中的任何位置以退出棋盘形状编辑模式。 9.按2快捷键切换回2D布局模式。
10.现在已经定义了形状,您可以将网格设置为适合组件放置的值,例如1mm。 网格将在短期内详细讨论。
11.保存PCB。
电路板尺寸已被定义,单位,原点和网格已被设置。 所需的图层将很快配置。
定义非矩形电路板形状的一个好方法是在keepout层上放置一系列轨道(以及弯曲电路板的弧)。 除了可用作放置和布线保留屏障外,还可以选择这些轨道和圆弧(编辑»选择»全部图层),并使用设计»电路板形状»从所选对象定义命令创建电路板形状。
转移设计(原理图转移到PCB)
主要文章:在原理图和PCB之间工作
设计直接在原理图编辑器和PCB编辑器之间传输,没有创建中间网表文件。从原理图编辑器中选择Design»Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc,或者从PCB编辑器中选择Design»Import Changes from Multivibrator.PrjPcb。
当您运行这些命令中的任何一个时,编译设计并创建一组工程变更单,其中:
•列出设计中使用的所有组件,以及每个组件所需的占位面积。执行ECO时,软件将尝试在当前可用的库或可用的Altium Content Vault中查找每个丝印,并将每个丝印放入PCB工作区。如果足迹不可用,则会发生错误。
•创建设计中所有网络(连接的组件引脚)的列表。当执行ECO时,软件会将每个网络添加到PCB,然后尝试添加属于每个网络的引脚。如果无法添加引脚,则会发生错误 - 这通常发生在没有找到封装时,或者封装上的焊盘未映射到符号上的引脚。 •然后传输附加设计数据,例如网络和组件类。
一旦ECO执行完毕,组件将被放置在板子外部,并创建网络。 请注意默认指定符(和注释)字体已被更改。
在将原理图信息传输到新的空白PCB之前,请确保原理图和PCB的所有相关库都可用。 由于本教程仅使用Altium Content Vault,所需的Vault已经可用。 由于Vault包含符号和封装,因此本教程所需的封装也可用。
所有PCB对象的默认设置都可以在Preferences对话框的PCB Editor - Defaults页面中定义。 例如,如果您希望所有PCB设计的组件指示符均为1.5mm高Arial Truetype,请编辑指定符(和注释)默认值。
将设计从原理图捕获转移到PCB布局
1.制作原理文件,Multivibrator.SchDoc,活动文件。
2.从原理图编辑器菜单中选择设计»更新PCB文档Multivibrator.PcbDoc。 该项目将编译并打开工程变更单对话框。
为每个需要对PCB进行的更改创建一个ECO,以使其与原理图匹配。
3.点击验证更改。 如果所有更改都得到验证,则状态列表中每个更改旁边都会显示绿色勾号。 如果更改未通过验证,请关闭对话框,选中消息面板并解决所有错误。
4.如果所有更改都经过验证,请单击执行更改将更改发送到PCB编辑器。 5.完成后,打开目标PCB并在其上打开工程更改订单对话框,完成列条目将被打勾(如下图所示)。 6.点击关闭对话框并完成传输过程。
7.组件将被放置在电路板外部,准备放置在电路板上。 在开始组件放置过程之前,需要完成几个步骤,例如配置放置网格,图层和设计规则。
您可以通过单击报告更改按钮来创建ECO的报告。
配置PCB工作区
完成所有ECO后,组件和网络将出现在PCB工作区中,位于电路板轮廓的右侧,如上图所示。
在开始在电路板上定位组件之前,您需要配置某些PCB工作区和电路板设置,例如层,网格和设计规则。
配置图层的显示
面板页面:查看配置
除了用于制作电路板的层(包括:信号层,电源层,掩膜层和丝印层)外,PCB编辑器还支持许多其他非电气层。这些图层通常按以下方式分组: •电气层 - 包括32个信号层和16个内部电源层。
•机械层 - 有32个通用机械层,用于设计任务,如尺寸,制造细节,装配说明或特殊用途任务,如胶点层。这些图层可以选择性地包含在打印和Gerber输出生成中。它们也可以配对,这意味着当组件翻转到电路板的底部时,放置在库编辑器中成对层之一上的对象将翻转到对中的另一层。 •特殊层 - 包括顶部和底部丝印层,焊接和粘贴掩膜层,钻孔层,Keep-Out层(用于定义电气边界),多层(用于所有信号层上存在的物体等作为焊盘和过孔),连接层,DRC错误层,网格层,孔层和其他显示类型层。
所有图层的显示属性均在“查看配置”面板中配置。打开面板: •单击应用程序右下角的按钮
,然后从菜单中选择查看配置,或者
•选择查看»面板»查看配置菜单条目,或 •按L快捷键,或
•单击工作区左下方的当前图层颜色图标
。
除了图层显示状态和颜色设置外,“查看配置”面板还允许访问其他显示设置,包括: •系统颜色的颜色和可见性,例如选择颜色,或者连接线是否可见(系统颜色)。 •如何显示每种类型的对象(实体或草稿)及其透明度(对象可见性)。 •各种查看选项,如要显示起点标记,填充网名称和填充数字(附加选项)。 •当对象变暗或遮罩时(遮罩和暗淡设置),显示器变暗的量。
•使用控件(图层)创建图层集,它提供了切换当前可见图层的快速方法。
•创建和选择视图配置,用于预先配置所有图层属性,例如颜色,可见性,对象透明度等(常规设置)。
图层提示
•当前启用的图层显示为PCB工作区底部的一系列选项卡。右键单击选项卡以访问常用的图层显示命令。
•在繁忙的设计中,它可以帮助仅显示当前正在处理的图层 - 按Shift + S快捷键切换显示进入/退出单层模式。可用单层模式在“Preferences(选项)”对话框的PCB编辑器 - Board Insight Display页面中进行配置。每按一次Shift + S将循环到下一个启用的单层模式。 •切换活动层: 单击图层选项卡或
按+或 -键循环浏览所有图层或 按*键循环显示信号层,或
使用Ctrl + Shift + WheelRoll快捷键。
配置图层可见性
1.打开“视图配置”面板。
2.在图层和颜色选项卡中,确认顶层和底层信号层是可见的。
3.请注意,此面板是控制遮罩层,丝网层和系统层(如DRC和网格)显示的位置。
4.为了在放置和布线期间减少视觉上的“杂乱”,请禁用Mechanical图层,焊接和粘贴蒙版图层以及钻取指南和钻取图层的显示。 5.切换到查看选项选项卡。
6.确认焊盘网络和焊盘编号选项已启用。
物理层和层堆栈管理器
对话框页面:图层堆栈管理器
除了信号层和电源层(固体铜层)之外,PCB编辑器还包含阻焊层和丝网物理层 - 这些都是在制作物理板期间使用的。这些层的布置被称为层堆叠。在图层堆栈管理器中配置图层堆栈,单击设计»图层堆栈打开对话框。
层堆栈管理器对话框用于: •添加/删除信号层和电源层。 •添加/去除介质层。 •更改图层的顺序。
•配置物理层的物料类型。
•设置层厚度,电介质材料和介电常数。
•定义平面层的回拉量(从平面边缘到板边缘的间隙)。 •为覆盖层定义覆盖层扩展。
•定义该图层的组件方向(当存在嵌入组件时使用)。
教程PCB是一个简单的设计,可以作为单面或双面电路板布线。下面显示的图层厚度已被编辑为使用合理的度量值。
物理层的属性在层堆栈管理器中定义。
要编辑单元格,请执行以下操作:在单元格中双击; 或选择单元格,然后按F2键显示下拉列表或编辑该值。
配置板层堆栈
1.打开层堆栈管理器。 对于新电路板,默认堆叠包括:电介质芯,2个铜层,以及顶部和底部阻焊层(覆盖层)和覆盖层(丝网)层,如上图所示。
2.通过添加图层按钮或右键单击菜单,在当前选定的图层下添加新图层和平面。
3.放置层堆叠表时,会包含层的属性,例如材料,铜厚度和介电属性,也可用于信号完整性分析。 双击单元格以配置该设置。 例如,下图中显示的厚度设置稍微更改为更适合的度量值。 4.完成配置图层堆栈选项后,将值恢复为上图中显示的值,然后单击确定关闭对话框。
英制或公制网格?
下一步是选择适合放置和布线组件的网格。放置在PCB工作区中的所有对象都放置在当前捕捉网格上。
传统上,电网的选择是为了适应您计划用于电路板的元件引脚间距和布线技术 - 也就是说,磁道需要的宽度以及磁道之间需要的间隙。基本思想是尽可能广泛地使用轨道和间隙,以降低成本并提
高可靠性。当然,追踪/清除的选择最终是由每个设计可以实现的结果驱动的,这取决于组件和布线必须紧密捆绑以便让电路板放置和布线。
随着时间的推移,组件及其引脚的尺寸急剧缩小,引脚间距也缩小。它们的组件尺寸和它们的引脚间距已经从占主导地位的带有通孔引脚的英制转移到具有表面装配引脚的更常见的公制尺寸。如果你正在开始一个新的电路板设计,除非有很强的理由,例如设计一个替代电路板以适应现有的(英制)产品,那么你最好使用公制工作。
为什么?
