親ページ: チュートリアル - Altium Designerでの完全な設計ウォークスルー
Componentsパネルから回路図への配置
Altium Designerがワークスペースに接続されている場合、Componentsパネルは、このワークスペースからプロジェクト設計に使用できるすべてのコンポーネントをリストします。このようなコンポーネントについて、Componentsパネルは、文字列ベースの検索、ファセット検索、またはその両方の組み合わせを含む、メーカーパーツ検索パネルで利用可能な同じ検索機能をサポートしており、Find Similar Components索機能もあります。
Componentsパネルを開くには、アプリケーションウィンドウの右下にあるボタンをクリックして、メニューからComponentsを選択します。
パネルのCategoriesペイン(またはパネルのコンパクトモードでのドロップダウンメニュー)は、すべてのカテゴリエントリの下にある利用可能なワークスペースライブラリコンポーネントをリストアップします。パネルが通常モードの場合、Categoriesリストアイコンまたは«アイコンをクリックして、リストの表示を折りたたんだり展開したりします。カテゴリの構造は、接続されたワークスペースで現在定義されているコンポーネントタイプを反映しています(コンポーネントタイプの表示と管理には、PreferencesダイアログのData Management – Component Typesページを使用してください)。
ワークスペースに保存されているコンポーネントをブラウズするために使用されるComponentsパネル。
ワークスペースに保存されているコンポーネントを閲覧するために使用されるComponentsパネル。
パネルからコンポーネントを配置するには、以下の方法があります:
配置のヒント
コンポーネントがカーソル上に浮かんでいる間に、以下の操作ができます:
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Spacebarを押すと、90度単位で反時計回りに回転します。
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Xを押すとX軸に沿って反転し、Yを押すとY軸に沿って反転します。
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Tabを押すとPropertiesパネルが表示され、配置前にオブジェクトのプロパティを編集できます。入力された値はデフォルトになります。部品番号が同じプレフィックスを持っている場合、自動的にインクリメントされます。
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コンポーネントを配置している間、ウィンドウの端に触れるとソフトウェアが自動的にパンします。オートパンはPreferencesダイアログのSchematic – Graphical Editingページで設定されます。意図せずに望んでいた場所を超えてパンした場合、コンポーネントがカーソル上に浮かんでいる間に:
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Ctrl+マウスホイールでズームアウトして再度ズームインするか、
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右クリック、ホールド&ドラッグで回路図をスライドさせるか、
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Ctrl+PgDnで全シートを再表示します。
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部品を配置するときにComponentsパネルが回路図シート上に浮かんでいる場合、カーソル+コンポーネントがそれに近づくと自動的に透明になります。浮動パネルの透明度は、PreferencesダイアログのSystem – Transparencyページで設定されます。また、コマンドの実行中かどうかに関わらず、F4ショートカットを押すことで、すべての浮動パネルをいつでも非表示/表示に切り替えることができます。
► 回路図配置&編集テクニックについてもっと学ぶ
配置中のPropertiesパネルの操作
オブジェクト配置中にTabキーを押すと、編集プロセスが一時停止し、適切なモードのインタラクティブなPropertiesパネルが開きます。デフォルトの動作では、最も一般的に編集されるフィールドがハイライト表示され、編集の準備ができています。編集プロセスが一時停止しているため、カーソルを使用するか(またはキーボードでTabを押すことにより)、パネル内の別のフィールドに移動できます。
編集が完了したら、下の画像に示されているように一時停止ボタン( )をクリックしてオブジェクト配置に戻ります。または、Enterを押してオブジェクトの編集を終了し、オブジェクト配置に戻ります。
配置中にTabを押すと編集が一時停止します – 画面上の一時停止アイコンをクリックしてコンポーネントの配置に戻ります。
マルチバイブレータ部品の配置
Componentsパネルを使用して、メーカーパーツ検索から取得したコンポーネントをマルチバイブレータ回路に配置します。コンポーネントを配置したら、下の画像のように回路図が表示されるはずです。
コンポーネントを見つけて配置することができます。配置中に編集する方が配置後に編集するよりも効率的であることに注意してください。下にある折りたたみ可能なセクションには、配置中の編集に関するヒントが含まれています。コンポーネントの配置後に編集を行うことを選択した場合は、コンポーネントをクリックして選択し、Propertiesパネルで編集します。
全ての部品が配置され、配線の準備ができました。
Propertiesパネルでの編集
