Добро пожаловать в разработку электронных изделий в программных решениях мирового уровня от Altium. Этот урок поможет вам сделать первые шаги, проведя вас через весь процесс проектирования простой печатной платы – от идеи до получения выходных файлов. Если вы только знакомитесь с программными решениями Altium, прочитайте страницу Изучение Altium NEXUS , чтобы узнать больше об интерфейсе, использовании панелей и управлении проектными документами.
Чтобы получить подробную информацию о команде, диалоговом окне, объекте или панели, нажмите F1 , когда курсор наведен на нужный элемент.
Проект
Проект, для которого вы будете создавать схему и конструировать печатную плату, является простым автоколебательным мультивибратором. Схема показана ниже – здесь используются два NPN-транзистора общего назначения.
Схема мультивибратора
Вы готовы начать ввод (создание) схемы. Первым этапом является создание проекта платы.
Создание нового проекта платы
В программном обеспечении Altium проект платы является набором документов (файлов), необходимых для определения и изготовления печатной платы. Файл проекта, например, Multivibrator.PrjPCB, является ASCII-файлом, который содержит список всех документов в проекте, а также настойки на уровне проекта, такие как проверки электрических правил, параметры проекта, выходные документы проекта, например, настройки печати и файлов CAM.
Для создания нового проекта выберите команду File » New » Project – будет открыто диалоговое окно Create Project .
Altium NEXUS создан для совместного проектирования и синхронизации всей проектной группы. Ключевым элементом возможностей сотрудничества является способ управления проектами – они сохраняются на сервере управляемых данных. Чтобы пройти этот урок, необходимо войти на сервер управляемых данных.
► Узнайте больше о Совместном проектировании Работе с сервером управляемых данных
Создание нового проекта
Выберите команду File » New » Project главного меню.
Будет открыто диалоговое окно Create Project :
Выберите необходимый сервер управляемых данных в списке Locations . На изображении выше сервер управляемых данных называется Nomad Engineering.
Убедитесь, что в качестве типа проекта Project Type выбран PCB <Default>.
Введите подходящее имя в поле Project Name и при необходимости его описание.
Убедитесь, что в поле Repository задано Versioned Storage (подробнее об этом ниже).
Поле Folder определяет название папки на сервере NEXUS Server, в которой будут храниться файлы проекта. По умолчанию на сервере NEXUS Server есть папка Projects . Файлы для каждого проекта будут сохраняться в папке с именем проекта.
В поле Local Storage выберите подходящее расположение рабочей копии проекта. В этом расположении будет автоматически создана папка с тем же названием, что и имя проекта, и в нее будет сохранена рабочая копия проекта.
Нажмите Create , чтобы закрыть диалоговое окно и создать проект. Создание файла на сервере управляемых данных и извлечение рабочей копии в рабочую папку (указанную в поле Local Storage ) займет несколько секунд.
Новый проект появится в панели Projects . Если панель не отображается, нажмите кнопку в нижней правой части окна приложения и выберите Projects из появившегося меню.
Возле названия проекта будет показано небольшое синее перекрестие. Это указывает на то, что проект был добавлен в систему контроля версий, но еще не зафиксирован. Чтобы зафиксировать проект, щелкните правой кнопкой мыши (ПКМ) по названию проекта в панели Projects и выберите команду Version Control » Commit Whole Project из контекстного меню (показать изображение ).
Будет открыто диалоговое окно Commit to Version Control . Убедитесь, что файл Multivibrator.PrjPcb отмечен, и нажмите кнопку Commit And Push . При записи файла в репозиторий контроля версий будет показано диалоговое окно состояния. По окончании этого процесса в панели Projects возле названия проекта будет отображена зеленая галочка.
Когда проект сохранен на сервере управляемых данных, он является
управляемым проектом . Помимо хранения файлов проекта, сервер NEXUS Server также обеспечивает создание версий в настраиваемой
системе контроля версий (Version Control System – VCS) . VCS является системой резервного копирования, которая хранит множество копий, или версий, исходного документа, и позволяет получить доступ к любой из них. VCS хранит данные в репозитории. Если в диалоговом окне
Create Project был выбран вариант
Versioned Storage, будет использоваться VCS, настроенная на сервере управляемых данных. Сервер NEXUS Server поддерживает системы контроля версий GIT и SVN. В этом уроке предполагается, что сервер настроен на использование GIT.
Добавление схемы в проект
Следующим этапом является добавление нового документа схемы в проект.
Добавьте документ схемы в проект, задайте ему название, сохраните схему и проект
Добавление схемы
Щелкните ПКМ по названию файла проекта в панели Projects , затем выберите команду Add New to Project » Schematic , как показано выше. В рабочей области будет открыт пустой документ схемы под названием Sheet1.SchDoc, а в панели Projects в папке Source Documents появится иконка документа схемы, связанной с проектом.Чтобы сохранить новый лист схемы, выберите команду File » Save As (или используйте контекстное меню). Будет открыто диалоговое окно Save As , которое предложит сохранить схему в том же месте, где находится файл проекта. В поле File Name введите название Multivibrator и нажмите Save (вводить расширение файла не нужно). Обратите внимание, что файлы, сохраненные в той же папке, что и файл проекта (или в дочерних папках) используют относительные ссылки, в то время как файлы, сохраненные в иных расположениях, используют абсолютные ссылки.
Поскольку в проект была добавлена схема, файл проекта также изменился. Щелкните ПКМ по названию файла проекта в панели Projects и выберите команду Save , чтобы сохранить проект.
Последним этапом является фиксация нового документа схемы и измененного файла проекта в репозиторий. Для этого щелкните ПКМ по названию проекта в панели Projects и выберите команду Version Control » Commit Whole Project из контекстного меню.
Будет открыто диалоговое окно Commit to Version Control . Убедитесь, что файлы Multivibrator.PrjPcb и Multivibrator.SchDoc отмечены, и нажмите кнопку Commit And Push . При записи файлов в репозиторий контроля версий будет показано диалоговое окно состояния. По окончании этого процесса в панели Projects возле названий файлов будут отображены зеленые галочки, как показано на изображении выше.
При открытии пустого документа схемы вы можете обратить внимание, что интерфейс изменился. В главном меню появятся новые элементы и будет отображена панель инструментов с кнопками – теперь вы находитесь в редакторе схем. Каждый редактор включает в себя собственный набор меню и панелей и поддерживает собственные сочетания клавиш.
Всю группу плавающих панелей можно закрыть с помощью кнопки в верхней части панели. Отдельную панель можно закрыть, щелкнув ПКМ по ее имени. При необходимости панель можно открыть снова с помощью кнопки в нижней правой части приложения. Либо нажмите F4 , чтобы скрыть/отобразить все плавающие панели.
Настройка опций документа
Страница панели: Опции документа схемы
Перед тем, как начать ввод схемы, зададим необходимые опции документа, в том числе размер страницы, сетку привязки и видимую сетку.
Настройка опций документа схемы. Задайте размер листа, как необходимо.
Помимо способа, описанного в сворачиваемой области ниже, свойства документа Document Options можно открыть двойным щелчком ЛКМ по границе листа.
Опции среды, такие как тип курсора, цвет выделения и поведение автоматического панорамирования, задаются в диалоговом окне Preferences (Tools » Preferences ).
Настройка опций документа
Свойства большинства объектов, в том числе листа схемы (или документа платы), доступны для настройки в интерактивной панели Properties . Панель автоматически отображает свойства выделенного объекта либо, если нет выделенных объектов, свойства документа схемы (или платы).
Если панель Properties не отображается, нажмите кнопку в нижней правой части приложения и в появившемся меню выберите Properties .
В режиме Document Options (когда нет выделенных объектов) панель разделена на следующие разделы: Selection Filter , General и Page Options . Каждый раздел можно открыть/свернуть с помощью маленького треугольника возле названия раздела.
В этом уроке мы только зададим размер листа A4, что можно сделать в разделе Page Options .