因为旧的帝国组件有很大的针脚,它们之间有很多空间。另一方面,小型表面安装器件采用公制测量技术制造 - 它们是需要高度准确性以确保制造/组装/功能产品工作且可靠的产品。此外,PCB编辑器可以轻松处理到离线引脚的布线,因此在公制电路板上使用英制组件并不麻烦。
合适的网格设置
对于这种简单的教程电路这样的设计,实际的网格和设计规则设置将是:
Setting Value Where
Routing width 0.25 mm Routing Width design rule Clearance 0.25 mm Electrical Clearance design rule Board definition grid 5 mm Cartesian Grid Editor Component placement grid 1 mm Cartesian Grid Editor Routing grid 0.25 mm Cartesian Grid Editor
Via size 1 mm Routing Via Style design rule Via hole 0.6 mm Routing Via Style design rule
尽管选择一个非常好的走线网格可能会很诱人,因此走线可以有效地放在任何地方,但这不是一个好方法。为什么?因为将网格设置为等于或小于轨道+间隙的一点是为了确保轨道被放置,以便它们不会浪费可能的布线空间,如果使用非常细的网格,则会发生这种情况。
选择视图»切换单位(或按Q快捷键)在公制和英制之间切换工作空间单位。 在打开的对话框或面板中,按Ctrl + Q切换该对话框或面板中所有测量的单位。
无论单位的当前设置如何,您可以在对话框或面板中输入值时包括单位,以强制使用该值。
支持多个网格
Altium Designer允许定义多个捕捉网格。有两种类型的网格支持,笛卡尔(传统的垂直/水平网格)和极地(圆形网格)。
除了定义网格类型外,还可以定义网格应用的区域。请注意,默认网格总是适用于整个工作区,即使它仅显示在板形上。
由于一次只能使用一个网格,所以网格也具有优先级,用于确定在重叠时应该应用哪个网格。还有用于定义网格是用于所有对象,仅用于组件还是仅用于非组件的控件。
网格在“属性”面板的“网格管理器”部分中创建和管理。使用面板上的按钮添加,编辑或删除网格。
本教程仅使用默认网格。
网格管理器中可以配置多个网格,这3个网格的图像显示在右侧(点击放大)。
设置捕捉网格
相关页面:网格管理器,笛卡尔网格编辑器,极坐标网格编辑器
您可以通过按下来配置您需要用于教程的捕捉网格的值:
•G键显示捕捉网格菜单,您可以在其中选择英制或公制值(请注意菜单中显示的快捷方式) •Ctrl + Shift + G键打开“捕捉网格”对话框 •Ctrl + G键打开笛卡尔网格编辑器对话框
将捕捉网格设置为1毫米,准备好放置组件。
配置捕捉网格
1.按下Ctrl + G快捷键打开笛卡尔网格编辑器对话框。
2.在Step X字段中键入值1mm。 由于X和Y字段已链接,因此不需要定义步骤Y值。
3.要使网格在较低缩放级别可见,请将乘数设置为5x网格步长,并且为了更容易区分两个网格,请将细网格设置为显示为浅色点。 4.单击确定关闭对话框。
设置设计规则
主要文章:PCB设计规则参考
PCB编辑器是一个规则驱动的环境,这意味着当您执行更改设计的操作(如放置轨迹,移动组件或自动布局电路板)时,软件会监控每个操作并检查设计是否仍然符合 设计规则。 如果没有,那
么该错误立即突出显示为违规。 在开始在电路板上工作之前设置设计规则,可以让您继续专注于设计任务,并且有信心知道任何设计错误都会立即引起您的注意。
设计规则在PCB规则和约束条件编辑器对话框中进行配置,如下所示(设计»规则)。 规则分为10类,然后可以进一步划分为设计规则类型。
PCB规则和约束条件编辑器中的所有PCB设计要求均被配置为规则/约束条件。
走线宽度设计规则
设计规则参考:宽度
走线宽度由适用的走线宽度设计规则控制,软件在运行交互式走线命令并单击网络时自动选择。在配置规则时,基本方法是设置最低优先级规则以定位最大数量的网络,然后添加更高优先级的规则以定位具有特殊宽度要求的网络,例如电源网络。如果网络被多个规则作为目标,则不存在问题,该软件始终查找并且仅应用最高优先级规则。
例如,教程设计包括许多信号网和两个电源网。信号网络的默认走线宽度规则可以配置为0.25mm。通过将规则范围设置为全部,此规则将针对设计中的所有网络。尽管All的范围也针对Power网络,但可以通过添加第二个更高优先级的规则来针对这些网络,其范围为InNet('12V')或InNet('GND')。下图显示了这两个规则的摘要,详细信息显示在以下两个可折叠部分的图像中。
已经定义了两个走线宽度设计规则,最低优先级规则针对所有网络,较高优先级的规则针对12V网络或GND网络中的对象。
走线宽度和走线通过样式设计规则包括最小值,最大值和首选值设置。如果您希望在布线过程中具有一定的灵活性,例如当您需要缩小路径时使用这些元件,或在电路板的狭小区域使用较小的通路时,请使用这些元件。这可以在走线时通过按Tab键打开对话框并访问宽度/通过属性,或按Shift + W选择一个备用走线宽度并按Shift + V选择一个备用通路尺寸。请注意,如果您输入的值大于或小于适用的设计规则允许的值,则您将始终受设计规则的约束,因此会将其裁剪为最接近的规则值。
避免使用“最小值”和“最大值”设置来定义单个规则以适应整个设计中所需的所有大小,这意味着您放弃让软件监控每个设计对象的大小适合其任务的能力。
为信号网络配置走线宽度规则
1.将PCB作为活动文档,打开PCB规则和约束条件编辑器。
2.每个规则类别显示在对话框的设计规则文件夹下(左侧)。双击“走线”类别以展开类别并查看相关走线规则。然后双击宽度以显示当前定义的宽度规则。
3.在现有宽度规则上单击一次以选择它。当您点击规则时,对话框的右侧将显示该规则的设置,包括:规则的第一个对象与顶部部分匹配的位置(也称为规则的范围 - 您希望此规则的目标是什么);规则的约束条件在下面。
4.由于此规则是针对设计中的大多数网络(信号网),请确认“第一个对象匹配的位置”设置设置为“全部”。一个额外的规则将被添加到目标的权力网。
5.编辑最小宽度,首选宽度和最大宽度值,将它们设置为0.25mm。请注意,设置反映在对话框底部显示的各个图层中,您还可以基于每层配置要求。 6.现在定义规则,单击应用保存它并保持对话框打开。
默认的走线宽度设计规则已配置。
为电源网络添加走线宽度规则
1.下一步是添加另一个设计规则来指定电源网络的布线宽度。要添加和配置此规则,请打开PCB规则和约束条件编辑器。
2.在对话框左侧的设计规则树中选择现有宽度规则,右键单击并选择新规则以添加新的宽度约束规则,如下面的动画所示。
3.出现一个名为Width_1的新规则。点击设计规则树中的新规则来配置其属性。 4.单击右侧的名称字段,并在字段中输入名称Width_Power。 5.点击查询生成器按钮打开查询生成器,将其配置为目标对象:InNet('12V')或InNet('GND')。 最后一步是为规则设置约束条件。编辑最小宽度/首选宽度/最大宽度值0.25 / 0.5 / 0.5,以允许电源网布线宽度在0.25mm至0.5mm的范围内,如下所示。
动画见附件:DesignRules_Power_AD18.gif 此宽度规则以电源网为目标。
8.单击应用保存规则并保持对话框打开。
当存在多个相同类型的规则时,PCB编辑器使用规则优先级来确保应用最高优先级适用规则。
什么时候:
•添加新规则时,会给予最高优先级,以及何时 •规则被复制时,副本在源规则下被赋予优先级。
单击对话框底部的优先级按钮以更改优先级。
定义电气间隙约束 设计规则参考:清除约束
下一步是定义属于不同网络的电气物体彼此之间的接近程度。
这个要求由电气间隙约束来处理,对于本教程,所有物体之间的间隙为0.25mm是合适的。
请注意,在最小间隙字段中输入值将自动将该值应用于对话框底部网格区域中的所有字段。 当需要根据对象类型定义间隙时,只需在网格区域中进行编辑。
电气间隙约束是在物体之间定义的。 将约束切换到高级以显示所有对象类型。
请注意,电气间隙约束有两个对象选择字段,第一个对象匹配和第二个对象匹配的位置。 这是因为这是一个二元规则 - 这是一个适用于两个对象之间的规则。 定义电气间隙约束
1.在设计规则树中展开Electrical类别,然后展开Clearance规则类型。
2.单击以选择现有的间隙约束。 请注意,此规则有两个完整查询字段,这是因为它是一个二进制规则。 规则引擎检查第一个对象匹配的设置所针对的每个对象,并根据第二个对象匹配设置所在的对象对其进行检查,以确认它们满足指定的约束设置。 对于此设计,此规则将被配置为定义所有对象之间的单个间隙。
3.在对话框的约束区域中,将最小间隙设置为0.25mm,如上图所示。 4.点击应用保存规则并保持对话框打开。
通过样式定义走线
设计规则参考:通过样式进行走线
在走线和更改图层时,会自动添加过孔,在此情况下,通孔属性由适用的走线通过样式设计规则定义。 如果您从放置菜单放置过孔,则其值由内置的默认基元设置定义。 对于本教程,您将配置Routing Via Style设计规则。
单个走线过孔适用于此设计中的所有网络。
走线过孔样式设计规则定义