Propertiesパネルの強力な機能の一つは、同時に複数の選択されたオブジェクトを編集できることです。
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すべてのオブジェクトがあるプロパティを共有している場合、そのプロパティは編集可能になります。
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すべてのオブジェクトが同じプロパティ値を共有している場合、その値が表示されます。
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オブジェクトが同じプロパティを共有しているが異なる値を持っている場合、アスタリスク(*)が表示されます。
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入力された値または選択されたオプションは、すべての選択されたオブジェクトに適用されます。
複数の選択されたオブジェクトのプロパティを編集するには、Propertiesパネルを使用します。選択されたコンポーネントは、その文字列をデフォルトの位置に強制的に回転させます。
これで全てのコンポーネントが配置されました。上の画像に示されているコンポーネントは、各コンポーネントのピンに配線するための十分なスペースがあるように配置されていることに注意してください。これは、ピンの下を横切って配線してその先のピンに到達することはできないため重要です。そうすると、両方のピンが配線に接続されてしまいます。コンポーネントを移動する必要がある場合は、コンポーネントの本体をクリックして保持し、マウスをドラッグして位置を変更します。
コンポーネント配置のヒント
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オブジェクトを再配置するには、カーソルをオブジェクトの上に直接置き、左マウスボタンをクリックして押し続け、オブジェクトを新しい位置にドラッグしてからマウスボタンを離します。移動は現在のスナップグリッドに制約されます。スナップグリッドはステータスバーに表示されます。G ショートカットをいつでも押して、現在のスナップグリッド設定をサイクルします。コンポーネントを50または100milのような粗いグリッドに配置することが重要であることを覚えておいてください。
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コンポーネントが回路図上に配置されると、ソフトウェアはコンポーネントが移動された場合でも接続性(ワイヤーが接続されたままになる)を維持しようとします。この接続を意識した移動はドラッグと呼ばれます。接続性を維持せずにコンポーネントを移動するには、コンポーネントをクリックしてドラッグするときにCtrlを押し続けます。デフォルトの動作をドラッグから移動に切り替えるには、PreferencesダイアログのSchematic – Graphical EditingページでAlways Dragオプションを無効にします。
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また、キーボードの矢印キーを使用して、選択した回路図オブジェクトのグループを再配置することもできます。オブジェクトを選択してから、Ctrlキーを押しながら矢印キーを押します。Shiftも押すと、オブジェクトを現在のスナップグリッドの10倍の距離で移動します。
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マウスでオブジェクトを移動する際に、グリッドを一時的に最小の10mil値に設定することもできます。Ctrlを押しながらこれを行います。この機能はテキストを配置する際に使用します。
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Gショートカットを押すときにサイクルするグリッドは、PreferencesダイアログのSchematic – Gridsページで定義されています(Tools » Preferences)。PreferencesダイアログのSchematic – GeneralページのUnitsコントロールを使用して、測定単位を選択します。MilsまたはMillimetersのいずれかを選択します。Altium Designerのコンポーネントはインペリアルグリッドを使用して設計されているため、メトリックグリッドに変更すると、コンポーネントのピンが標準グリッドに合わなくなります。このため、独自のコンポーネントを使用する予定がない限り、UnitsにはMilsを使用することをお勧めします。
回路の配線
配線とは、回路の様々なコンポーネント間の接続を作成するプロセスです。回路図を配線するためには、以下に示された回路のスケッチとアニメーションを参照してください。
配線ツールを使用して回路を配線します。アニメーションの終わりに近づくと、どのようにして配線をドラッグできるかがわかります。
アクティブバー
各エディターで最も一般的に使用されるツールは、編集ウィンドウの上部に表示されるアクティブバーにあります。
アクティブバーのボタンは、単機能または多機能のいずれかです。多機能ボタンは、右下隅に小さな白い三角形で示されます。多機能ボタンのどこかを1秒間クリックして保持するか、右クリックすると、他の利用可能なコマンドをリスト表示するメニューが表示されます。最後に使用したコマンドがそのボタン位置のデフォルトになります。
回路図の配線
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回路図シートをよく見るために、PgUpキーで拡大するか、PgDnキーで縮小します。または、Ctrlキーを押しながらマウスホイールを回して拡大/縮小するか、Ctrl + 右マウスボタンを押しながらマウスを上下にドラッグして拡大/縮小します。右クリックのViewサブメニューには、Fit All Objects(Ctrl+PgDn)など、便利な表示コマンドがいくつかあります。