Убедитесь, что обеим сеткам Snap Grid и Visible Grids задано значение 100mil.
Чтобы документ отображался на всю область просмотра, выберите команду View » Fit Document (сочетание клавиш: V, D ).
Сохраните схему с помощью команды File » Save (сочетание клавиш: F, S ).
Чтобы больше узнать об элементах управления панели Properties , нажмите F1 , когда курсор наведен на панель.
Доступ к компонентам
Соответствующая статья: Подробнее о компонентах и библиотеках
Физические компоненты, которые будут установлены на плату, на схеме представлены схемными символами (условно-графическими обозначениями), а на плате – посадочными местами.
Компоненты могут быть:
Размещены непосредственно из панели Manufacturer Part Search . Эта панель предоставляет быстрый доступ к мощной системе поиска и агрегирования компонентов с подробными данными о миллионах компонентов от тысяч производителей, с актуальной информацией о цепочке поставок. Многие компоненты готовы к использованию к проектах, поскольку у них есть символ и посадочное место; такие компоненты отображаются с иконкой в панели.
Созданы и размещены из сервера управляемых данных предприятия. Поиск и размещение таких компонентов осуществляется через панель Components .управляемых компонентах .
В этом уроке все компоненты будут размещены из панели Manufacturer Part Search .
Поиск новых компонентов
Главная страница: Панель Manufacturer Part Search
Местом поиска новых компонентов является панель Manufacturer Part Search . Чтобы открыть панель Manufacturer Part Search , нажмите кнопку в нижней правой части приложения и выберите Manufacturer Part Search из появившегося меню (показать изображение ). Видимые панели отмечены в этом меню галочкой.
При первом открытии панели Manufacturer Part Search будет отображен список категорий компонентов, как показано ниже.
Панель Manufacturer Part Search перед выполнением поиска.
Эффективный поиск компонентов в Altium NEXUS через панель Manufacturer Part Search позволяет проводить непосредственный поиск путем ввода запроса в поле Search или расширенный параметрический поиск путем последовательного сужения критерия поиска с помощью выбора категорий Categories или фильтров Filters или использования обеих этих возможностей.
Для проведения непосредственного поиска введите поисковый запрос в поле Search в верхней части панели.
Пример: LED green clear 0603 SMD
Используйте поле Search для проведения поиска на основе текста. Нажмите x рядом со строкой поиска, чтобы очистить ее. Щелкните левой кнопкой мыши по строке поиска, чтобы повторно загрузить ее в поле Search для изменения.
Либо проведите параметрический поиск с помощью Categories и Filters путем включения и отключения критериев для изучения потенциально применимых компонентов.
Пример:
Сначала выберите категорию Category , например LEDs,
затем с помощью Filter отфильтруйте категорию LED по цвету (Color), корпусу (Case/Package), типу монтажа (Mount), наличию моделей (Has Model) и т.д.
Либо совместно используйте категории, фильтры и поле Search для проведения параметрического поиска.
Советы по работе с панелью Manufacturer Part Search
Доступ к категориям осуществляется с помощью выпадающего меню, обозначенного пунктом 1 на изображении выше.
Нажмите кнопку для включения и отключения списка Filters (пункт 2 на изображении). Содержимое списка Filters зависит от категории компонентов, в которой проводится поиск.
Некоторые опции фильтра включают в себя текстовые поля для ввода числовых значений. Нажмите Enter на клавиатуре для применения значения.
Если список результатов не обновляется, щелкните ЛКМ в поле Search и нажмите Enter на клавиатуре.
Активные критерии поиска определяются выбранной категорией и списком включенных фильтров, которые отображены под строкой поиска. Нажмите по иконке x , чтобы удалить любой из существующих критериев поиска. Обратите внимание, что содержимое поля поиска также применяется к этим результатам, поэтому если оно не было очищено, вы сможете только удалить критерий поиска, который был введен в поле поиска последний раз – очистите поле поиска, чтобы исправить это.
Щелкните ЛКМ по заголовку столбца, чтобы отсортировать результаты по значениям в этом столбце.
Щелкните ПКМ по заголовку существующего столбца, чтобы открыть диалоговое окно Select Columns ( ).
Панели и диалоговые окна, которые поддерживают поиск компонентов, могут отображаться в альбомном или портретном режиме. При изменении размера панели/диалогового окна расположение элементов управления изменится, поэтому они могут быть представлены иным образом по сравнению с тем, что показано и описано здесь.
Изучение результатов поиска
В области результатов поиска панели показан список компонентов производителей, которые полностью или частично соответствуют критериям поиска. Щелкните ЛКМ по компоненту, чтобы выделить его и отобразить ссылку на актуальную информацию о цепочке поставок этого компонента.
Советы по работе с результатами поиска
Если производитель предоставил изображение компонента, оно будет показано. Возле изображения показан номер компонента производителя Manufacturer Part Number (MPN), который также ведет на подробную информацию о компоненте на веб-сайте Octopart (обозначен пунктом 1 на изображении выше).
Вертикальная цветная полоска обозначает статус жизненного цикла от производителя, например, Серийное производство, Снят с производства и т.д. Наведите курсор на полоску, чтобы получить больше информации. Обратите внимание, что статус жизненного цикла от производителя не отражает доступность, которая показана в плитках отдельных поставщиков (как описано ниже). Например, у производителя могут быть снятые с производства компоненты, но у поставщиков могут быть большие запасы этих компонентов.Интерпретации жизненного цикла от производителей .
Иконка означает, что для этого компонента есть доступные модели. Нажмите кнопку в верхней правой части панели, чтобы отобразить подробную информацию о компоненте, в том числе его модели.
Нажмите в любом месте строки, чтобы выделить компонент. Строка будет подсвечена, и появится вторая ссылка, отражающая количество поставщиков, которые могут поставить этот компонент (пункт 2 на изображении выше). Щелкните ЛКМ по ссылке, чтобы отобразить подробную информацию о цепочке поставок и поставщиках, которые поставляют этот компонент, в порядке доступности и цены.
Информация о компоненте от поставщика представлена в плитке с цветным заголовком. Эти плитки также называются SPN (Supplier Part Numbers – номер компонента поставщика). Информация об иконках и данных в плитке представлена ниже.
Нажмите по кнопке в панели, чтобы настроить: используемую валюту, отображение некорректных SPN (отображать ли только поставщиков с подходящим уровнем запасов и актуальными данными), доступных поставщиков.
Основные сведения о плитках поставщиков
В каждой плитке SPN представлен большой набор информации. Наведите курсор мыши на иконку или значение, чтобы отобразить подсказку с более подробной информацией.
Плитка SPN включает в себя подробную информацию о компоненте и его доступности.
Основные сведения об информации в плитке SPN
Заголовок плитки отображает название поставщика. Цвет заголовка означает:
Зеленый = Лучший выборОранжевый = Приемлемый выборКрасный = Рискованный выбор
Номер компонента поставщика (ссылка на этот компонент на веб-сайте Octopart).
Код страны поставщика (согласно ISO alpha 2).
Источник информации о компоненте (обычно Altium Parts Provider). Цвет означает:
Светло-серый = по умолчанию; обновлено менее одной недели назадОранжевый = 1 неделя < последнее обновление < 1 месяц назадКрасный = последнее обновление > 1 месяц назад
Объем запаса; отображается красным цветом, если запасы не доступны.
Цена за единицу; отображается красным цветом, если цена не доступна. Цена показана в валюте, заданной в настройках панели ( ).
Упаковка поставляемых компонентов. Наведите курсор мыши для получения более подробной информации.
Доступные цены в зависимости от размера партии, с минимальным размером заказа.
Размещение компонентов из панели Manufacturer Part Search на схеме
Если у компонента, который вы нашли в панели Manufacturer Part Search . Если у компонента есть модели, его схемный символ и посадочное место будут отображены в разделе Details панели (нажмите кнопку в панели для отображения этого раздела). Этот компонент можно разместить непосредственно из панели на листе схемы.