1.展开设计规则树并选择默认的RoutingVias设计规则。 2.由于电源网极有可能在电路板的单面布线,所以不需要通过信号网络的样式规则来定义走线,而通过电源网络的样式规则来定义另一走线。 将规则设置编辑为本教程前面建议的值,即Via
Diameter = 1mm和Via Hole Size = 0.6mm。 将所有字段(最小,最大,首选)设置为相同大小。 3.单击确定关闭PCB规则和约束条件编辑器。 4.保存PCB文件。
现有的设计规则违规
您可能已经注意到晶体管焊盘表明存在违规。 右键单击违例并在右键菜单中选择违规,如下所示。 细节表明,有一个: •违反清除约束
•MultiLayer上的Pad和MultiLayer上的Pad之间
•间隙为0.22mm,小于规定的0.25mm
右键点击违规行为,查看违规情况和违规情况。 在该图像中,显示器处于单层模式,顶层作为活动层。
这一违规行为将在短期内讨论并予以解决。 如果发现违规标记让人分心,可以通过运行“工具»重置错误标记”命令来清除它们。 此命令只会清除标记,它不会隐藏或删除实际的错误。 下次执行运行在线DRC的编辑操作(如移动组件)或运行批量DRC时,该错误将再次被标记。
查看设计规则
由软件创建的默认新电路板将包含在每个设计中不需要的规则,并且需要调整许多其他设计规则以适应您的设计要求。 出于这个原因,检查设计规则是非常重要的。 这可以在PCB规则和约束条件编辑器中完成,选择左侧树顶部的设计规则,然后可以查看所有规则的属性列,并快速找到需要调整其值的任何值。
默认电路板也使用英制单位,如果您的电路板使用公制,那么将会有许多规则值,例如焊片扩展,将从4mil等四舍五入变为0.102mm,或者最小阻焊掩膜银条默认值将从 10mil到0.254mm。 尽管最不重要的数字(例如0.002mm)在产生输出时不重要,但如果它困扰您,则可以在设计规则中编辑这些设置。
查看设计规则,注意如果需要可以更改列顺序。
禁用冗余规则
当您创建新的电路板时,它将包含可能不需要用于您的设计的默认设计规则。 例如,当您创建一块新电路板时,会包含组装和制造测试点类型设计规则,而在此设计中不需要这些规则。 1.如果未打开,请打开PCB规则和约束条件编辑器。
2.单击测试点类别,并禁用4个测试点类型规则(清除启用列中的复选框)。 如果没有这样做,你会在本教程的后面看到违反测试点的情况。
设计规则也可以导出并存储在.RUL文件中,然后导入到未来的PCB设计中。 为此,请右键单击PCB规则和约束编辑器左侧的树中打开“选择设计规则”对话框。 使用标准的Windows选择技术选择您希望导出的规则,然后单击确定导出选定的规则。
将组件放置在PCB上(布局)
有一种说法是PCB设计是90%放置和10%布线。 虽然你可以争论每一个的百分比,但普遍认为良好的元件布局对于良好的电路板设计至关重要。 请记住,您也可能需要根据路线调整展示位置。
组件定位和放置选项
当您单击并按住组件以移动组件时,如果启用了对齐中心选项,则该组件将移动到由其参考点保持。 参考点是组件的0,0坐标,当它在库编辑器中生成时。
智能组件捕捉选项允许您覆盖此捕捉到中心的行为,并捕捉到最近的组件焊盘,而非需要将特定焊盘放置在特定位置时使用。
启用对齐到中心以始终按组件的参考点。当您需要通过特定的打击垫对齐时,Smart Component Snap很有用。
设置组件定位选项
1.单击位于应用程序右上角的图标,打开“Preferences(选项)”对话框。
2.打开对话框的PCB编辑器 - 常规页面,在编辑选项部分,确保已启用对齐中心选项。这确保了当你“抓取”一个组件来定位它时,光标将通过它的参考点来保存该组件。
3.注意智能组件捕捉选项,如果启用了此选项,则可以通过单击选中单击点位置最近的组件。如果你需要一个特定的焊盘,这是非常方便的,在一个特定的网格点。如果你正在使用小型表面贴装元件,它可以对付你,因为它可以使它更难以通过参考点“抓住”它们。
放置组件
您现在可以将组件放置在电路板上合适的位置。
要移动组件,可以:
•单击并按住组件上的鼠标左键,将其移动到所需位置,使用空格键旋转它,然后释放鼠标按钮以放置它; 要么
•运行编辑»移动»组件命令,然后单击以拾取组件,将其移动到所需的位置,如果需要则旋转,然后单击一次将其放置。 完成后,右键单击以退出移动组件命令。
在移动组件时,连接线会自动重新优化 - 使用它们来帮助定位和放置组件,从而减少连接线交叉的数量。
定位组件
1.放大以显示电路板和组件。一种方法是缩小(PgDn),使板和组件全部可见,然后选择View»View Area,然后单击以定义您希望查看的确切区域的左上角和右下角。 2.组件将位于当前的捕捉网格上。对于这样简单的设计,没有具体的设计要求来决定应该使用什么布局网格,作为设计者,您决定什么是合适的布局网格。为了简化定位组件的过程,您可以使用粗略的放置网格,例如1mm。检查状态栏以确认Snap Grid设置为1mm,按Ctrl + Shift + G可根据需要更改网格。
3.本教程中的组件可以如上图所示放置。要放置连接器P1,请将光标置于连接器轮廓的中间,然后单击并按住鼠标左键。光标将变为十字线并跳转到零件的参考点。在继续按住鼠标按钮的同时,移动鼠标拖动组件。
4.如果需要,按空格键旋转组件,并将占位面朝向电路板的左侧,如上图所示。 5.当连接器组件就位时,松开鼠标按钮将其放置到位。请注意连接线如何与组件拖动。
6.使用上图作为参考重新定位其余组件。拖动它们时,使用空格键旋转(逆时针递增90º)组件,以便连接线如图所示。
7.组件文本可以以类似的方式重新定位 - 单击并拖动文本并按空格键旋转它。
8. PCB编辑器还包含交互式布局工具。这些可用于确保四个电阻器正确对齐和间隔。
9.按住Shift键,点击四个电阻中的每一个来选择它们,或者点击并拖动四个电阻的选择框。将在每个选定组件周围显示阴影选择框,选择颜色在“视图配置”面板的“系统颜色”部分中定义。 10.右键单击任何选定的组件,然后选择对齐»对齐以打开对齐对象对话框。
11.在“水平”部分和“垂直”部分的“底部”中选择空间,然后单击“确定”以应用这些更改。现在四个电阻对齐(最低组件)并且间隔相等。
选择,然后对齐并隔开电阻。
12.单击设计窗口中的其他地方取消选择所有电阻。 如果需要,您还可以对齐电容和晶体管,但这可能不是必需的,因为此时您有一个粗糙的对齐网格。 13.保存PCB文件。
所选对象也可以使用键盘而不是鼠标移动。 要做到这一点,请按住Ctrl键,然后每次按下箭头键时,选择将沿箭头方向移动1格。 包含Shift键以10x Snap Grid步骤移动选定对象。
使用鼠标移动组件时,可以通过按住Alt键将其为一个轴。 该组件将尝试保持相同的水平轴(如果水平移动)或垂直轴(如果垂直移动) - 将其从轴进一步移开以覆盖此行为,或释放Alt键。
布局完成,即可走线!
交互布线电路板 主条目:交互式走线
走线是在电路板上铺设线路和过孔以连接组件引脚的过程。 PCB编辑器通过提供复杂的交互式走线工具以及ActiveRoute,使得这项工作变得简单易行,并通过点击按钮来优化走线所选连接。
在本教程的这一部分,您将手动走线整个电路板单面,所有线路在顶层。交互式走线工具以直观的方式帮助最大限度地提高走线效率和灵活性,包括线路放置的光标引导,连接的单击走线,推送障碍物,自动跟随现有连接,所有这些都符合适用的设计规则。
准备交互式走线
主要文章:PCB编辑器 - 交互式走线
在开始走线之前,配置“Preferences(选项)”对话框的PCB编辑器 - 交互式走线页面中的交互式走线选项非常重要。
配置交互式走线选项。
准备交互式走线
1.设置走线冲突解决方案当前模式在第一个障碍时停止。在走线时,您可以通过按Shift + R键循环启用模式。
2.在页面的“交互式走线选项”部分中,确认启用了“自动终止走线”和“自动删除循环”选项。第一个选项在您点击一个平板来完成该路线时从当前路线释放光标。第二个选项允许您通过简单地走线备用路径来更改现有走线 - 走线新路径直到遇到旧路径(创建一个循环),然后右键单击以指示它已完成 - 然后软件自动删除旧路径,走线的冗余部分。该功能将在本教程的后面部分进行探讨。
3.确认交互式走线宽度/过孔大小源选项都设置为规则优先。
4.按Ctrl + Shift + G打开“捕捉网格”对话框并将“捕捉网格”设置为0.25mm。
将捕捉网格设置为适合布线的值。按下Ctrl + Shift + G打开“捕捉网格”对话框并将“捕捉网格”设置为0.25mm。
交互式走线
通过单击“走线”按钮或选择走线命令走线交互式走线(快捷键:Ctrl + W)来启动交互式走线。 由于组件大多是表面贴装,设计简单,所以可以将电路板布置在顶层。 当您将轨道放置在电路板的顶层时,您可以使用鼠标(连接线)来指导您。
PCB上的线走线一系列直线段组成。 每次方向改变时,都会开始一个新的线段。 此外,默认情况下,PCB编辑器将线路为垂直,水平或45°方向,使您可以轻松制作出专业效果。 此行为可以根据您的需求进行自定义,但对于本教程,您可以使用默认值。 当走线到达目标板时,软件将自动释放该连接 - 您将保持交互走线模式,准备点击下一个连接线。
http://www.altium.com/documentation/sites/default/files/wiki_attachments/296837/Interactiverouting2.mp4电驴可下载(已下载见附件)
