输入原理图

您正在阅读的是 22.0. 版本。关于最新版本,请前往 输入原理图 阅读 25 版本
 

上级页面: Altium Designer设计演示教程

将元件从元件面板放置到原理图上

当Altium Designer与Workspace相连时,Components面板将列出Workspace中所有可用于项目设计的元件。对于此类元件,Components面板支持与Manufacturer Part Search面板搜索功能相同的搜索功能(包括基于字符串的搜索、分面搜索或两者组合),以及Find Similar Components功能。

如需打开Components面板,请单击应用程序窗口右下角的Panels button按钮,然后从菜单中选择Components

Components面板Categories窗格(或面板紧凑模式下的下拉菜单)的All 类别入口下列出了可用Workspace库元件。当面板处于正常模式下时,单击Categories列表图标«图标,即可折叠或展开列表的显示内容。类别结构反映了相连Workspace中当前定义的元件类型(使用Preferences对话框的Data Management – Component Types页面查看和管理Component Types)。

用于浏览存储于Workspace的元件的Components面板。
用于浏览存储于Workspace的元件的Components面板。

The Components panel being used to browse components stored in a Workspace.
The Components panel being used to browse components stored in a Workspace.

如需从面板放置元件,您可以:

  • 单击Component Details窗格中的Place按钮——光标自动移至原理图边界内,并且光标上将出现浮动元件;定位该元件并单击放置。放置一个元件后,光标上将会出现相同元件的另一个实例;右键单击以退出放置模式。

  • 右键单击元件并从上下文菜单中选择Place。元件将浮动在光标上;定位该元件并单击放置。请注意,如果面板浮动在设计区上,则该面板将渐隐以便于您查看原理图并放置元件。放置一个元件后,光标上将会出现相同元件的另一个实例;右键单击以退出放置模式。
  • Click, Hold&Drag——单击并将元件从面板的栅格区域拖动至原理图图纸上。在该模式下,您必须按住光标;若您需要放置元件,只需释放光标即可。使用该方法仅可一次放置一个元件。放置元件后,您可以自由选择另一个元件或另一个命令。

放置提示

当元件浮动在光标上时,您可以:

  • Spacebar键以90°为增量逆时针旋转该元件。
  • 按字母键X以沿X轴翻转;按字母键Y以沿Y轴翻转。
  • Tab键以显示Properties面板并在放置之前编辑对象属性。输入的值将成为默认值。如果位号标识符具有相同前缀,则其将自动递增。
  • 在元件放置过程中,如果您触及窗口边缘,则软件将自动平移。您可以在Preferences对话框的Schematic – Graphical Editing页面中配置Autopanning。如果您一不小心平移过度,则当元件浮动在光标上时,您可以:
    • 使用Ctrl+Mouse Wheel,缩小并再次放大原理图;或
    • 使用快捷键Right-Click, Hold&Drag,滑动原理图;或
    • 使用快捷键Ctrl+PgDn,再次显示整张图纸。
  • 如果在您放置零部件时,Components面板浮动在原理图图纸上方,则每当光标和元件靠近面板时,面板将会自动变为透明。您可以在Preferences对话框的System – Transparency页面中配置浮动面板的透明度。或者,您也可以通过按快捷键F4,随时隐藏/显示所有浮动面板(无论是否正在运行命令)。

了解有关Schematic Placement & Editing Techniques的更多信息。

在放置过程中使用属性面板

在对象放置期间,如果您按Tab键,则软件将暂停编辑过程,并以合适的模式打开Properties面板。软件默认最常编辑字段将高亮显示并可随时进行编辑。由于编辑过程被暂停,因此您可以使用光标(或按键盘上的Tab键)移至面板上的另一个字段。

完成编辑后,如下图所示单击Pause按钮( Pause button)以返回对象放置模式。或者,您也可以按Enter键以完成对象编辑并返回对象放置模式。

在放置过程中按Tab键可暂停编辑——单击屏幕上的Pause图标以返回元件放置模式。
在放置过程中按Tab键可暂停编辑——单击屏幕上的Pause图标以返回元件放置模式。