Используйте возможности параметрического поиска в панели Manufacturer Part Search для отображения только компонентов с моделями.
Раздел
Filters панели включает в себя фильтр
Has Model . Включите его для отображения только готовых для размещения компонентов. Нажмите
для отображения доступных фильтров.
Для размещения компонента из панели вы можете:
– курсор автоматически переместится в схему, и под ним появится компонент. Наведите курсор в нужное место схемы и щелкните левой кнопкой мыши (ЛКМ) для размещения компонента. После размещения компонента под курсором появится другой экземпляр этого же компонента. Щелкните ПКМ для выхода из режима размещения.Щелкните ПКМ по компоненту и выберите команду Place из контекстного меню. Под курсором появится компонент. Наведите курсор в нужное место схемы и щелкните ЛКМ для размещения компонента. Обратите внимание, что если панель перекрывает рабочее пространство, она станет прозрачной для возможности увидеть схему и разместить компонент. После размещения компонента под курсором появится другой экземпляр этого же компонента. Щелкните ПКМ для выхода из режима размещения.Перетащите с зажатой ЛКМ – зажмите ЛКМ на компоненте и перетащите его из таблицы панели на схему. Для этого необходимо зажать курсор; после того, как он отпущен, компонент размещается на схеме. С помощью этого подхода можно разместить только один компонент. После его размещения вы можете свободно выбрать другой компонент или команду.
Советы по размещению
Когда компонент привязан к курсору, вы можете:
Нажать Пробел для поворота компонента на 90 градусов против часовой стрелки.
Нажать X для зеркального отражения компонента по оси X или нажать Y для зеркального отражения компонента по оси Y.
Нажать Tab для отображения панели Properties и редактирования свойств объекта перед его размещением. Введенные значения становятся значениями по умолчанию. Если в проекте есть компоненты с позиционным обозначением с тем же префиксом, что у размещаемого компонента, то значение позиционного обозначения размещаемого компонента будет увеличено автоматически.
При размещении компонента система будет автоматически панорамировать документ при наведении курсора на край рабочей области. Настройка автопанорамирования осуществляется на странице Schematic - Graphical Editing диалогового окна Preferences . Если при размещении компонента вы случайно панорамировали документ туда, куда не хотели, вы можете:
использовать Ctrl + вращение колеса мыши для изменения масштаба или
зажать ПКМ для перемещения схемы илииспользовать Ctrl+PgDn для отображения листа целиком.
Если панель Manufacturer Part Search находится над листом схемы, она автоматически становится прозрачной, когда курсор с компонентом подводится близко к панели. Прозрачность панели настраивается на странице System - Transparency диалогового окна Preferences . Либо можно в любой момент скрывать и отображать все плавающие панели (если какая-либо команда активна или нет) с помощью клавиши F4 .
► Узнайте больше о Способах размещения объектов и редактирования схемы
Работа с панелью Properties в процессе размещения
Если в процессе размещения объекта нажать клавишу Tab , процесс редактирования будет приостановлен и будет открыта панель Properties . По умолчанию наиболее часто редактируемое поле подсвечивается для изменения его значения. Поскольку процесс редактирования приостанавливается, вы можете использовать курсор (или нажимать Tab на клавиатуре) для перехода к другим полям в панели.
По окончании редактирования нажмите кнопку паузы ( Enter , чтобы закончить редактировать объект и вернуться к его размещению.
Редактирование приостанавливается при нажатии на клавишу Tab в процессе размещения – нажмите иконки паузы на экране, чтобы вернуться к размещению компонента.
Размещение компонентов мультивибратора
Теперь пора использовать панель Manufacturer Part Search для поиска компонентов, необходимых для схемы мультивибратора. Эти компоненты перечислены в таблице ниже.
Позиционное обозначение
Описание
Комментарии
Q1, Q2
NPN-транзистор общего назначения, например BC547 или 2N3904
Проведите поиск по запросу: transistor BC547, выберите BC547CG
R1, R2
Резистор 100K, 5%, 0805
Проведите поиск по запросу: resistor 100K 5% 0805.
R3, R4
Резистор 1K , 5%, 0805
Проведите поиск по запросу: resistor 1K 5% 0805.
C1, C2
Конденсатор 22nF, 5%, 16V, 0603
Проведите поиск по запросу: capacitor 22nF 16V 0603
P1
2-выводной соединитель, сквозной монтаж
Используйте параметрический поиск, чтобы найти 2-выводной вертикальный соединитель-вилку.
После размещения компонентов схема должна выглядеть примерно как на изображении ниже.
Вы можете приступить к поиску и размещению компонентов. Обратите внимание на сворачиваемые области ниже, которые содержат советы по редактированию в процессе размещения, что более эффективно редактирования после размещения. Если вы решили редактировать компоненты после их размещения, щелкните ЛКМ по компоненту, чтобы выделить его и отредактировать его в панели Properties .
Все компоненты размещены и готовы к формированию соединений.
Поиск и размещение транзисторов
Выберите команду View » Fit Document (сочетание: V, D ), чтобы схема отображалась на все рабочее пространство.
Используйте описанные выше способы поиска в панели Manufacturer Part Search , чтобы transistor BC547 .
Отобразите информационный раздел панели, чтобы изучить свойства и модели выделенного компонента. Вы выберите компонент, который содержит символ и посадочное место.
Для изучения доступности компонента выделите его в панели, затем .
Щелкните ЛКМ по нужному транзистору в таблице панели, чтобы выделить его, затем нажмите по выпадающему списку Download (как показано ниже) и выберите Place . Курсор изменит свой вид на перекрестие, и к нему будет привязано изображение транзистора. Теперь вы находитесь в режиме размещения компонента. При перемещении курсора транзистор будет следовать за ним.
Пока не размещайте транзистор!
Перед размещением компонента на схеме вы можете отредактировать его свойства, что можно сделать для любого объекта, привязанного к курсору. Поскольку транзистор пока привязан к курсору, нажмите клавишу Tab , чтобы открыть панель Properties . По умолчанию наиболее часто редактируемое поле будет подсвечено для изменения его значения; в данном случае это позиционное обозначение Designator. Обратите внимание, что каждый раздел панели можно развернуть или свернуть, поэтому у вас панель может выглядеть по-другому.
Задайте позиционному обозначению Designator значение Q1 и включите видимость комментария Comment .
В поле Designator в разделе Properties панели введите значение Q1.
Убедитесь, что включена видимость поля Comment ( ).
Остальным полям оставьте значения по умолчанию, затем нажмите кнопку паузы (
Переместите курсор с прикрепленным к нему символом транзистора чуть левее середины листа. Обратите внимание на текущую сетки привязки, которая отображается в левой части строки состояния внизу окна приложения. По умолчанию она задана 100mil; вы можете нажимать клавишу G для циклического переключения между доступными настройками сетки в процессе размещения объекта. Настоятельно рекомендуется задать сетку привязки 100mil или 50mil, чтобы сделать схему аккуратной или упростить привязку проводов к выводам компонентов. Для такой простой схемы, как эта, размер 100mil будет хорошим выбором.
Выбрав нужное положение транзистора, щелкните ЛКМ или нажмите клавишу Enter для размещения транзистора на схеме. При необходимости его положение можно изменить позже.
Переместите курсор, и вы увидите, что на схеме был размещен экземпляр транзистора. Вы всё ещё находитесь в режиме размещения компонента – к курсору привязан транзистор, что позволяет разместить множество компонентов одного типа.
Вы готовы разместить второй транзистор. Он будет точно таким же, что и предыдущий, поэтому изменять его свойства перед размещением не понадобится. Система автоматически увеличивает номер позиционного обозначения при размещении множества экземпляров одного компонента. В этом случае следующий транзистор будет автоматически обозначен как Q2.
Если вы посмотрите на схему на изображении выше, вы обратите внимание, что Q2 отображен зеркально Q1. Для горизонтального отражения транзистора, привязанного к курсору, нажмите клавишу X . Компонент будет отражен по оси X.