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まず、以下の方法で抵抗R1の下側のピンをトランジスタQ1のベースに配線します。ボタンをアクティブバー上でクリックします(Place » Wire、またはCtrl+Wのショートカット)。するとカーソルが十字線に変わります。
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R1の下端にカーソルを合わせます。正しい位置にいると、カーソルの位置に赤い接続マーカー(赤い十字)が表示されます。これは、カーソルがコンポーネント上の有効な電気接続点にあることを示しています。
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左クリックまたはEnterを押して最初のワイヤーポイントを固定します。カーソルを動かすと、カーソル位置から固定ポイントまでワイヤーが伸びるのが見えます。
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Q1のベースにカーソルを合わせると、カーソルが赤い接続マーカーに変わります。ワイヤーが間違った方向に角を作っている場合は、Spacebarを押して角の方向を切り替えます。
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クリックまたはEnterを押してQ1のベースにワイヤーを接続します。そのワイヤーからカーソルが解放されます。
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カーソルが十字線のままで、別のワイヤーを配置する準備ができていることに注意してください。配置モードを完全に終了して矢印カーソルに戻るには、右クリックまたはEscをもう一度押しますが、今はそれを行わないでください。
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次に、R3の下側のピンからQ1のコレクターに配線します。R3の下側のピンにカーソルを合わせ、クリックまたはEnterを押して新しいワイヤーを開始します。カーソルを垂直に移動してQ1のコレクターの上に来るまで移動し、クリックまたはEnterを押してワイヤーセグメントを配置します。再び、そのワイヤーからカーソルが解放され、配線モードのままで、別のワイヤーを配置する準備ができています。
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上記のアニメーションに示されているように、残りの回路を配線します。
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すべてのワイヤーの配置が終わったら、右クリックまたはEscを押して配置モードを終了します。カーソルが矢印に戻ります。
配線のヒント
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Ctrl+W ショートカットを使用して、Place » Wireコマンドを起動します。
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左クリックまたはEnterを押して、カーソル位置にワイヤーを固定します。
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最後のアンカーポイントを削除するには、Backspaceを押します。
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コーナーの方向を切り替えるには、Spacebarを押します。これは、上に示されたアニメーションの終わりにコネクタが配線されているときに観察できます。
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配線のコーナーモードを切り替えるには、Shift+Spacebarを押します。利用可能なモードには、90度、45度、任意の角度、およびオートワイヤー(クリックポイント間に直交するワイヤーセグメントを配置)が含まれます。
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ワイヤー配置モードを終了するには、右クリックまたはEscを押します。
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クリック、ホールド&ドラッグで、接続されたワイヤーと一緒にコンポーネントをドラッグします。Ctrl+クリック、ホールド&ドラッグで配置されたコンポーネントを移動します。
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ワイヤーがコンポーネントの接続ポイントを横切るか、別のワイヤーに終端する場合、自動的に接続が作成されます。
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ピンの端を横切るワイヤーは、ジャンクションを削除してもそのピンに接続されます。配線された回路が、示された図のようになっていることを確認してから進んでください。
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好みに応じて、配線の交差を小さなアーチとして表示できます。Display Cross-Oversオプションを、PreferencesダイアログのSchematic – Generalページで有効にします。
ネットとネットラベル