放置多谐振荡器零部件

使用Components面板,将通过Manufacturer Part Search获取的元件放置到多谐振荡器电路中。放置元件后,原理图应如下图所示。

您可以继续查找和放置元件。请注意,下图中的可折叠部分包含在放置过程中编辑元件的提示;与放置后编辑相比,在放置过程中编辑元件的效率更高。如果您选择在放置后进行编辑,请单击以选择元件并在Properties面板中对其进行编辑。

所有元件均已放置完毕,随时可以进行画线。
所有元件均已放置完毕,随时可以进行画线。

在属性面板中进行编辑

Properties面板的其中一项强大功能是其支持同时编辑多个选定对象。

  • 如果所有对象共享一个属性,则该属性将可进行编辑。
  • 如果所有对象共享相同属性值,则软件将显示该值。
  • 如果对象共享相同属性但具有不同的属性值,则该属性将带星号(*)。
  • 输入的值或所选选项将应用于所有选定对象。

使用Properties面板编辑多个选定对象的属性。旋转选定元件以将其字符串强制转移至默认位置。
使用Properties面板编辑多个选定对象的属性。旋转选定元件以将其字符串强制转移至默认位置。

至此,所有元件均放置完毕。请注意,上图所示元件彼此间隔放置,因此有足够的空间通过导线连接至每个元件管脚。这一点非常重要,因为您不能让导线从管脚底部穿过以与另一边的管脚进行连接;否则,两个管脚均将连接到导线。如果您需要移动元件,请单击并按住元件主体,然后拖动鼠标以重新定位该元件。

元件定位技巧

  • 如需重新定位任何对象,请将光标直接置于该对象上,单击并按住鼠标左键,将对象拖到新位置,然后放开鼠标按钮。移动范围不得超出Status Bar所示的当前捕捉栅格。您可以随时按快捷键G循环浏览当前捕捉栅格设置。请记住,必须在粗栅格(例如,50或100密尔)上定位元件。
  • 将元件放置在原理图上后,如果元件被移动,则软件将尝试保持连接(保持导线连接)。这种连接感知移动被称为拖动。如需在不保持连接的情况下移动元件,请在按住Ctrl键的同时单击并拖动元件。如需将默认行为从拖动切换为移动,请禁用Preferences对话框Schematic – Graphical Editing页面中的Always Drag选项。
  • 您也可以使用键盘上的箭头键重新定位一组选定原理图对象。选择对象,然后在按住Ctrl键的同时按下箭头键。若您同时按住Shift键,则可以将对象移动相当于当前捕捉栅格10倍的量。
  • 在用鼠标移动对象时,也可以将栅格临时设置为最小值(即,10密尔);按住Ctrl即可执行此操作。您可以在定位文本时使用此项功能。
  • 您可以在Preferences对话框(Tools » Preferences)的Schematic – Grids页面中定义使用快捷键G可循环浏览的栅格。Preferences对话框Schematic – General页面上的Units控件可用于选择测量单位;您可以选择MilsMillimeters。请注意,Altium Designer元件是使用英制栅格设计的;如果您改为公制栅格,则元件管脚将不再落在标准栅格内。因此,除非您计划只使用自己的元件,否则建议在Units中选择Mils作为单位。

电路画线

画线是在电路的各个元件之间建立连接的过程。如需在原理图上连接各个元件,请参考电路草图和下文所示动画。

Demonstration video, wiring the multivibrator schematic

使用Wiring工具对电路进行画线。在动画快结束时,您可以看到如何拖动导线。

活动栏

可以通过编辑窗口顶部的Active Bar,使用每个编辑器中最常用的工具。

Place a Net Label, using the Active Bar

Active Bar上的按钮要么是单功能按钮,要么是多功能按钮。多功能按钮由位于右下角的白色小三角形表示。单击多功能按钮上的任意位置并按住一秒钟,或者右键单击该按钮——屏幕上将出现一个列出其他可用命令的菜单。最后使用的命令将成为该按钮位置的默认命令。