Переместите курсор для размещения компонента справа от Q1. Для более точного размещения дважды нажмите клавишу PgUp , чтобы приблизить вид и увидеть линии сетки.
После размещения компонента щелкните ЛКМ или нажмите клавишу Enter , чтобы разместить Q2. Опять же, после размещения на схеме экземпляра транзистора, который был под курсором, к курсору будет привязан следующий транзистор, готовый к размещению.
Поскольку оба транзистора размещены, выйдите из режима размещения компонента, щелкнув ПКМ или нажав клавишу Esc . Курсор примет вид стандартной стрелки.
Поиск и размещение конденсаторов
Вернитесь в панель Manufacturer Part Search и проведите поиск по запросу: capacitor 22nF 16V 0603. Будет найден ряд потенциально подходящих конденсаторов. В начале будут отображены компоненты с моделями.
В таблице результатов поиска выделите конденсатор, у которого есть модели, щелкните ПКМ по нему и выберите Place из контекстного меню.
К курсору будет привязан конденсатор. Нажмите клавишу Tab , чтобы открыть панель Properties .
В разделе Properties панели в поле Designator введите C1.
Убедитесь, что включена видимость поля Comment .
Разверните раздел Footprint панели Properties . У многих резисторов и конденсаторов есть три посадочных места: для низкой (M), средней (N) и высокой (L) плотности монтажа согласно IPC. Если сравнивать названия посадочных мест, они идентичны, за исключением буквы, обозначающей плотность монтажа. Выберите вариант M, как показано на изображении ниже.
Остальным полям оставьте значения по умолчанию и нажмите кнопку паузы (
Нажимайте клавишу Пробел для поворота компонента на 90 градусов до тех пор, пока он не примет нужную ориентацию.
Разместите конденсатор над транзисторами (см. изображение схемы выше) и щелкните ЛКМ или нажмите клавишу Enter для размещения компонента.
Разместите конденсатор C2.
Щелкните ПКМ или нажмите клавишу Esc для выхода из режима размещения.
В качестве параметров конденсаторов по умолчанию можно оставить только название производителя и номер компонента, но размещенным конденсаторам могут быть добавлены любые параметры, отображенные в панели Manufacturer Part Search . Чтобы проверить текущие параметры, дважды щелкните ЛКМ по одному из конденсаторов и в открывшейся панели Properties щелкните ЛКМ по вкладке Parameters в ее верхней части.
Если в списке параметров отсутствуют емкость и напряжение, вернитесь в панель Manufacturer Part Search , убедитесь, что нужный конденсатор всё ещё выделен здесь, затем нажмите ссылку Show More , чтобы отобразить полный список доступных параметров. С помощью стандартного метода выделения Windows Ctrl+ЛКМ выделите следующие параметры (если они доступны): Capacitance, Case/Package, Tolerance и Voltage Rating.
Щелкните ПКМ по любому из выделенных параметров и выберите команду Add Parameters to Part из контекстного меню.
Курсор изменит свой вид на перекрестие. Щелкните ЛКМ по каждому конденсатору, чтобы добавить им выбранные параметры. Если навести курсор на центр символа конденсатора будет сложно, зажмите клавишу Ctrl , чтобы временно отключить сетку привязки.
Убедитесь, что конденсаторам C1 и C2.
Поиск и размещение резисторов
В панели Manufacturer Part Search проведите поиск по запросу: resistor 100K 5% 0805. Будет найден ряд потенциально подходящих резисторов. В начале будут отображены компоненты с моделями.
В таблице результатов поиска выделите подходящий резистор 100K, у которого есть модели, и отобразите раздел Models панели.
У многих резисторов и конденсаторов есть три посадочных места: для низкой (M), средней (N) и высокой (L) плотности монтажа согласно IPC. Если сравнивать названия посадочных мест, они идентичны, за исключением буквы, обозначающей плотность монтажа. Выберите вариант M, как показано на изображении ниже. Этот выбор можно сделать до размещения компонента на схеме, в процессе размещения компонента на схеме или после размещения компонента на схеме.
В таблице результатов поиска щелкните ПКМ по резистору и выберите команду Place из контекстного меню, как показано ниже.
К курсору будет привязан резистор. Нажмите клавишу Tab , чтобы открыть панель Properties .
В разделе Properties панели в поле Designator введите R1.
Остальным полям оставьте значения по умолчанию и нажмите кнопку паузы (
Нажимайте клавишу Пробел для поворота компонента на 90 градусов до тех пор, пока он не примет нужную ориентацию.
Разместите резистор выше и левее базы Q1 (см. изображение схемы выше) и нажмите ЛКМ или клавишу Enter для размещения компонента.
Далее разместите другой резистор 100k, R2, выше и правее базы Q2. При размещении второго резистора номер его позиционного обозначения будет увеличен автоматически.
Выйдите из режима размещения компонента, щелкнув ПКМ или нажатием на клавишу Esc . Курсор примет вид стандартной стрелки.
В качестве параметров резисторов по умолчанию можно оставить только название производителя и номер компонента, но размещенным резисторам могут быть добавлены любые параметры, отображенные в панели Manufacturer Part Search . Чтобы проверить текущие параметры, дважды щелкните ЛКМ по одному из резисторов 100K и в открывшейся панели Properties щелкните ЛКМ по вкладке Parameters в ее верхней части.
Если в списке параметров отсутствует сопротивление, вернитесь в панель Manufacturer Part Search . Убедитесь, что нужный резистор всё ещё выделен здесь, затем нажмите ссылку Show More , чтобы отобразить полный список доступных параметров. С помощью стандартного метода выделения Windows Ctrl+ЛКМ выделите следующие параметры (если они доступны): Case/Package, Resistance и Tolerance.
Щелкните ПКМ по любому из выделенных параметров и выберите команду Add Parameters to Part из контекстного меню.
Курсор изменит свой вид на перекрестие. Щелкните ЛКМ по каждому резистору, чтобы добавить им выбранные параметры.
Убедитесь, что резисторам R1 и R2 . Значение сопротивления будет отображено позже.
Оставшиеся два резистора, R3 и R4, имеют номинал 1K. Произведите поиск по запросу resistor 1K 5% 0805 панели Manufacturer Part Search . Будет найден ряд потенциально подходящих резисторов. В начале будут отображены компоненты с моделями.
В таблице результатов поиска выделите подходящий резистор 1K , у которого есть модели, и отобразите раздел Models панели.
У многих резисторов и конденсаторов есть три посадочных места: для низкой (M), средней (N) и высокой (L) плотности монтажа согласно IPC. Если сравнивать названия посадочных мест, они идентичны, за исключением буквы, обозначающей плотность монтажа. Выберите вариант M.
В таблице результатов поиска щелкните ПКМ по резистору и выберите команду Place из контекстного меню, как показано ниже.
К курсору будет привязан резистор. Нажмите клавишу Tab , чтобы открыть панель Properties .
В разделе Properties панели в поле Designator введите R3.
Остальным полям оставьте значения по умолчанию и нажмите кнопку паузы (
Нажимайте клавишу Пробел для поворота компонента на 90 градусов до тех пор, пока он не примет нужную ориентацию.
Разместите R3 прямо над коллектором Q1, затем разместите R4 прямо над коллектором Q2, как показано на изображении выше.
Щелкните ПКМ или нажмите клавишу Esc для выхода из режима размещения.
Используйте тот же процесс, который описан для резисторов R1 и R2, чтобы добавить резисторам R3 и R4 параметры Case/Package, Resistance и Tolerance.
Последним этапом является настройка видимости параметров. Это можно сделать сразу для четырех резисторов. Чтобы выделить все резисторы, используйте рамку, перетащив ее справа налево для выделения объектов, пересекающих рамку (показано на анимации ниже).
На вкладке General панели Properties отключите видимость параметра Comment (показано на анимации ниже).
На вкладке Parameters панели Properties включите видимость параметра Resistance (показано на анимации ниже).