接続した各コンポーネントのピンのセットは、ネットと呼ばれるようになります。例えば、一つのネットにはQ1のベース、R1の一つのピン、C1の一つのピンが含まれます。各ネットには、そのネット内のコンポーネントのピンの一つに基づいて、システムが自動的に生成した名前が割り当てられます。
設計内の重要なネットを簡単に識別できるように、ネットラベルを追加して名前を割り当てることができます。マルチバイブレータ回路の場合、下記のように12V
とGND
のネットにラベルを付けます。
12VとGNDのネットにネットラベルが追加され、回路図が完成しました。
ネットラベル、ポート、および電源ポート
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ネットに名前を付けるだけでなく、ネットラベルは、同じ回路図シート上の二つの別々の点を接続するためにも使用されます。
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ポートは、異なるシート上の二つの別々の点を接続するために使用されます。オフシートコネクタもこれを行うために使用できます。
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電源ポートは、すべてのシート上の点を接続するために使用されます。この単一シート設計では、ネットラベルまたは電源ポートが使用されていたかもしれません。
おめでとうございます!初めての回路図キャプチャを完了しました。回路基板に変換する前に、プロジェクトオプションを設定し、設計のエラーをチェックする必要があります。
プロジェクトオプションの設定
プロジェクト固有の設定は、以下に示すProject Optionsダイアログで構成されます(Project » Project Options)。プロジェクトオプションには、エラーチェックパラメータ、接続マトリックス、クラス生成設定、コンパレータ設定、エンジニアリング変更命令(ECO)生成、出力パスと接続オプション、マルチチャネル命名形式、およびプロジェクトレベルのパラメータが含まれます。
プロジェクトの出力、たとえば組み立て出力、製造出力、レポートは、FileメニューとReportsメニューから設定できます。これらの設定はプロジェクトファイルにも保存されるため、このプロジェクトに対して常に利用可能です。別のアプローチとして、出力を設定するためにOutputJobファイルを使用する方法があり、OutputJobは一つのプロジェクトから次へとコピーすることができるという利点があります。製造のためのデザイン準備を参照して、出力の設定方法についてさらに学んでください。
動的コンパイル
Unified Data Model (UDM) はプロジェクトが開かれた瞬間から利用可能であり、追加のコンパイルを必要とせず、コンパイルの速度向上とナビゲーターパネル内のネットとコンポーネントの永続的なリスト表示により時間を節約できます。設計の接続モデルは、ユーザー操作ごとにインクリメンタルに更新されます。これは、ナビゲーターパネルの内容を確認したり、部品表(BOM)を実行したり、電子ルールチェック(ERC)を行うために、手動でプロジェクトのコンパイルをする必要がないことを意味します。手動コンパイルは以下には不要です:
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ナビゲーターおよびプロジェクトパネル
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ActiveBOM
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クロスプロービング
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ネットの色強調表示
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ピンスワッピング
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コンポーネントクロスリファレンス
回路図の電気的特性のチェック
回路図は単なる簡単な図ではありません。回路の電気的な接続情報を含んでいます。この接続情報を利用して、設計を検証することができます。プロジェクトをコンパイルするとき(Project » Validate PCB Project)、ソフトウェアはUDMとコンパイラ設定の間の論理的、電気的、およびドラフティングエラーをチェックします。検出された違反はMessagesパネルに表示されます。
エラーレポートの設定
ダイアログページ: エラーレポート
Error Reportingタブは、Project Optionsダイアログ内で、多岐にわたるドラフティングおよびコンポーネント設定のチェックを設定するために使用されます。Report Mode設定は、違反の重大度レベルを示します。設定を変更したい場合は、変更したい違反の隣にあるReport Modeをクリックし、ドロップダウンリストから重大度レベルを選択します。
プロジェクトがコンパイルされたときに設計エラーを検出するためにエラー報告タブを設定します。
エラーチェックの設定
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Project » Project Optionsを選択して、Options for PCB Projectダイアログを開きます。
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エラーチェックのリストをスクロールして、グループにクラスタリングされていることに注意してください。必要に応じて各グループを折りたたむことができます。
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任意のエラーチェックのReport Mode設定をクリックし、利用可能なオプションに注意してください。