一个简单的PCB布线动画。请注意,许多连接都是使用Ctrl +点击自动填充功能完成的。
电路板交互布线
1.通过查看工作区底部的图层选项卡,检查当前哪些图层可见。如果Bottom Layer不可见,请按L快捷键打开View Configuration面板,并启用Bottom Layer。
2.单击工作区底部的“顶层”选项卡,使其成为当前或活动层,随时可以进行走线。 3.在单层模式下走线通常更容易,按Shift + S切换进入和退出单层模式。
4.单击活动栏上的按钮(Ctrl + W快捷方式),或从路径菜单中选择交互式走线,或右键单击并从上下文菜单中选择交互式走线。光标将变为十字线,表示您处于交互式走线模式。
5.将光标放在连接器P1上的下方焊盘上。当您将光标移动到接近焊盘时,它会自动捕捉到焊盘的中心 - 这是“捕捉对象热点”功能,将光标拉到最近的电气对象的中心(在“捕捉选项”部分配置“捕捉距离”属性面板)。有时,“捕捉对象热点”功能会在您不需要时拉动光标,在这种情况下,请按Ctrl键暂时禁止该功能。或者,使用Shift + E快捷键循环浏览三种可能的状态(所有图层/当前图层/关闭)。当前模式显示在状态栏上。 6.左键单击或按Enter键确定轨道的第一个点。
7.将光标移向电阻R1的下方焊盘,然后单击以放置垂直段。请注意轨道段如何以不同的方式显示(如下图所示)。在走线过程中,分段显示为: Solid - 已放置分段。
Hatched-采用带阴影的线段,但未提交,当您左键单击时将放置它们。
Hollow - 这被称为先行段,它可以让你确定最后建议的段应该结束的位置。点击时不会放置此段,除非下一次点击才会完成路线。在这种情况下,“自动终止走线”选项将启用并覆盖默认的预查行为。在走线期间,可以使用1快捷键方式打开/关闭预读模式。
请注意段的显示方式有所不同。
8.通过左键单击手动走线来提交轨道段,在R1的下部键盘完成。请注意每次点击鼠标放置阴影线段的方式。对于您当前正在布线的连接,请按Backspace以拆分最后放置的段。
9.您也可以按Ctrl +左键单击以使用自动完成功能并立即走线整个连接,而不是一直走线到目标板。自动完成的行为方式如下:
○采用最短路径,这可能不是最佳路径,因为您始终需要考虑其他连接尚未走线的路径。如果您处于推送模式(走线时显示在状态栏上),则自动完成可以推送现有路线以到达目标。
○长连接时,自动完成路径可能并不总是可用,因为走线路径是逐节映射的,并且可能无法完成源和目标焊盘之间的映射。
○您也可以直接在焊盘或连接线上自动完成。 10.继续走线板上的所有连接。
11.使用上面详述的技术来走线板上其他组件之间的所有连接。上面的简单动画显示了交互式走线板。
12.没有单一的解决方案来布线电路板,所以你不得不改变走线。 PCB编辑器包含帮助完成这些操作的功能和工具,这些将在以下各节中进行讨论,并在上面的动画中进行演示。 13.完成走线时保存设计。
走线技巧
在走线时请记住以下几点: 按键 功能 ~ or Shift+F1
弹出一个交互式快捷方式菜单 - 大多数设置可以通过按下相应的快捷方式或从菜单中进行选择来实时更改。
* or Ctrl+Shift+WheelRoll
切换到下一个可用的信号层。 根据适用的Routing Via Style设计规则自动添加通孔。 Shift+R
循环启用冲突解决模式。 在交互式走线Preferences(选项)页面中启用所需的模式。 Shift + S
打开和关闭单层模式 - 当多个图层上有许多对象时是理想选择。 空格键
切换当前拐角的方向。 Shift +空格键
循环播放各种轨道拐角模式。 样式是:任意角度,45°,45°弧形,90°和90°弧形。 可以在交互式走线偏好设置页面中将此为45°和90°。 Ctrl +左键单击
自动完成正在走线的连接。 如果存在与障碍物无法解决的冲突,则自动完成将不会成功。 Ctrl
临时挂起热点捕捉,或按Shift + E循环选择3种可用模式(关闭/打开当前图层/打开所有图层)。 End
重新绘制屏幕。刷新
PgUp / PgDn
放大/缩小,以当前光标位置为中心。 或者,使用标准的Windows鼠标滚轮缩放和平移快捷键。 Backspace
删除最后提交的轨道片段。 右键单击或ESC
删除当前连接,保持交互式走线模式。
注意状态栏,它在交互式走线期间显示重要信息,包括: •当前工作空间位置和“捕捉网格”设置
•热点捕捉:关闭/打开当前图层/打开所有图层 •当前轨道转角模式 •当前交互式走线模式 •走线宽度的来源
•走线Via Style的来源 •当前光泽强度 •网名
•总体路线长度 •放置线段的尺寸
交互式走线模式
PCB编辑器的交互式走线引擎支持多种不同的模式,每种模式都可帮助设计人员处理特定情况。按Shift + R快捷键在交互式走线中循环这些模式,注意当前模式显示在状态栏上。
可用的交互式走线模式包括:
•忽略障碍物 - 此模式可让您将轨道放置在任何地方,包括覆盖现有物体,显示但允许潜在的违规。
•停在第一个障碍物 - 在此模式下,路线基本上是手动的,一旦遇到障碍物,轨道线段将被剪切以避免违规。
•绕行障碍物 - 此模式将尝试在现有障碍物周围找到路线路线,而不尝试移动它们。
•先绕行障碍物和无空间再推挤- 此模式是Walkaround和Push的组合。它会在执行绕行障碍时拥抱,但是,当没有足够的间隙继续使用绕行时,它也会尝试推动固定的障碍物。
•推挤障碍物 - 此模式将尝试移动能够在不违规的情况下重新定位的物体(轨道和过孔),以适应新的路线。
•当前层自动走线 - 此模式为交互式走线带来了基本的自动走线功能,它可以基于考虑推距的启发式算法与步行距离和走线长度之间的自动选择。与自动布线器一样,此模式可以在复杂忙碌的电路板上提供更好的结果,而不像简单的未布线的电路板上。
•多层自动布线 - 此模式还为交互布线带来了基本自动布线功能,它还可以根据考虑推距的启发式算法与步行距离和布线长度自动选择绕行和推挤。该模式也可以放置通路并考虑使用其他走线层。与自动布线器一样,此模式可以在复杂忙碌的电路板上提供更好的结果,而不像简单的未布线的电路板上。
修改和重选现有路线
要修改现有路线,有两种方法:重新走线或重新调整。
重新选择现有的路线
•不需要取消走线连接以重新定义路径,只需单击走线按钮并开始走线新路径。
•关闭循环并右键单击以指示您已完成(循环删除功能在本教程前面启用)后,循环删除功能将自动删除所有冗余磁道段(和过孔)。
•您可以随时启动和结束新的路径路径,根据需要交换图层。
•您也可以通过切换到忽略障碍模式(如下面的动画所示)来创建临时违规,稍后解决。
动画见附件:Reroute2.gif
一个简单的动画,显示用于修改现有走线的循环删除功能。
在“Preferences(选项)”对话框的“PCB编辑器 - 交互式走线”页面中启用“回路移除”。 请注意,有些情况下可能需要创建回路,例如电源网络走线。 如有必要,可以通过编辑PCB面板中的网络来禁用单个网络的回路去除。 要访问该选项,将面板设置为网络模式,然后双击面板中的网络名称以打开编辑网络对话框。
在回路移除过程中,您会发现返回到现有走线但尚未完成定义新路径的情况。 当启用“自动终止走线”选项时,只要新走线覆盖现有走线,走线过程将终止,旧的冗余走线将被删除。 在这种情况下,禁用“自动终止走线”选项可能更有效。
重新调整现有路线
•要以交互方式在整个电路板上滑动或拖动线段,只需单击,按住并拖动,如下面的动画所示。 默认的拖动行为是在“Preferences(选项)”对话框的“PCB - 交互式走线”页面中配置的,如下面的动画所示。
•PCB编辑器将自动保持45/90度的连接片段,根据需要缩短和延长它们。 动画见附件:TrackSliding.gif
显示轨道拖动的动画用于整理现有路线。
跟踪拖动提示
•使用“Preferences(选项)”对话框的PCB编辑器 - 交互式走线页面中的未选择通孔/轨道和选定通孔/轨道选项更改默认的选择然后拖动模式。
•拖动线段时,冲突解决模式也适用(忽略,推送,Hug&Push),按住Shift + R在拖动轨道段时循环浏览模式。
•如果启用了推送模式,现有焊盘和过孔将被跳过,或者必要时可能会推动过孔。 •要将90度转角转换为45度路线,请开始拖动角点顶点。
•拖动时,您可以将光标和热点对齐到现有的不移动对象(如上图所示) - 使用此对象帮助将新分段位置与现有对象对齐,并避免添加非常小的分段。
•要打断单个线段,首先选择线段,然后将光标放在中心顶点上以添加新线段。 动画见附件:TrackSliding_Multiple.gif
通过将走线选择冲突模式设置为Push来拖动多个轨道的示例。
ActiveRoute - 自动交互走线
主要文章:ActiveRoute
另一种在你的主板上布线的方法是使用Altium的自动交互式走线器。
那是什么意思?这意味着您选择的连接线、网络和图层都自动交互式走线。 ActiveRoute具有高效的多网走线算法,它们被应用到您选择的特定网络或连接线。 ActiveRoute还允许设计者自定义交互式走线路径或向导进行走线。
ActiveRoute是为使用高引脚数组件的高密度板开发的,以帮助加速可能是困难和耗时的布线过程。这块电路板不是它设计的电路板,但它提供了展示和查看其使用的机会。
使用ActiveRoute走线