Переместите строку Resistance в подходящее положение. При перемещении строки можно временно отключить сетку привязки, зажав клавишу Ctrl . Другой способ – поворот компонента(-ов) на схеме (Ctrl+Пробел ) автоматически сбросит все видимые параметры до их положения по умолчанию (показано на анимации ниже).
Поиск и размещение соединителя
Последний компонент, который следует найти, это 2-выводной соединитель. Вернитесь в панель Manufacturer Part Search . На этот раз используйте возможности параметрического поиска в панели.
В выпадающем списке Categories выберите Headers and Wire Housings в категории Connectors .
Нажмите кнопку фильтра ( ), чтобы отобразить столбец Filters .
Список доступных фильтров динамически обновляется в соответствии с выбранной категорией. Он достаточно длинный, поэтому для упрощения работы с ним отображаются только наиболее часто используемые фильтры. Пролистайте список вниз и нажмите ссылку , чтобы отобразить все доступные фильтры.
Эффективным способом работы с фильтром является использование поля Search вверху. Поиск возвращает строки, соответствующие либо названию фильтра Filter Name , либо настройкам фильтра Filter Settings . Используйте следующие поисковые запросы, примените фильтры и выберите опции, приведенные ниже:
Поисковый запрос
Выбор
has modelHas Model: Yes
contactsNumber of Contacts: 2
pitchPitch: 2.54mm
maleGender: Male
verticalOrientation: Vertical
Должно быть найдено небольшое количество 2-выводных вертикальных соединителей-вилок, как показано ниже. Выберите подходящий 2-выводной соединитель, например Samtec TSW-102-26-F-S или Samtec TSW-102-26-G-S из результатов поиска. Щелкните ПКМ по нему и выберите команду Place из меню.
К курсору будет привязан соединитель. Нажмите клавишу Tab , чтобы отредактировать атрибуты и задать позиционному обозначению Designator значение P1.
Перед размещением соединителя используйте клавишу Пробел , чтобы повернуть его, как необходимо. Щелкните ЛКМ для размещения соединителя на схеме, как показано на изображении выше.
Щелкните ПКМ или нажмите клавишу Esc для выхода из режима размещения.
Сохраните схему.
Редактирование в панели Properties
Одной из полезных возможностей панели Properties является поддержка одновременного редактирования множества выделенных объектов.
Если у всех объектов есть одно и то же свойство, оно доступно для редактирования.
Если у всех объектов есть одно и то же свойство с одинаковым значением, будет отображено это значение.
Если у объектов есть одно и то же свойство, но их значения отличаются, то оно будет отображено символом звездочки (*).
Введенное значение или выбранная опция будет применена ко всем выделенным объектам.
Использование панели Properties для редактирования множества выделенных объектов. Поворот выделенных компонентов осуществляется, чтобы принудительно разместить строки в своих положениях по умолчанию.
Теперь все компоненты размещены. Обратите внимание, что компоненты, показанные на изображении выше, расположены на достаточном расстоянии друг от друга для простого размещения связей между выводами компонентов. Это важно, поскольку вы не можете разместить провод через вывод, чтобы подключить вывод, который находится за ним. В этом случае, оба вывода будут подсоединены к проводу. Если вы хотите переместить компонент, зажмите ЛКМ на графике компонента и переместите мышь, чтобы изменить его положение.
Советы по размещению компонентов
Для изменения положения любого объекта наведите курсор прямо на объект, зажмите ЛКМ, перетащите объект в новое положение, затем отпустите ЛКМ. Перемещение ограничено активной сеткой привязки, значение которой отображено в строке состояния. Нажмите клавишу G для циклического переключения между настройками сетки привязки. Помните, что важно размещать компоненты в крупной сетки, например 50 или 100 милов.
После того, как компонент был размещен на схеме, система попытается сохранить связи (сохранить соединение проводов) при перемещении компонента. Перемещение с учетом соединений называется перетаскиванием. Для перемещения компонента без сохранения соединений перетаскивайте компонент с зажатой ЛКМ и клавишей Ctrl . Для изменения поведения перетаскивания и перемещения по умолчанию отключите опцию Always Drag на странице Schematic - Graphical Editing диалогового окна Preferences .
Поскольку редактор схем по умолчанию всегда настроен на перетаскивание, клавишу Пробел нельзя использовать для поворота размещенного компонента. Для поворота размещенного компонента используйте сочетание Ctrl+Пробел .
Также не доступно изменение положения группы выделенных на схеме объектов с помощью клавиш со стрелками на клавиатуре. Выделите объекты, затем нажмите клавишу со стрелкой при зажатой клавише Ctrl . Если при этом зажать еще клавишу Shift , то объекты будут перемещаться на 10 узлов сетки привязки.
При перемещении компонента с зажатой ЛКМ можно временно задать сетке значение 1 – для этого зажмите клавишу Ctrl . Используйте эту возможность для размещения текста.
Сетки, между которыми вы циклически переключаетесь с помощью клавиши G , определены на странице Schematic - Grids диалогового окна Preferences (Tools » Preferences ). Элементы управления Units на странице Schematic - General диалогового окна Preferences используются для выбора системы единиц измерения – выберите Mils или Millimeters . Обратите внимание, что компоненты Altium NEXUS созданы в дюймовой сетке. Если вы измените сетку на метрическую, выводы компонентов не будут попадать в стандартную сетку. Поэтому рекомендуется использовать значение Mils опции Units , если вы не планируете использовать только собственные компоненты.
Подключение схемы
Подключение – это процесс создание связей между компонентами схемы. Для подключения схемы обратитесь к наброску схемы и анимации ниже.
Используйте инструмент Wire для подключения схемы. Ближе к концу анимации показано перетаскивание проводов.
Панель инструментов Active Bar
Наиболее часто используемые инструменты каждого редактора доступны в панели инструментов Active Bar , которая отображена в верхней части области редактирования.
Кнопки панели Active Bar могут быть одно- и многофункциональными. Многофункциональные кнопки обозначены небольшим треугольником. Зажмите ЛКМ на такой кнопке на одну секунду – появится меню со списком других доступных команд. Команда из списка, которая была использована последний раз, станет командой кнопки по умолчанию.
Подключение схемы
Чтобы изменить вид схемы, нажмите клавишу PgUp , чтобы приблизить, или PgDn , чтобы отдалить вид. Либо зажмите клавишу Ctrl и вращайте колесо мыши или зажмите сочетание ПКМ с клавишей Ctrl и перемещайте мышь вверх/вниз для приближения/отдаления. Есть также набор полезных команд по управлению видом из подменю View контекстного меню, например задание вида по всем объектам Fit All Objects (сочетание Ctrl+PgDn ).
Сначала задайте связь между нижним выводом резистора R1 и базой транзистора Q1 следующим образом. Нажмите кнопку в панели Active Bar (Place » Wire или сочетание Ctrl+W ) для входа в режим размещения объекта. Курсор изменит свой вид на перекрестие.
Наведите курсор на нижний вывод R1. У курсора появится синяя метка соединения (синее перекрестие), которая означает, что курсор находится в точке электрического подключения компонента.
Щелкните ЛКМ или нажмите Enter , чтобы привязать провод к первой точке. Переместите курсор, и вы увидите провод, который тянется от текущего положения курсора к точке привязки.
Разместите курсор на базе Q1 так, чтобы увидеть синее перекрестие курсора. Если провод формирует излом в неправильном направлении, нажмите Пробел , чтобы переключить направление излома.
Щелкните ЛКМ или нажмите Enter для соединения провода с базой Q1. Курсор больше не будет привязан к этому проводу.Обратите внимание, что курсор останется перекрестием, что означает, что вы готовы к размещению следующего провода. Чтобы полностью выйти из режима размещения и вернуть курсору вид стрелки, щелкните ПКМ или нажмите Esc , но не делайте этого прямо сейчас.