接続マトリックスの設定
ダイアログページ: 接続マトリックス
設計が進行するにつれて、各ネット内のピンのリストがメモリに構築されます。各ピンのタイプ(例:入力、出力、受動的など)が検出され、次に各ネットがチェックされ、接続してはいけないピンタイプがないか確認されます。例えば、出力ピンが別の出力ピンに接続されている場合です。Connection Matrixタブは、Project Optionsダイアログの中で、どのピンタイプを互いに接続できるかを設定する場所です。例えば、マトリックス図の右側のエントリを見て、出力ピンを探します。この行をマトリックスのOpen Collector Pin列まで読み進めます。彼らが交差する四角はオレンジ色で、これはあなたの回路図上で出力ピンがオープンコレクターピンに接続されている場合、プロジェクトがコンパイルされたときにエラー状態を生成することを示しています。
各エラータイプを別々のエラーレベルで設定できます。つまり、No ReportからFatal Errorまでです。設定を変更するには、色付きの四角をクリックします。次のチェックレベルに移動するには、続けてクリックします。Unconnected – Passive Pinが下の画像に示されているようにErrorを生成するようにマトリックスを設定します。
Connection Matrixタブでは、回路図上でチェックされる電気的条件が定義されています。ここでは、Unconnected – Passive Pin
の設定が変更されていることに注意してください。
クラス生成の設定
ダイアログページ: クラス生成
Project OptionsダイアログのClass Generationタブは、設計からどのタイプのクラスが生成されるかを設定するために使用されます(ComparatorおよびECO Generationタブは、クラスがPCBに転送されるかどうかを制御するために使用されます)。デフォルトでは、ソフトウェアは各回路図シートに対してコンポーネントクラスとルームを、設計内の各バスに対してネットクラスを生成します。このようなシンプルな単一シート設計では、コンポーネントクラスやルームを生成する必要はありません。Component Classesのチェックボックスをオフにすることを確認してください。これを行うと、そのコンポーネントクラスのためのルームの作成も無効になります。
このダイアログのタブには、User-Defined Classesのオプションも含まれていることに注意してください。
Class Generation タブは、設計のために自動的に作成されるクラスとルームを設定するために使用されます。
クラス生成の設定
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上記の画像に示されているように、Component Classesのチェックボックスをオフにします。これにより、その回路図シートの配置ルームの作成が自動的に無効になります。
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設計にバスがないため、ダイアログの上部近くにあるGenerate Net Classes for Busesチェックボックスをオフにする必要はありません。
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設計にはユーザー定義のネットクラスがありません(ワイヤー上にネットクラス指示を配置することによって行われます)ので、ダイアログのUser-Defined Classes領域にあるGenerate Net Classesチェックボックスをオフにする必要はありません。
コンパレータの設定
ダイアログページ: コンパレータ
Comparatorタブは、Project Optionsダイアログ内で、プロジェクトがコンパイルされる際に、どのファイル間の違いを報告または無視するかを設定します。通常、このタブの設定を変更する必要があるのは、PCBに追加の詳細(例えば、設計ルールなど)を加えた場合で、設計同期中にそれらの設定が削除されないようにしたい場合のみです。より詳細な制御が必要な場合は、個々の比較設定を使用してコンパレータを選択的に制御できます。
このチュートリアルでは、下の画像に示されているように、Ignore Rules Defined in PCB Onlyオプションが有効になっていることを確認するだけで十分です。
コンパレータタブは、比較エンジンがチェックする差異を正確に設定するために使用されます。
コンパレータ設定の構成
このチュートリアルでは、上の画像に示されているようにIgnore Rules Defined in PCB Onlyオプションが有効になっていることを確認するだけで十分です。
プロジェクトの検証準備が整い、エラーがないか確認できます。
エラーをチェックするためのプロジェクトの検証
メインページ: 設計プロジェクトの検証
プロジェクトの検証では、設計文書のドラフティングと電気的なルールのエラーをチェックし、Messagesパネルにすべての警告とエラーを詳細に表示します。Error CheckingとConnection MatrixタブのProject Optionsダイアログでルールを設定しているので、設計をチェックする準備ができています。
プロジェクトを検証し、エラーをチェックするには、メインメニューからProject » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcbを選択します。
設計の警告やエラーを特定して解決するためにMessagesパネルを使用します。警告/エラーをダブルクリックすると、そのオブジェクトにクロスプローブします。
Messagesパネルでエラーをダブルクリックすると:
回路図キャプチャが完了しました。PCBの作成に移りましょう!