•ActiveRoute配置并从PCB ActiveRoute面板运行,如下图所示。 •ActiveRoute不会切换图层,它会尝试在PCB ActiveRoute面板中启用的图层上创建单层pad-pad和pad-via走线。在尝试ActiveRoute网络之前,高引脚数组件必须散开。
•ActiveRoute尝试走线选定的pad / via / connection / net / nets。使用以下技术选择连接线和网络:
◦将PCB面板设置为网络模式,启用面板顶部的选择复选框并单击网络名称以选择该网络(不是名称旁边的复选框,即用于为该网络启用Board Insight Color Override功能)。使用标准Windows快捷方式进行多选。
◦在工作区中交互选择连接线 - Alt +左键单击 - 从右向左拖动。按住Alt并从右向左拖动绿色选择窗口。绿色选择窗口触及的任何连接线将被选中。按住Shift键继续选择其他连接。
◦左键单击以选择单个焊盘。
◦在组件中选择多个焊盘 - Ctrl +左键单击 - 拖动。按住Ctrl并单击并拖动选择窗口,以选择组件中的多个焊盘。从左向右拖动进行选择,从右向左拖动以选择触摸。
•在PCB ActiveRoute面板中启用走线层。
准备用于查看ActiveRoute的教程板。
查看ActiveRoute
1.打开PCB ActiveRoute面板(2.打开PCB面板。
»PCB ActiveRoute)。
3.在面板顶部的下拉菜单中选择网络模式,并启用选择复选框。 4.布告板(Route » Unroute » All)。
5.在面板中的网络列表中,单击12V网络名称。 6.在PCB ActiveRoute面板中,启用顶层。
7.点击面板顶部的ActiveRoute按钮,12V网络将被走线。
8.点击PCB面板上的GND网络,然后点击ActiveRoute按钮。如果您想使用Shift + A快捷方式ActiveRoute,您必须在使用面板后单击工作区中的一次。这会使工作区成为软件中的主动元素,否则软件将尝试将快捷方式解释为面板指令。
9.点击面板上的NetC2_1,然后点击ActiveRoute按钮。
10.在面板上点击NetC1_1。如果现在单击ActiveRoute按钮,则此网络将不会完全走线,因为连接线的默认模式不是最佳模式。虽然可以通过定义手动From-Tos来重新排列连接线,但更简单的方法是提倡通过取消选择整个网络并交互地选择仅仅R1的上方焊盘来尝试不同的模式进行ActiveRoute。现在点击ActiveRoute按钮,这次这个网络中的两个连接都应该走线。 11.点击面板上的NetC1_2,然后点击ActiveRoute按钮。
12.点击面板上的NetC2_2,然后点击ActiveRoute按钮。 Q2和C2之间的连接应该走线,但Q2和R2之间的连接可能会失败。为了走线此连接,您需要交互式地从Q2-2向上走线一小段线路。没有必要创建任何拐角,一个短的直线段应该是足够的。
ActiveRoute结果。
验证您的电路板设计 主要文章:PCB设计规则参考
PCB编辑器是一个规则驱动的电路板设计环境,您可以在其中定义多种可以检查的设计规则,以确保电路板的完整性。通常情况下,您可以在设计过程开始时设置设计规则。在线DRC功能将在您工作时监控启用的规则,并立即突出显示检测到的任何设计违规。或者,您也可以运行批量DRC,以测试设计是否符合规则,生成报告以详细说明启用的规则以及检测到的违规行为。
在本教程的前面,您检查了走线设计规则,添加了一个新的宽度约束规则,该规则以电源网为目标,以及电气间隙约束和通过样式规则的走线。除了这些,还有一些其他设计规则在创建新的电路板时自动定义。 配置显示规则违规
主要文章:PCB编辑器 - DRC违规显示
在检查规则违规之前,了解如何显示违规很重要。
Altium Designer有两种显示设计规则违规的技术,每种都有其自身的优势。这些配置在PCB编辑器 - Preferences(选项)对话框的DRC违规显示页面中:
•违规覆盖 - 违规通过以DRC错误标记(在“查看配置”面板中配置,按L键打开)中选择的颜色突出显示的错误原始图标来标识。默认行为是在缩小时以纯色显示图元,并在放大时更改为选定的“违例叠加样式”。默认值为样式B,其中带有十字的圆形。
•违规详细信息 - 当您进一步放大违规详细信息时(如果启用),详细说明错误的性质。违规详情可能包括:◦违规网站的信息,
在适当情况下,用于指示违规类型的图标,例如细线可以跨越,指示短路,
显示失败的规则设置的数值,例如<0.25mm。
违规行为可以显示为彩色覆盖图,也可以显示为详细消息,不同的符号用于显示错误类型的不同细节。
当您放大对选定的违规覆盖样式(中心图像)的这些更改时,违例会以纯绿色(左图)显示,因为您将进一步放大违规详细信息。
准备运行设计规则检查(DRC) 1.选择
» View Configuration(快捷方式:L)并确认已启用DRC错误可见性选项(系统颜
色部分),以显示DRC错误标记。
2.确认Online DRC(设计规则检查)系统已启用,该复选框位于Preferences对话框的PCB Editor - General页面中。保持“Preferences(选项)”对话框处于打开状态,然后切换到对话框的PCB编辑器 - DRC违规显示页面。
3. PCB编辑器 - Preferences(选项)对话框的DRC违规显示页面用于配置工作区中如何显示违规。有两种不同的显示违规的方法,每种都有自己的优势。 4.对于本教程,右键单击PCB编辑器的显示区域 - Preferences(选项)对话框的DRC Violations Display页面,然后选择Show Violation Details - Used,然后再次右键单击并选择Show Violation Overlay - Used,如图所示上面的对话框图像。 5.你现在准备好检查设计是否有错误。
所需的规则将取决于设计的性质,没有适合每种设计的特定规则。请记住,当您检查规则违规时,问问自己,我是否需要启用此规则?如果您试图在PCB规则和约束条件编辑器中计算规则的功能并且不确定,请单击规则的约束区域中的任意位置,然后按F1以获取有关该特定规则的更多信息。
配置规则检查器
对话框页面:设计规则检查器
通过运行设计规则检查器来检查设计是否存在违规。运行Tools » Design Rule Check命令打开对话框。在线和批量DRC都在此对话框中配置。
DRC报告选项
•默认情况下,对话框打开,显示对话框左侧树中选择的报告选项页面(如下所示)。
•对话框的右侧显示常规报告选项的列表,有关选项的更多信息,请在光标位于对话框上时按F1键。这些选项可以保留默认值。
规则检查(联机和批处理)在“设计规则检查器”对话框中进行配置。
DRC规则检查
•在对话框的规则检查部分中配置特定规则的测试,在对话框左侧的树中选择此页面以列出所有规则类型(如下所示)。 您还可以通过选择对话框左侧的页面来按类型检查它们,例如Electrical。 •对于大多数规则类型,在线(在工作时检查)和批处理(当单击“运行设计规则检查”按钮时检查此规则)复选框。
•点击以根据需要启用/禁用规则。 或者,右键单击以显示上下文菜单。 通过此菜单,您可以快速切换在线和批处理设置,选择Batch DRC - Used On进入设置,如下图所示。
检查是为每个规则类型配置的,使用右键单击菜单启用使用的设计规则。
运行设计规则检查(DRC)
单击对话框底部的运行设计规则检查按钮以执行设计规则检查。当按钮被点击时,DRC将运行,然后:
•Messages面板将出现,列出所有检测到的错误。
•如果在对话框的“报告选项”页面中启用了“创建报告文件”选项,则设计规则验证报告将在单独的文档选项卡中打开,本教程报告如下所示。
◦报告上部详细列出了启用检查的规则以及检测到的违规数量,单击规则跳转报告并检查这些错误。 ◦违反规则的摘要下面是每个违规行为的具体细节。
◦报告中的链接是实时的,单击某个特定错误可跳回到电路板并检查电路板上的错误。请注意,此点击操作的缩放级别在“Preferences(选项)”对话框的“System - Navigation(导航)”页面中进行配置,试验以找到适合您的缩放级别。
报告的上半部分详细列出了为检查而启用的规则以及检测到的违规数量,单击规则跳转报告并检查这些错误。
报告的下半部分显示了每个违反的规则,后面跟着一个错误的对象列表。点击一个错误跳转到PCB上的那个对象。
查找错误状况
当你对这个软件不熟悉的时候,一长串的违规行为最初看起来可能非常令人难以置信。管理这种方法的一个好方法是在设计过程的不同阶段在设计规则检查对话框中禁用和启用规则。如果存在违规行为,仅检查它们,则不建议自行停用设计规则。例如,您将始终禁用Un-Routed Net检查,直到电路板完全布线。
•在教程板上运行批次DRC时,会出现:
◦2Silk to Silk间隙错误 - 两个相邻丝网之间的距离小于此规则允许的距离。
◦8Silk to Solder Mask间隙错误 - 从阻焊层开口到丝网物体丝印边缘的距离小于此规则允许的距离。
◦4最小Solder Mask Sliver误差 - 一条阻焊条的最小宽度小于此规则允许的最小宽度。这通常发生在组件焊盘之间。
◦4间隙约束违规 - 信号层上物体之间测得的电气间隙值小于本规则规定的最小值。
•查找一个违例:
◦单击报告文件中的链接或
◦在消息面板中双击,
◦在PCB规则和违规面板上点击违规。
•使用违规详细信息,您可以确定错误情况。 •下图显示了间隙约束误差之一的违规详情,用白色箭头和0.25mm文字表示,表明该间隙小于规则允许的最小0.25mm。下一步是确定实际价值是什么,以便知道其失败的程度,然后决定如何解决此错误。
违规详情显示这两个垫之间的间隙小于0.25mm,但并未详细说明实际间隙。
了解错误状况
所以你发现了一个错误,你怎么知道它失败了多少?作为设计师,您需要这些重要信息,以便能够决定如何最好地解决错误。
例如,如果规则规定允许的最小阻焊条宽为0.25mm,而实际为0.24mm,则情况并非如此糟糕,您可能会调整规则设置以接受此值。但是,如果实际为0.02mm,那么可能不是可以通过调整规则设置来解决的情况。
PC编辑器包括三个方便的测量工具,测量距离,测量所选对象和测量基元,可在报告菜单中找到。 •测量距离 - 测量运行该命令后单击的两个位置之间的距离,并留意状态栏上的说明。您可以单击的位置受当前捕捉网格的约束。
•测量所选对象 - 测量所选轨迹和弧的长度。使用它来计算路径长度,手动选择所需的对象,或使用选择»物理连接或选择»连接铜缆命令。
•测量基元 - 测量运行该命令后单击的2个基元之间的边缘距离,并留意状态栏上的说明。
•测量结果直接叠加在工作区中,所使用的颜色在“视图配置”面板的“系统颜色”部分中配置。在屏幕上保留重叠尺寸以允许执行多个测量,按Shift + C清除测量结果。
使用Measure Primitives命令测量相邻焊盘边缘之间的距离。
除了实际测量距离外,还有很多方法可以找出规则失败的原因。 您可以使用: •右键单击Violations(违规)子菜单或 •PCB规则和违规面板,或
•“消息”面板中包含的详细信息 - 实际值与指定值一起详细说明(例如,0.175 <0.254)。
违规子菜单
在“现有设计规则违规”部分的前面介绍了右键单击“Violations(违规)”子菜单。
•下图显示Violations(违规)子菜单如何将测量条件与规则指定的值相比较。
右键点击违规行为,查看违规情况和违规情况。
PCB规则和违规面板
主要文章:PCB规则和违规面板
PCB规则和违规面板是用于查找和理解错误条件的优秀功能。 •单击按钮并从菜单中选择PCB规则和违规以显示面板。 它将默认显示规则类列表中的[所有规则]。 一旦确定了感兴趣的规则类型,请选择该特定的规则类,以便仅在面板底部显示这些违规。 •单击列表中的违规行为跳至板上的违规行为,双击违规行为以打开“违规详细信息”对话框。
该面板详细说明违规类型,测量值,规则设置和违规对象。
请注意,在PCB规则和违规面板的顶部有一个下拉菜单,可用于选择Normal, Dim(暗淡) or Mask(蒙版)。
Dim和Mask是显示过滤器模式,除了感兴趣的对象之外的所有东西都会淡化,仅保留所选对象的正常显示强度。 Dim模式应用过滤器,但仍然允许编辑所有工作区对象,Mask模式过滤掉所有其他工作区对象,只允许编辑未过滤的对象。
显示器变暗的量由“视图配置”面板的“视图选项”选项卡的“蒙版和暗淡设置”部分中的“变暗对象”和“蒙版对象”滑块控件控制。 在应用遮罩模式或暗淡模式时尝试使用这些滑块。
要清除过滤器,您可以单击“查看配置”面板顶部的清除按钮,或者按Shift + C快捷方式。此过滤功能在繁忙的工作区中非常有效,也可用于PCB面板和PCB过滤面板。
解决违规问题
作为设计师,您必须制定解决每个违反设计规则的最合适方法。让我们从阻焊错误开始,因为它们是相关的,并且这两种错误情况可能会受到对阻焊设置所做更改的影响。
阻焊错误
设计规则参考:Minimum Solder Mask Sliver, Silk to Solder Mask Clearance
阻焊层是一种涂在电路板外表面的薄薄的漆层,为铜提供了一层保护和绝缘层。打开是在阻焊膜中为要焊接到铜上的元件和电线而创建的,这些开口在PCB编辑器中的阻焊层上显示为对象(请注意,阻焊层定义在负面 - 物体你会发现在实际的阻焊层中出现了漏洞)。
在制造过程中,使用不同的技术施加阻焊膜,成本最低的方法是通过掩膜丝网印刷到板表面上。为了考虑层对准问题,阻焊膜开口通常比焊盘大,反映在默认设计规则中使用的4mil(约0.1mm)扩展值。
还有其他技术可用于应用阻焊层,这种技术可提供更高质量的层配准和更精确的形状定义,如果使用这些技术,则阻焊层扩展可能更小甚至为零。减少掩模开口可以减少阻焊条或丝印到阻焊膜间
隙误差的机会。
左侧显示阻焊膜条错误,右侧显示阻焊膜错误错误,紫色表示每个焊盘周围的阻焊膜扩展。
如果不考虑用于制造成品板的制造技术,则无法解决诸如这些阻焊层问题的错误。
例如,如果这是用于高价值产品的复杂多层板,那么很可能会采用高质量的阻焊膜技术,这将允许小的或零阻焊膜扩展。 然而,像教程这样简单的双面电路板更有可能被制造成低成本产品,需要使用低成本的阻焊技术。 这意味着通过减少整个电路板的阻焊膜扩展来解决阻焊膜错误不是一个合适的解决方案。
像PCB设计的许多方面一样,解决方案就是以集中的方式进行深思熟虑的权衡,以最大限度地降低其影响。
解决阻焊膜违规
要解决此违规问题,您可以:
1.增加阻焊层开口,以完全去除晶体管焊盘之间的掩膜,或者 2.降低最小可接受的条子宽度,或
3.减少面罩开口,将条子展宽至可接受的宽度。
这是根据您对部件的知识以及将要使用的制造和装配技术而作出的设计决定。打开阻焊膜以完全去除晶体管焊盘之间的阻焊膜意味着在这些焊盘之间产生焊桥的可能性更大,而减小阻焊膜开口仍然会留下条子,这可能或可能不可接受,并且还会引入阻焊膜到焊盘配准问题的可能性。
在本教程中,您将执行第二个和第三个选项的组合,将最小阻焊条宽度减小到适合于该板上使用的设置的值,并且还可以减小阻焊膜扩展,但仅限于晶体管焊盘。
1.第一步是降低允许的条子宽度。为此,请打开PCB规则和约束条件编辑器,然后在制造部分中找到并选择现有的最小阻焊条规则,称为MinimumSolderMaskSliver。
2.对于这样的设计,等于0.22mm(≈8.7mil)的焊盘间距的值是可以接受的,在规则的约束区域中将最小阻焊膜的值编辑为0.22mm。
3.现在单击对话框左侧树中的Mask来显示当前的Solder Mask Expansion规则,应该有一条规则,称为SolderMaskExpansion。
4.点击它来选择规则并显示其设置,它将指定扩展值为0.102mm(4mil)。只有晶体管焊盘违规,而您不用编辑此值也将创建新的规则。
5.要添加新的阻焊扩展规则,请右键单击规则并从菜单中选择新规则。 一个名为SolderMaskExpansion_1的新规则将被创建,点击它来显示其设置。 6.编辑规则设置如下所示:
•名称 - SolderMaskExpansion_Transistor 阻焊层扩张晶体管
•对象匹配的位置 - 占位面积ONSC-TO-92-3-29-11(晶体管占位面积的名称) •扩展顶部/底部 - 0毫米
7.单击应用接受更改并保持打开PCB规则和约束条件编辑器。
解决Silk to Solder Mask清除违规问题
此规则的功能是确保丝网印刷物和铜之间有足够的分离。 该规则支持检查掩模中的开口,或检查掩模中的开口暴露的铜。
1.对于这种违规行为,实际测量值接近目前的规则设置,0.175mm与0.25mm之间,可以在消息或PCB规则和违规面板中看到。 值0.175mm仍然是一个可接受的分隔符,请编辑约束值,如下图所示。
编辑间隙为0.175mm。
2.单击确定接受更改并关闭PCB规则和约束条件编辑器。
清除违规行为
设计规则参考:清除约束
有两种方法可以解决这种间隙:
•减小晶体管封装焊盘的尺寸以增加焊盘之间的间隙,或者
•配置规则,使晶体管封装焊盘之间的间隙更小。
由于0.25毫米的间隙非常大,实际的间隙非常接近这个值(0.22毫米),所以在这种情况下,一个好的选择是配置规则以允许更小的间隙。这可以在现有的Clearance Constraint设计规则中完成,如下所示。
•规则约束的网格区域中的TH Pad到TH Pad值更改为0.22mm。要编辑一个单元格,请先选择它,然后按F2。
•这种解决方案在这种情况下是可以接受的,因为唯一带有通孔焊盘的其他组件是连接器,其间的焊盘间距超过1mm。如果情况并非如此,那么最好的解决方案是增加一个针对晶体管焊盘的第二间隙约束,就像阻焊扩展规则所做的那样。
编辑间隙约束以允许TH垫到TH垫的间隙为0.22mm。
丝印到丝印间隙违规
设计规则参考:丝印到丝印间隙
要解决的最后一个错误是丝印违规问题。 这些通常是由指示符太靠近相邻组件的轮廓引起的。 您的设计可能没有任何这些违规 - 这取决于您放置组件的距离有多近,或者您已经重新定位了指示器。 点击并按住指示器将其移动 - 所有对象将与指示器正在移动的组件中的对象变暗 - 将该指示器移动到新位置。
指定符的移动将受到当前捕捉网格的约束,如果当前过于粗糙,请按Ctrl + G并输入新的网格值。
重新定位导致丝绸违规的任何指示符。
在生成输出之前,始终确认您有干净的设计规则验证报告。
做得好!您已完成PCB布局并准备好生成输出文档。在此之前,让我们来看看PCB编辑器的3D功能。
以3D观看您的主板
PCB编辑器需要支持DirectX 9.0c和Shader Model 3(或更好)的图形卡。