Далее задайте связь между нижним выводом R3 и коллектором Q1. Наведите курсор на нижний вывод R3 и щелкните ЛКМ или нажмите Enter , чтобы начать размещение нового провода. Переместите курсор вертикально, чтобы он оказался над коллектором Q1, затем щелкните ЛКМ или нажмите Enter для размещения сегмента провода. Опять же, курсор больше не будет привязан к проводу, и вы останетесь в режиме размещения для создания следующего провода.
Задайте остальные связи в схеме, как показано на анимации выше.
Когда вы закончили размещение всех проводов, щелкните ПКМ или нажмите Esc для выхода из режима размещения. Курсор снова станет стрелкой.
Советы по размещению связей
Используйте сочетание клавиш Ctrl+W для запуска команды Place » Wire .
Щелкните ЛКМ или нажмите Enter , чтобы привязать провод к текущему положению курсора.
Нажмите Backspace для удаления последней точки привязки.
Нажмите Пробел для переключения направления излома. Вы можете видеть это на анимации выше, где показано создание связей для соединителя.
Нажмите Shift+Пробел для переключение между режимами размещения изломов. Доступные режимы: 90 градусов, 45 градусов, произвольный угол и автоматическое размещение (размещение ортогональных сегментов проводов между точками щелчков ЛКМ).
Щелкните ПКМ или нажмите Esc для выхода из режима размещения провода.
Зажмите ЛКМ для перетаскивания компонента вместе с подключенными к нему проводами. Зажмите Ctrl+ЛКМ для перемещения размещенного компонента.Если провод пересекается с точкой подключения компонента или завершается на другом проводе, автоматически создается соединение.
Провод, который пересекает конец вывода, будет подключен к этому выводу, даже если вы удалите соединение. Перед тем как продолжить, проверьте, что схема выглядит так, как на изображении выше.
Если необходимо, пересечения проводов можно отображать в виде небольших дуг. Для этого включите соответствующую опцию на странице Schematic - General в диалоговом окне Preferences .
Цепи и метки цепей
Набор выводов компонентов, которые соединены между собой, называется цепью . Например, одна из цепей включает в себя базу Q1, один вывод R1 и один вывод C1. Каждой цепи присвоено сформированное системой название, которое зависит от выводов одного из компонентов в этой цепи.
Чтобы упростить распознавание важных для проекта цепей, можно назначать им названия с помощью меток Net Label . Для схемы мультивибратора добавим метки к цепям 12V и GND, как показано ниже.
Метки Net Label добавлены цепям 12V и GND, что завершает схему.
Добавление меток цепей
Нажмите кнопку (Place » Net Label ). К курсору будет привязана метка цепи.
Чтобы отредактировать метку цепи перед ее размещением, нажмите клавишу Tab , и будет открыта панель Properties .
Введите 12V в поле Net , затем щелкните ЛКМ по кнопке паузы (
Разместите вывод таким образом, чтобы его точка привязки (нижний левый угол) касалась самого верхнего провода на схеме, как показано на изображениях ниже. При правильном расположении метки цепи для ее соединения с проводом курсор изменит свой вид на синее перекрестие. Если курсор светло-серый, то корректное соединение не будет установлено.
Метка цепи в свободном пространстве (изображение слева) и размещенное на проводе (изображение справа). Обратите внимание на синее перекрестие.
После размещения первой метки вы останетесь в режиме размещения метки. Снова нажмите клавишу Tab , чтобы отредактировать вторую метку цепи в панели Properties перед ее размещением.
Введите GND в поле Net Name и нажмите Enter , чтобы вернуться в режим размещения объекта.
Разместите метку цепи так, чтобы ее левый нижний угол касался самого нижнего провода на схеме (как показано на изображении завершенной схемы выше). Щелкните ПКМ или нажмите Esc , чтобы выйти из режима размещения метки цепи.
Сохраните схему и проект.
Метки цепей, порты и порты питания
Помимо назначения названий цепям, метки Net Label также используется для создания связности между двумя отдельными точками одного листа схемы.
Порты Port используются для создания связности между двумя отдельными точками разных листов. Для этого также можно использовать объекты Off Sheet Connector.
Порты питания Power Pors используются для создания связи между точками на всех листах. Для этого однолистового проекта можно использовать метки цепей Net Label и порты питания Power Port.
Поздравляем! Вы завершили формирование своей первой схемы. Перед тем, как передать данные из схемы на плату, необходимо выполнить настройку проекта и проверить проект на ошибки.
Настройка проекта
Настройка проекта осуществляется в диалоговом окне Project Options , которое показано ниже (Project » Project Options ). Настройка проекта включает в себя параметры проверки на ошибки, матрицу соединений, формирование классов, настройки компаратора, формирование ECO, настройки путей выходных документов и связности, форматы именования многоканальной схемы, настройки печати по умолчанию, пути поиска и параметры проекта.
Выходные документы проекта, такие как документы для сборки и изготовления и отчеты, можно настроить в меню File и Reports . Эти настройки также сохраняются в файле проекта, поэтому они всегда доступны для этого проекта. Другим подходом к настройке выходных документов является использование файла OutputJob, который можно копировать между проектами. Чтобы получить более подробную информацию о настройке выходных документов, см. Подробнее о выходной документации .
Динамическая компиляция
Унифицированная модель данных (Unified Data Model, UDM) доступна с момента открытия проекта. Это не требует дополнительной компиляции, что экономит время, повышает скорость компиляции. Актуальный список цепей и компонентов постоянно отображается в панели Navigator . Модель соединений проекта инкрементально обновляется после каждого действия пользователя. Это значит, что компиляция проекта больше не требуется, чтобы увидеть содержимое панели Navigator , формирования состава изделия (BOM) или проведения проверки электрических правил (ERC). Ручная компиляция не нужна для следующего:
Панель Navigator и Projects
ActiveBOM
Перекрестный переход
Выделение цепей цветом
Эквивалентная замена выводов
Перекрестные ссылки на компоненты
Проверка электрических свойств схемы
Схема – это больше чем просто чертеж, поскольку она содержит информацию об электрических связях. Эту информацию можно использовать для проверки проекта. При валидации проекта (Project » Validate PCB Project ) система проверяет логические, электрические и графические ошибки унифицированной модели данных в соответствии с настройками компиляции. Все найденные нарушения будут отображены в панели Messages .
Настройка отчетов об ошибках
Страница диалогового окна: Error Reporting
Вкладка Error Reporting диалогового окна Project Options используется для настройки широкого набора проверок схемы. Настройки в столбце Report Mode показывают уровень критичности нарушений. Для изменения настройки щелкните ЛКМ по элементу в столбце Report Mode того нарушения, которое вы хотите изменить, и выберите уровень критичности из выпадающего списка.
Настройки на вкладке Error Reporting для обнаружения ошибок проектирования при компиляции проекта.
Настройка проверок на ошибки
Выберите команду Project » Project Options , чтобы открыть диалоговое окно Options for PCB Project .
Пролистайте список проверок на ошибки и обратите внимание, что они сгруппированы по категориям. Каждую группу можно сворачивать и разворачивать при необходимости.
Щелкните ЛКМ по настройке Report Mode какой-либо проверки, чтобы увидеть доступные варианты.
Настройка матрицы соединений
Страница диалогового окна: Connection Matrix
При создании проекта происходит запись в память списка выводов каждой цепи. Распознается тип каждого вывода (т.е. вход, выход, пассивный и т.д.), затем осуществляется проверка каждой цепи на предмет того, нет ли в них выводов, которые не должны быть подключены друг к другу, например, не подключен ли выходной вывод к другому выходному выводу. На вкладке Connection Matrix диалогового окна Project Options вы можете настроить, выводы каких типов могут быть соединены друг с другом. Например, посмотрите на элементы справа от матрицы и найдите Output Pin . Просмотрите эту строку, пока не увидите столбец Open Collector Pin . На пересечении будет оранжевый квадратик, который указывает, что соединение выходного вывода с выводом открытого коллектора приведет к ошибке при компиляции проекта.