画线提示

  • 使用快捷键Ctrl+W启动Place » Wire命令。
  • 左键单击或按Enter键将导线固定在光标位置。
  • Backspace键删除最后一个定位点。
  • Spacebar可切换转角方向。在上文所示动画快结束时,您可以在将导线连接至连接器时看到这项操作。
  • Shift+Spacebar键以循环浏览画线转角模式。可用模式包括:90、45、Any Angle和Autowire(在单击点之间放置正交线段)。
  • 右键单击或按Esc键以退出导线放置模式。
  • 使用Click, Hold&Drag以拖动元件以及所有相连导线;使用快捷键Ctrl+Click, Hold&Drag以移动放置的元件。
  • 每当一条导线穿过元件连接点或终止于另一条导线时,软件就会自动创建一个节点。
  • 即使您删除了节点,穿过管脚末端的导线仍将与该管脚相连。在继续操作之前,请确认您的电路是否如图所示。
  • 如果您愿意的话,交叉可以用半圆弧表示。您可以在Preferences对话框的Schematic – General页面中启用Display Cross-Overs选项。

网络和网络标签

现在,每组彼此连接的元件管脚各自形成了所谓的网络。例如,一个网络包括Q1的基极、R1的一个管脚和C1的一个管脚。每个网络将自动获得一个系统根据该网络内其中一个元件管脚生成的名称。

为了易于识别设计中的重要网络,您可以添加Net Labels以分配名称。对于多谐振荡器电路,您将在电路中标记12V和GND网络,具体如下图所示。

至此,12V和GND网络均已添加Net Labels,这标志着原理图已完成。
至此,12V和GND网络均已添加Net Labels,这标志着原理图已完成。

网络标签、端口和电源端口

  • 除了为网络命名外,Net Label还可以用于在同一张原理图图纸上的两个离散点之间建立连接。
  • Port用于在不同图纸上的两个离散点之间建立连接。Off Sheet Connector也可以用于执行此项操作。
  • Power Port用于在所有图纸上的点之间建立连接;对于这种单页设计,则可以使用Net Label或Power Port。
恭喜您!您刚刚完成了您的第一次原理图输入。在将原理图转换为电路板之前,您需要首先配置项目选项并校验设计是否存在错误。

设置项目选项

您可以在下图所示Project Options对话框中配置项目特定设置(Project » Project Options)。项目选项包括错误校验参数、连接矩阵、类生成器设置,Comparator设置、Engineering Change Order(ECO)生成、输出路径和连接选项、Multi-Channel命名格式和项目级Parameter。

装配输出、制造输出和报告等项目输出均可从FileReports菜单中设置。这些设置亦可存储在Project文件中,以便随时供该项目使用。或者,您也可以使用OutputJob文件配置输出,这样做的好处是您可以将OutputJob从一个项目复制到另一个项目。参见Preparing Your Design for Manufacture,了解更多关于输出配置的信息。

动态编译

从您打开项目的那一刻起,即可使用Unified Data Model(UDM),并且您无需为此进行额外编译操作。这不仅可以提高编译速度,而且可以在Navigator面板中持续显示网络和元件列表,从而达到节省时间的目的。每次用户操作后,设计连接模型均会进行增量更新。这意味着您无需进行项目编译,即可查看Navigator面板中的内容,运行Bill of Materials(BOM)或执行Electronic Rules Check(ERC)。以下操作将不需要手动编译:

  • Navigator和Projects面板
  • ActiveBOM
  • 交叉探测
  • 用彩色高亮显示网络
  • 管脚交换
  • 元件交叉引用

检查原理图的电气特性

原理图不仅仅是简单的图纸——它们还包含了与电路有关的电气连接信息。您可以使用这种连接感知功能来验证您的设计。编译项目时(Project » Validate PCB Project),软件将在UDM和编译器设置之间进行逻辑、电气和制图错误校验。检测到的所有违规将显示在Messages面板中。

设置错误报告

对话框页面:Error Reporting

Project Options对话框中的Error Reporting标签用于设置各种制图和元件配置检查。Report Mode设置显示违规的严重性级别。如果您想要更改设置,请单击要更改的违规旁边的Report Mode,然后从下拉列表中选择严重性级别。