Altium Designer的一个强大功能是可以将您的开发板视为三维物体。要切换到3D,请运行查看»3D布局模式命令,或按3快捷键。该板将显示为三维对象 - 教程板如下所示。
您可以使用以下控件流畅地缩放视图,旋转视图,甚至在板内移动:
•缩放 - Ctrl +右键拖动鼠标或Ctrl +滚动鼠标滚轮或PgUp / PgDn键。 •平移 - 右键拖动鼠标或标准的Windows鼠标滚轮控件。
•旋转 - Shift +右键拖动鼠标。请注意,按Shift时如何在当前光标位置出现方向球体,如下图所示。使用以下控件,模型的旋转运动是围绕球体的中心(在按Shift键定位球体之前定位光标的位置)。移动鼠标以突出显示所需的控件,然后:
◦中心点突出显示时,右键拖动球体 - 向任意方向旋转。 ◦水平箭头突出显示时,右键拖动球体 - 旋转关于Y轴的视图。 ◦垂直箭头突出显示时,右键拖动球体 - 旋转关于X轴的视图。 ◦圆形段突出显示时,右键拖动球体 - 旋转关于Z形平面的视图。
按住Shift键显示3D视图方向球体,然后单击并拖动鼠标右键旋转。
在3D中工作的技巧
•当板处于3D布局模式时,按L可打开“查看配置”面板,您可在其中配置3D工作站显示选项(“查看选项”选项卡,常规设置和3D设置部分)。
•3D显示颜色可以使用“真实”或“按层”,它们是2D布局模式中定义的图层颜色。定义了许多3D配置,请在“视图配置”面板的“常规设置”中查看这些配置。
•有控件可配置层颜色以及电路板厚度(垂直缩放比例),这对于检查PCB中的内部层和互连结构非常方便。 3D图层具有透明度设置,将其滑动到“透视”该图层上的对象。 •您可以选择显示3D物体,或隐藏它们。
•要以3D形式显示组件,每个组件都需要在其占用空间中包含合适的3D模型。请参阅组件对象页面和3D Body对象页面,了解有关包含3D模型的更多信息,并查看ECAD-MCAD集成文章中的3D优势,以了解如何在其占用空间中放置模型。
•除组件制造商的网站外,3D模型还可用于:
◦社区门户网站,例如3D Content Central和GrabCAD,其中设计人员共享模型。
◦越来越多的商业3D网站,包括Accelerated Designs和PCB 3D。
•如果没有合适的STEP模型可用,请在库编辑器中将多个三维实体对象放置在脚印中,以创建您自己的组件形状。
如果您打算定期使用3D模式,那么您可能需要检查3D鼠标,例如3Dconnexion中的Space Navigator,这大大简化了在3D布局模式下移动和旋转电路板的过程。
三、输出文档
主要文章:更多关于产出
现在您已经完成了PCB的设计和布局,您已准备好制作需要审核,制造和组装的电路板输出文件。
最终目标是制造和组装电路板。
输出类型包括PDF 3D,具有全缩放,平移和旋转功能,并且可以在Adobe AcrobatReader®中控制网络,组件和丝网的显示。
可用的输出类型
由于PCB制造中存在多种技术和方法,该软件可以为不同目的生产多种输出类型:
装配输出
•组装图纸 - 组件的位置和方向为板的每一面。
•拾取和放置文件 - 由机器人组件放置机器用于将组件放置在电路板上。请注意,Report Output也可用于生成Pick and Place文件,并且具有高度可配置性。
文档输出
•PCB打印 - 配置任何数量或打印输出(页面),以及图元的任何排列和基元显示,使用它来创建印刷输出,如装配图。
•PCB 3D打印 - 从三维视角来看板的视图。
•PCB 3D视频 - 根据PCB编辑器的PCB 3D Movie Editor面板中定义的一系列3D关键帧输出板的简单视频。 •PDF 3D - 生成电路板的3D PDF视图,完全支持在AdobeAcrobat®中进行缩放,平移和旋转。 PDF包含一个模型树,控制网络,组件和丝网的显示。 •原理图打印 - 设计中使用的示意图。
制作输出
•复合钻头图纸 - 在一张图纸中钻孔板的位置和尺寸(使用符号)。
•钻取图纸/导轨 - 在单独的图纸中钻取纸板的位置和尺寸(使用符号)。 •最终作品打印 - 将各种制作输出合并为一个可打印输出。 •Gerber文件 - 以Gerber格式创建制造信息。
•Gerber X2文件 - 封装高级设计信息的新标准,向后兼容原始Gerber格式。 •IPC-2581文件 - 一种将高级设计信息封装在单个文件中的新标准。 •NC钻孔文件 - 创建供数控钻孔机使用的制造信息。 •ODB ++ - 以ODB ++数据库格式创建制造信息。 •Power-Plane打印 - 创建内部和分割平面图纸。 •焊接/粘贴蒙版打印 - 创建阻焊层和粘贴蒙版图纸。 •测试点报告 - 以各种格式为设计创建测试点输出。
网表输出
•网表列出了设计中各组件之间的逻辑连接,对于传输至其他电子设计应用非常有用。支持各种各样的网表格式。
报告输出
•物料清单 - 创建制造电路板所需的各种格式的零件和数量(BOM)清单。 •组件交叉参考报告 - 根据设计中的示意图创建组件列表。 •报告项目层次结构 - 创建项目中使用的源文件列表。
•报告单引脚网络 - 创建一个报告,列出只有一个连接的任何网络。 •简单BOM - 创建BOM的文本和CSV(逗号分隔变量)文件。 •电气规则检查 - 格式化运行电气规则检查结果报告。
单独的输出或输出作业文件(输出Gerber文件)
主要文章:在OutputJob中准备多个输出
Altium Designer有两个的配置和生成输出的机制:
1. - 每种输出类型的设置都存储在Project文件中。您可以根据需要通过Fabrication Outputs,Assembly Outputs和Export子菜单(可从File菜单访问)和Reports菜单中的命令选择性地生成该输出。
2.选择输出作业文件 - 每种输出类型的设置都存储在输出作业文件中,该文件是专用的输出设置文档,支持所有可能的输出类型。这些输出可以手动生成,或作为托管版本生成。
输出作业文件允许您配置每种输出类型,配置输出命名,格式和输出位置。输出作业文件也可以从一个项目复制到另一个项目。
虽然单个输出的设置对话框与输出作业中使用的对话框相同,但这些设置是的,并且如果从一种方法切换到另一种方法,则必须重新进行设置。
将输出作业添加到项目
OutputJob文件或OutJob将每个输出设置(在左侧的列表中)映射到输出容器(在右侧的列中)。输出设置定义了你想要输出的内容(双击来配置),容器定义了输出写入的位置(双击图标或者单击更改链接)。可以在OutJob中添加任意数量的输出,并且可以将输出映射到单个或共享的输出容器。
1.在“项目”面板中,右键单击项目名称,然后选择Add New to Project » Output Job File。新的OutJob将被打开并添加到项目中。
保存OutJob并命名为Multivibrator(多谐振荡器)。它会自动保存在与项目文件相同的文件夹中。
3.要添加新的Gerber输出,请单击 链接OutJob的Fabrication Outputs部分,然后选择Gerber»[PCB文档],如下图所示。如果选择[PCB文档]选项,则自动选择项目PCB。选择这也意味着OutJob可以在项目之间轻松复制,因为此设置不需要更新。如果项目中有多个PCB,则需要选择特定的电路板。
4. Gerber输出已添加,您将尽快进行配置。
配置Gerber文件
对话页面:Gerber设置
•Gerber仍然是电路板设计和电路板制造之间最常见的数据传输形式,ODB ++越来越受欢迎。 •每个Gerber文件对应物理板的一层 - 组件叠加层,顶层信号层,底层信号层,顶层阻焊层等。 在提供制作设计所需的输出文件之前,建议咨询您的电路板制造商以确认其要求。
•如果电路板上有任何孔,则还必须使用相同的单位、分辨率和film(菲林、胶片)设置的位置生成NC钻孔文件。
•在Gerber设置对话框中配置Gerber文件,通过PCB编辑器的文件»Fabrication Outputs»Gerber文件访问,或者通过在输出作业的Fabrication Outputs部分添加Gerber输出,然后双击它。
在Gerber设置对话框中配置Gerber输出。
配置Gerber生成
1.在OutJob中,双击Gerber Files输出,Gerber Setup对话框将打开,如上图所示。 2.由于电路板在公制中设计,因此将单位设置为毫米。在对话框的常规选项卡中。
3.电路板上使用的最小单元的走线和间隙为0.25毫米,但由于大多数元件的参考点位于其几何中心(并放置在1毫米的网格上),因此其中一些电极板实际上会打开0.01格。在常规选项卡上将格式设置为4:3,这可以确保输出数据的分辨率足以覆盖这些网格位置。注意:NC钻取文件必须始终配置为使用相同的单位和格式。
4.切换到图层选项卡,然后单击绘图层按钮并选择使用。请注意,可能会启用机械层,这些层通常不是自己编写的。相反,如果他们持有其他图层上需要的详细信息,则通常会包含它们,例如每个Gerber文件都需要的对齐位置标记。在这种情况下,对话框右侧的“机械层”选项用于在另一层包含该细节。禁用在对话框的“图层对图”部分中启用的任何机械图层。
5.点击对话框的高级选项卡。确认胶片位置选项设置为参照相对原点。注意:必须始终将NC钻孔文件配置为使用相同的格式:film(胶片)设置上的单位,格式和位置作为Gerber文件,否则钻孔位置将与焊盘位置不匹配!