Вы можете задать каждому типу соединения собственный уровень ошибки, от No Report (Без сообщения) до Fatal Error (Критическая ошибка). Щелкните ЛКМ по цветному квадратику для изменения настройки; продолжайте щелкать ЛКМ для перехода по различным уровням ошибок. Настройте матрицу так, чтобы для соединения Unconnected - Passive Pin формировалась ошибка Error , как показано на изображении ниже.
Вкладка Connection Matrix определяет проверку электрических аспектов на схеме; обратите внимание, что настройка Unconnected - Passive Pin была изменена.
Изменение матрицы соединений
Чтобы изменить какую-либо настройку, щелкните ЛКМ по цветному квадратику, и он будет циклически изменять свое состояние между четырьмя доступными вариантами. Обратите внимание, что при щелчке ПКМ в диалоговом окне появится меню, которое позволяет изменить все настройки одновременно, в том числе вернуть их к состоянию по умолчанию Default (полезно, если вы изменили настройки и не можете вспомнить их состояния по умолчанию).
Схема содержит только пассивные выводы. Изменим настройку по умолчанию матрицы соединения таким образом, чтобы происходило обнаружение неподключенных пассивных выводов. Найдите строку Passive Pin матрицы и столбец Unconnected . Квадратик на их пересечении означает уровень ошибки, если будет обнаружен пассивный вывод , который не подключен на схеме. Настройкой по умолчанию является зеленый квадратик, что означает, что никакого сообщения сформировано не будет.
Щелкайте ЛКМ по этому квадратику, пока он не станет оранжевым (как показано на изображении выше), чтобы при обнаружении в процессе компиляции неподключенного пассивного вывода формировалась ошибка. Далее мы специально создадим такую ошибку на схеме.
Настройка формирования классов
Страница диалогового окна: Class Generation
Вкладка Class Generation в диалоговом окне Project Options используется для настройки типов классов, которые будут формироваться в проекте (вкладки Comparator и ECO Generation используются для последующего управления передачей классов в плату). По умолчанию система будет формировать классы компонентов и комнаты для каждого листа схемы, а также классы цепей для каждой шины в проекте. Для простого однолистового проекта, такого как наш, нет необходимости в формировании классов компонентов и комнат. Убедитесь, что флажок Component Classes не поставлен – это также отключит создание комнаты для класса компонента.
Обратите внимание, что эта вкладка диалогового окна также включает в себя настройки пользовательских классов в области User-Defined Classes .
Вкладка Class Generation используется для настройки того, какие классы и комнаты будут автоматически формироваться для проекта.
Настройка формирования классов
Снимите флажок Component Classes , как показано на изображении выше. Это автоматически отключит создание комнаты для этого листа схемы.
В проекте нет шин, поэтому снимать флажок Generate Net Classes for Buses , расположенный в верхней части диалогового окна, необходимости нет.
В проекте нет пользовательских классов цепей (что осуществляется путем размещения директив классов цепей на линии связи), поэтому снимать флажок Generate Net Classes в области User-Defined Classes диалогового окна необходимости нет.
Настройка компаратора
Страница диалогового окна: Comparator
Вкладка Comparator в диалоговом окне Project Options определяет, о каких различиях между файлами будет сообщаться в ходе компиляции проекта. Как правило, настройки на этой вкладке необходимо изменять только в том случае, когда плата содержит дополнительные данные, такие как правила проектирования, и вы не хотите, чтобы эти данные были удалены в ходе синхронизации проекта. Если необходимо более точное управление, вы можете выборочно настроить компаратор с помощью отдельных настроек.
Для этого урока достаточно убедиться, что настройка Ignore Rules Defined in PCB Only включена, как показано на изображении выше.
Вкладка Comparator используется для настройки проверки определенных различий компаратором.
Настройка компаратора
Для этого урока достаточно убедиться, что настройка Ignore Rules Defined in PCB Only включена, как показано на изображении выше.
Теперь вы готовы запустить валидацию проекта и проверить его на ошибки.
Компиляция проекта для проверки на ошибки
Главная страница: Компиляция и верификация проекта
Компиляция проекта проверяет документы проекта на ошибки графических и электрических правил и предоставляет информацию обо всех предупреждениях и ошибках в панели Messages . Вы настроили эти правила на вкладках Error Checking и Connection Matrix диалогового окна Project Options , поэтому вы теперь готовы провести проверку проекта.
Для компиляции проекта и его проверки на ошибки выберите команду Project » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcb из главного меню.
Используйте панель Messages , чтобы найти и устранить предупреждения и ошибки проекта; дважды щелкните ЛКМ по предупреждению/ошибке, чтобы перейти к соответствующему объекту.
Компиляция и проверка на ошибки
Чтобы скомпилировать проект мультивибратора, выберите команду Project » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcb из главного меню.
После компиляции проекта все ошибки и предупреждения будут показаны в панели Messages . Панель будет открыта автоматически только при обнаружении ошибок (т.е. если будут найдены только предупреждения, панель не будет открыта автоматически). Чтобы открыть панель вручную, нажмите кнопку в нижней правой части окна и выберите пункт Messages из открывшегося меню.
Если схема была сформирована корректно, панель Messages не должна содержать ошибок. Единственным сообщением здесь должно быть Compile successful, no errors found (Компиляция завершена успешно, ошибок не найдено). Если есть ошибки, проработайте каждую из них, проверьте схему и убедитесь, что все соединения корректны.
Теперь мы намеренно внесем ошибку в схему и скомпилируем проект повторно:
Щелкните ЛКМ по вкладке Multivibrator.SchDoc в верхней части рабочей области, чтобы убедиться, что лист схемы является активным документом.
Щелкните ЛКМ по проводу, соединяющему R1 и базу Q1. На концах провода появятся ручки управления, а вдоль провода будет отображена пунктирная линия, что означает, что провод выделен. Нажмите клавишу Delete , чтобы удалить провод.
Скомпилируйте проект повторно (Project » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcb ), чтобы проверить его на ошибки. В панели Messages будет отображено сообщение об ошибке, которое говорит о том, что в схеме есть неподключенные выводы.
Панель Messages разделена на две горизонтальные области, как показано на изображении выше. В верхней области отображается список всех сообщений, которые можно сохранять, копировать, удалять и от которых можно переходить к соответствующим объектам с помощью контекстного меню. В нижней области показана подробная информация об ошибке/предупреждении, которое выделено в верхней области панели.
При двойном щелчке ЛКМ по ошибке или предупреждению в какой-либо из этих областей панели Messages объект с ошибкой будет отображен на схеме.
При наведении курсора на объект с ошибкой (не на волнистую линию) появится сообщение с описанием ошибки.
Перед тем, как завершить этот раздел урока, исправим эту ошибку на схеме.
Сделайте лист схемы активным документом.
Отмените удаление (Ctrl+Z ), чтобы вернуть провод.
Чтобы убедиться, что ошибок больше нет, скомпилируйте проект повторно (Project » Validate PCB Project Multivibrator.PrjPcb ); в панели Messages больше не должны отображаться ошибки.
Сохраните схему и файл проекта.
Заключительным этапом является фиксация файла проекта и схемы в репозитории контроля версий (Project » Version Control » Commit Whole Project ). Будет открыто диалоговое окно Commit to Version Control . Убедитесь, что файл проекта и схема включены. Фиксировать файл PrjPcbStructure не нужно. Нажмите кнопку Commit and Push в диалоговом окне.
При двойном щелчке ЛКМ по ошибке в панели Messages :
Масштаб схемы будет изменен, чтобы приблизить вид и отобразить объект с ошибкой. Точность приближения настраивается с помощью верхнего ползунка в области Highlight Methods страницы System - Navigation диалогового окна Preferences .
Вся схема, кроме объекта с ошибкой, будет затенена. Степень затенения управляется уровнем Dimming , который настраивается с помощью нижнего ползунка в области Highlight Methods страницы System - Navigation диалогового окна Preferences . Щелкните ЛКМ в любом месте схемы, чтобы сбросить затенение.