配置Error Reporting标签以在编译项目时检测设计错误。
配置Error Reporting标签以在编译项目时检测设计错误。

设置连接矩阵

对话框页面: Connection Matrix

随着设计的推进,每个网络中的管脚列表均被集成到内存中。软件首先检测每个管脚的类型(例如,输入、输出、无源等),然后检查每个网络以查看是否存在不应该互连的管脚类型(例如,输出管脚与另一个输出管脚相连)。您可以在Project Options对话框的Connection Matrix标签中,配置允许相互连接的具体管脚类型。例如,查看矩阵图右侧入口并查找Output Pin。沿着这一行读取矩阵,直至到达Open Collector Pin列为止。两者相交的方块用橙色表示,说明在编译项目时,将原理图上的Output Pin连接到Open Collector Pin将产生错误状态。

您可以为每个错误类型设置单独的错误级别(即,从No ReportFatal Error)。单击彩色方块以更改设置;继续单击以移至下一个校验级别。设置矩阵,以便通过Unconnected – Passive Pin生成Error,具体如下图所示。

Connection Matrix标签定义了在原理图上检查的具体电气条件;请注意,Unconnected – Passive Pin设置发生了改变。
Connection Matrix标签定义了在原理图上检查的具体电气条件;请注意,Unconnected – Passive Pin设置发生了改变。

配置类的生成

对话框页面:Class Generation

Project Options对话框中的Class Generation标签用于配置从设计生成的具体类(然后使用ComparatorECO Generation标签来控制是否将类传输到PCB)。在默认情况下,软件将为设计中的每张原理图图纸生成Component类和Room,并为每根总线生成Net Classes。对于诸如此类的简单、单页设计,不需要生成元件类或Room。请确保清除Component Classes复选框;此举还将禁用为该元件类创建ROOM的功能。

请注意,对话框的此标签还包括用于User-Defined Classes的选项。

Class Generation标签用于配置自动为设计创建的具体类和Room。
Class Generation标签用于配置自动为设计创建的具体类和Room。

设置比较器

对话框页面:Comparator

Project Options对话框中的Comparator标签可以设置将在编译项目时将报告或忽略的具体文件间差异。通常情况下,仅在向PCB添加额外细节(例如,设计规则)并且不希望在设计同步期间删除这些设置时,才需要更改该标签内的设置。如果需要进行更细致的控制,则可以使用各项比较设置有选择地控制比较器。

就本教程而言,您只需确认已如下图所示启用Ignore Rules Defined in PCB Only选项即可。

Comparator标签用于精确配置比较引擎将检查的差异。
Comparator标签用于精确配置比较引擎将检查的差异。

现在,您可以开始确认项目并检查设计是否存在任何错误。

验证项目以校验错误

主页面:Verifying Your Design Project

项目确认将校验设计文档中存在的制图和电气规则错误,并在Messages面板中详细说明所有警告和错误。鉴于您已经在Project Options对话框的Error CheckingConnection Matrix标签中设置了规则,您现在可以开始检查设计了。

如需验证项目并进行错误校验,请从主菜单中选择Project » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcb

使用Messages面板来定位和解决设计警告和错误;双击警告/错误以交叉探测该对象。
使用Messages面板来定位和解决设计警告和错误;双击警告/错误以交叉探测该对象。

当您双击Messages面板中的错误时:

  • 原理图缩放以显示出错的对象。您可以通过Preferences对话框System – Navigation页面Highlight Methods部分中的上滑块设置Zoom Precision
  • 除了出错的对象以外,整个原理图将渐隐。原理图渐隐量由Dimming级控制,Dimming级则由Preferences对话框System – Navigation页面Highlight Methods部分中的下滑块设置。单击原理图上的任意位置以清除调光。

    Preferences dialog, setting the zoom level when you double-click on an error in the Messages panel

  • 如需从Messages面板中清除所有消息,请在面板中单击鼠标右键并选择Clear All
至此,您已经完成原理图输入的所有操作。接下来,您可以开始创建PCB了!
If you find an issue, select the text/image and pressCtrl + Enterto send us your feedback.

软件的功能取决于您购买的Altium产品级别。您可以比较Altium Designer软件订阅的各个级别中包含的功能,以及通过Altium 365平台提供的应用程序所能实现的功能。

如果您在软件中找不到某个讨论过的功能,请联系Altium销售团队以获取更多信息。

Content