6.单击确定接受其他默认设置并关闭Gerber设置对话框。 7.现在Gerber设置已配置好,下一步是配置它们的命名和输出位置。这是通过将它们映射到OutJob右侧的Output Container来完成的。对于具有各自文件格式的离散文件,您使用文件夹结构容器,在输出容器列表中选择文件夹结构,然后单击输出的已启用列中的Gerber文件单选按钮,将此输出映射到所选容器, 如下所示。
OutJob配置为将Gerber,NC Drill和Pick and Place输出生成为离散文件。
8.最后一步是配置容器,单击容器中的更改链接以打开文件夹结构设置对话框。在顶部是一组控件,用于配置输出是“发布管理”还是“手动管理”,并将它们设置为“手动管理”。查看其他选项,对话框的下半部分将显示名称和文件夹结构在您选择不同选项时的变化。
9.单击文件夹结构设置对话框底部的高级按钮,并在CAMtastic自动加载选项列表中启用Gerber输出。点击确定关闭对话框。
10.要生成Gerber文件,请单击OutJob的容器区域中的生成内容链接。
11.这些文件将在集成的CAM编辑器中生成并打开,可用于CAM文件的最终检查,然后再发布到制造。关闭CAM文件而不保存它。
配置物料清单
主要文章:ActiveBOM的BOM管理
最终,设计中使用的每个零件都必须有详细的供应链信息。而不是要求将这些信息添加到每个设计组件中,或者将其作为Excel电子表格中的后处理进行添加,您可以在ActiveBOM中的任何时间通过设计周期添加它。
ActiveBOM是Altium Designer中包含的组件管理编辑器,用于:
•配置组件信息以使其可以准备好BOM,包括添加其他非PCB组件BOM项目,例如裸板,胶水,安装硬件等。
•添加更多列(如行号列)以适应装配工厂的要求。 •将每个设计组件映射到真实世界的制造商零件。
•确定每个零件的供应链可用性和价格,以确定一定数量的制造单位。 •计算生产单位的定义数量的生产成本。
ActiveBOM用于将每个设计组件映射到实物元件。
这种将供应链详细信息直接注入物料清单的能力改变了BOM文件在PCB项目中的作用。 ActiveBOM不再是一个简单的输出文件,它提出了组件管理过程,以便与原理图捕获和PCB设计过程并行,ActiveBOM的BomDoc成为PCB项目的所有物料清单数据源,适用于所有BOM类型的输出。 对于来自Altium Designer 18的所有版本,ActiveBOM是推荐的BOM管理方法。
ActiveBOM实时查询供应链,这意味着本教程中使用的零件的可用性将随时间而改变。 可用供应商的名单也随时间而改变。
由于这些原因,您获得的结果可能与本教程中显示和描述的结果不同。
配置BomDoc
在教程中包含一个BomDoc:
1.从菜单中选择文件»新建»ActiveBOM文档。请注意,PCB项目只能包含一个BomDoc。
2.将创建BomDoc,并将本教程中使用的组件列为BOM项目。 BomDoc在“属性”面板中进行配置,其中定义了产品数量和货币,供应链和可见BOM项目参数以及其他设置。花点时间熟悉面板两个选项卡中的可用功能。请注意,该面板在顶部包含一个搜索字段,方便快速查找控件或参数。 3.在面板的“列”选项卡中,找到并禁用以下参数的可见性:
制造商生命周期1,供应商小计1。
4.组件在BomDoc的主要区域进行了详细说明。默认情况下会有一个标题为Line#的列,单击Set Line Numbers按钮(
)填充此列。
5.因为组件是从Altium Content Vault放置的,所以每个部件都包含了供应链信息。当您单击BOM物料表格中的零件时,其供应链信息显示在BomDoc的较低区域,如上图所示。在BomDoc的这个较低区域中显示的每一行被称为解决方案,其左侧显示制造商零件编号(称为MPN),并显示可用的供应商+供应商零件编号(称为SPN)在右侧的每个瓦片中。
6.注意“BOM物料”网格包括右侧的“状态”列,将鼠标光标悬停在状态图标上可获取有关检测到的任何问题的信息。
7.状态图标应表明所有项目都包含没有MPN排列的错误。这意味着设计师(您)尚未检查选定的零件(MPN),并表示他们对每个零件都感到满意。通过为其分配一个等级来接受MPN(如上图所示)。对于每个项目,除了晶体管以外都要这样做。
8.在“属性”面板中,根据BOM Checks的当前配置检查每个项目的状态。面板中的“BOM检查”列表详细列出了当前正在违反的所有BOM检查。在Bom Checks对话框中配置可用的BOM检查及其当前设置,单击BOM检查列表下面的图标
打开对话框。
9.在“BOM检查”列表的“与设计项目相关的违规”部分中,有一项称为“组件修订”的检查已过期。要观察修改BOM检查的影响,将其设置为No Report,然后单击OK关闭对话框。
10.五个物料清单物料中的四个物料的状态应变为绿色(),表示这些物料已清除(准备订购)。 11.选择晶体管项目,它可能会被标记为过时并且没有SPN。对于没有分配MPN或MPN但没有供应商的物料,您可以添加手动解决方案。
12.为此,请单击添加解决方案按钮,然后从出现的菜单中选择添加手动解决方案。
13. Add New Part Choice对话框将打开。此对话框用于查找携带合适零件的供应商,并检查价格和可用性。请注意,允许的供应商列表在“Preferences(选项)”对话框的“数据管理 - 零件供应商”页面中配置。
14.在Add New Part Choice对话框中,找到供应商部分Fairchild Semiconductor BC547CTA。在包含此部分的供应商列表中,找到包含单价中的条目的Digi-Key部分。 15.要在解决方案中使用此部分,单击位于对话框中间的细长的>>按钮 - 当您执行组件的详细信息时,将填充对话框右侧的字段。点击确定关闭对话框。
飞兆半导体晶体管现在将被列为BomDoc中提出的解决方案,如下所示。
17.所有零件现在包含供应链详细信息,保存BomDoc和项目。您现在已准备好生成BOM。
生成BOM
对话框页面:报告管理器
生成的实际输出BOM文件通过报表管理器生成。报告管理器是一个高度可配置的报告生成引擎,可以生成各种格式的输出,包括:文本,CSV,PDF,HTML和Excel。 Excel格式的BOM也可以使用预先定义的模板之一或您自己的模板应用模板。
•物料清单输出由“项目物料清单”对话框生成,可通过以下方式访问:
1.PCB编辑器的“报告”»物料清单或
2.通过在输出作业的报告输出部分中添加物料清单,或
3.通过将BomDoc添加到项目中,并运行BomDoc的报告»材料清单命令。
•如果项目包含BomDoc,则默认行为是让Report Manager以与在BomDoc中配置相同的方式显示组件详细信息。
•在对话框的左侧,列出了设计中所有组件的每个组件属性。启用您希望包含在BOM中的每个属性的复选框,清除您希望删除的属性的复选框。 •如果项目不包含BomDoc,报告管理器将包含一个额外的区域,用于定义如何识别用于群集的组件。通过将组件属性添加到对话框的“分组列”区域来实现集群。如果您希望每个组件都位于BOM中其自己的行上,请单击并将这些属性拖出分组列,然后将它们放回到“所有列”区域中。 •对话框的主要网格区域是写入BOM中的内容。在这个区域你可以:点击并拖动重新排列列;点击列标题按该列进行排序; ctrl +点击按该列进行分类排序;使用每个列标题中的小下拉列表为列定义基于值的过滤器;右键单击以强制列以适合当前对话框宽度。
•BOM生成器从原理图中获取其信息,启用“包含来自PCB的参数”选项以访问PCB信息,如需要的话可以访问PCB的位置和侧面。
报表管理器,用于包含BomDoc的项目。如果项目中没有包含BomDoc,则对话框的显示会发生变化。
将设计数据映射到BOM中
主要文章:在Excel BOM中包含设计数据
通过在用于创建BOM的Excel模板中包含特殊语句,可以将设计数据从Altium Designer传递到Excel物料清单。
在Excel中创建物料清单模板时,可以使用字段和列的组合来指定所需的布局。 Altium Designer提供了几个示例模板,位于安装用户文件的\\Templates文件夹中。下面详细列出了可用字段:
将设计数据映射到BOM中 Fields
Fields提供项目级信息。这些通常不附加到BOM中列出的每个项目,但通常用在文档的标题中。 Fields的格式如下所示: Field=FieldName 一个例子是Field = Currency
可用Fields包括:
Currency DataSourceFileName DataSourceFullPath GeneratorDescription GeneratorName OutputName
OutputType ProductionQuantity ProjectFileName ProjectFullPath ReportDate ReportDateTime
ReportTime TotalQuantity Title (title of BOM) VariantName
文档和项目参数
除上表中列出的默认Fields外,原理图文档参数(原理图文档选项对话框中的默认和用户自定义)和项目参数(用于PCB项目对话框的选项)也可用作Fields。
这些被输入为:
Field=ParameterName
如果同一个参数既作为文档参数又作为项目参数存在,则项目参数优先。 如果多个文档中存在相同的文档参数,则层次结构中位于上方的文档参数优先。
以下是默认的文档参数,也称为系统参数。 Address1 Address4 CheckedBy CurrentDate
Address2 ApprovedBy CompanyName CurrentTime
Address3 Author
ConfigurationParameters Date DocumentNumber ImagePath Organization SheetNumber
DocumentFullPathAndName DocumentName DrawnBy Engineer Index ModifiedDate Revision Rule SheetTotal Time Columns
Columns提供以组件为单位提供的信息,并通常显示在BOM中的每一行上。通过输入列标题来定义列,格式为:
Column=ColumnName
一个例子是Column = Description或Column = LibRef
Columns信息可以从多个来源获取,包括: •默认组件参数(例如指示符或说明), •用户定义的参数添加到组件, •PCB数据, •供应商数据。
这些在下面分别讨论。
默认参数
这些ColumnName可用于所有组件:
Comment ComponentKind Description Designator DesignItemId Footprint LibRef LogicalDesignator PartType PhysicalPath Quantity UniqueIdName UniqueIdPath
PCB参数
拾取和放置信息也可以包含在PCB中。为了使用这些列,必须在“BOM配置”对话框中勾选“包括PCB参数”复选框。
Center-X(Mil) Center-X(mm) Center-Y(Mil) Center-Y(mm) Layer Pad-X(Mil) Pad-X(mm) Pad-Y(Mil) Pad-Y(mm) Ref-X(Mil) Ref-X(mm) Ref-Y(Mil) Ref-Y(mm) Rotation
供应商数据
可以从供应商处检索在线数据,并将其提供到BOM中。请注意,这些更新会实时更新,并在生成BOM时检索。可以为每个组件设置多个供应商。在下表中,这些被描述为供应商信息x - 用适当的数字替换x。
制造商x 制造商部件号x 供应商x
供应商货币x 供应商订单数量x 供应商零件编号x 供应商库存x 供应商小计x 供应商单价x
如果您刚刚在原理图中编辑了参数并希望在BOM中看到它们,请保存编辑的文档并在生成BOM之前重新编译项目。
查看\\ Altium Designer \\ Templates文件夹中的示例Excel模板。请注意,Fields需要定义在模板的Column区域之上或之下。
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