Чтобы удалить все сообщения из панели Messages , щелкните ПКМ в панели и выберите команду Clear All .
Формирование схемы на этом завершено. Пора создавать плату!
Создание новой платы
Перед тем, как передавать данные проекта из редактора схем в редактор плат, нужно создать пустой документ платы, задать ему имя и сохранить его как часть проекта.
Пустой документ платы был добавлен в проект и сохранен, после чего проект был сохранен и зафиксирован в контроле версий.
Добавление новой платы в проект
Новую плату можно добавить в проект с помощью контекстного меню панели Projects . Выберите команду Add New to Project » PCB .
Добавление новой платы в проект.
Плата появится в области исходных документов в панели, как показано на большем изображении выше. Щелкните ПКМ по иконке платы в панели Projects , выберите команду Save As и задайте название платы Multivibrator. В диалоговом окне Save As не нужно вводить расширение файла, оно будет добавлено автоматически.
Добавление документа платы изменяет проект, поэтому также сохраните проект (щелчок ПКМ по названию файла проекта в панели Projects и выбор команды Save ).
Настройка формы и расположения платы
Главная страница: Плата
Перед передачей данных проекта из редактора схем необходимо выполнить ряд настроек пустой платы, в том числе:
Задача
Процесс
Задать начало координат
В редакторе плат есть два начала координат: абсолютное, которое является левым нижним углом рабочего пространства, и относительное, задаваемое пользователем, которое используется для определения положения объектов в активном рабочем пространстве – координаты, которые отображаются в строке состояния, отсчитываются относительно этого начала координат. Как правило, относительное начало координат задают в левом нижнем углу платы. Выберите команду Edit » Origin » Set , чтобы задать относительное начало координат; используйте команду Reset , чтобы сбросить его в абсолютное начало координат.
Задайте британскую или метрическую систему единиц измерения
Текущие координаты X / Y и сетка рабочего пространства отображены в строке состояния, которая находится под редактором. В этом уроке будут использоваться метрические единицы измерения. Для переключения между британской и метрической системами единиц измерения нажмите клавишу Q либо выберите команду View » Toggle Units из главного меню.
Выберите подходящую сетку привязки
Вы могли заметить, что текущей сетке привязки задано значение 0.127mm, которая является дюймовой сеткой по умолчанию 5 милов, преобразованной в миллиметры. Чтобы в любой момент изменить сетку привязки, нажмите клавишу G , чтобы открыть меню Snap Grid , в котором вы можете выбрать значение в милах или миллиметрах. Обратите внимание на показанные здесь сочетания клавиш; используйте сочетание Ctrl+Shift+G , чтобы открыть диалоговое окно Snap Grid , которое удобно использовать при необходимости ввода определенного значения. Другим полезным сочетанием является Ctrl+G , которое открывает редактор Cartesian Grid , где вы можете изменить отображение сетки с точек на линии, а также задать цвет сетки. Более подробно про сетки будет сказано далее в этом уроке.
Измените форму платы
Форма платы отображена черной областью с сеткой. Размером новой платы по умолчанию является 6x4 дюйма; плата в этом уроке будет 30 мм x 30 мм. Подробнее о процессе изменения формы платы сказано ниже.
Настройка слоев
Помимо проводящих, или электрических слоев доступны механические слои общего назначения и специальные слои, такие как маркировка компонентов (шелкография), паяльная маска, паяльная паста и т.п. Электрические и прочие слои будут настроены ниже.
В любой момент нажмите Ctrl+PageDown , чтобы выбрать масштаб для отображения всей платы.
Изменяйте масштаб с помощью:
PageUp / PageDown Ctrl + Вращение колеса мыши Перемещение мыши при зажатой ПКМ и клавише Ctrl
Настройка начала координат и сетки
В системе используется два начала координат: абсолютное, которое является левым нижним углом рабочего пространства, и относительное, задаваемое пользователем, которое используется для определения положения в активном рабочем пространстве – координаты, которые отображаются в строке состояния, отсчитываются относительно этого начала координат. Перед тем, как задавать начало координат, приблизьте вид к нижнему левому углу платы так, чтобы легко видеть сетку. Для этого наведите курсор на левый нижний угол платы и нажимайте PgUp , пока грубая и точная сетки не станут видны, как показано на изображении ниже.
Чтобы задать относительное начало координат, выберите команду Edit » Origin » Set , затем наведите курсор на левый нижний угол платы и щелкните ЛКМ для размещения.
Выберите команду, наведите курсор на левый нижний угол платы (изображение слева) и щелкните ЛКМ для размещения начала координат (изображение справа).
Следующим шагом является выбор подходящей сетки привязки, как описано выше. В процессе проектирования, как правило, возникает необходимость изменять сетки, например, использовать крупную сетку для размещения компонентов и точную – для трассировки. В этом примере мы будем использовать метрическую сетку. Крупная сетка 5 мм подойдет для размещения компонентов. Нажмите Ctrl+Shift+G , чтобы открыть диалоговое окно Snap Grid и ввести 5mm, затем нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно.
Если вместе со значением вы введете единицы измерения, система переключится на метрическую сетку, в чем можно убедиться, посмотрев на строку состояния.
Изменение формы платы
Размер платы по умолчанию 6x4 дюйма. Для этого урока мы будем использовать плату 30 мм x 30 мм.
Чтобы отобразить всю плату, выберите команду View » Fit Board из главного меню (Ctrl+PgDn ).
Плата будет отображена на всё рабочее пространство редактора плат. Чтобы изменить размер платы, нужно видеть ее края. Используйте Ctrl + Вращение колеса мыши , чтобы немного отдалить вид, или нажмите клавишу PgDn .
Следующим шагом является изменение формы платы в режиме Board Planning Mode. Выберите команду View » Board Planning Mode из главного меню (клавиша 1 ). Плата станет отображаться в зеленом цвете.
Теперь вы можете либо переопределить контур платы (начертить его заново), либо отредактировать существующий контур. Для платы квадратной или прямоугольной формы быстрее отредактировать существующий контур. Для этого выберите команду Design » Edit Board Shape из главного меню. Обратите внимание, что эта команда доступна только в режиме Board Planning Mode.
Для этого проекта быстрее изменить существующий контур платы. Эти команды доступны только в режиме Board Planning Mode.
В углах платы и на середине каждого ребра появятся ручки управления, как показано ниже.
Обратите внимание, что если вы щелкните ЛКМ где-либо вне ручек управления или краев платы, то вы выйдите из режима редактирования формы платы.
Необходимо изменить размер таким образом, чтобы получить плату 30 мм х 30 мм. Видимая грубая сетка равна 25 мм (5-кратная сетка привязки), а видимая точная сетка равна 5 мм – используем ее в качестве руководства. Есть два варианта: переместить верхний край вниз и правый край влево для получения нужного размера либо переместить три угла, сохранив положение угла в начале координат.
Чтобы переместить верхний край вниз, наведите курсор на край (но не на ручку управления). Когда курсор изменит свой вид на обоюдоострую стрелку, зажмите ЛКМ и перетащите край в новое положение так, чтобы в строке состояния отображалось значение координаты Y курсора 30mm, как показано на анимации ниже.
Таким же образом переместите правый край так, чтобы координата X курсора в строке состояния приняла значение 30mm.
Используйте информацию о текущем положении курсора в нижнем левом части строки состояния, чтобы корректно изменить размер платы.
Показан вид курсора для изменения размера. Информация о текущем положении курсора поможет вам корректно переместить верхний и правый край платы, чтобы задать ей размер 30 мм x 30 мм.
Щелкните ЛКМ в любом месте рабочей области, чтобы выйти из режима редактирования формы платы.
Нажмите 2 , чтобы вернуться в режим 2D-просмотра.
Теперь когда форма платы определена, можно задать сетку, подходящую для размещения компонентов, например, 1mm. Про сетки будет сказано скоро.
Сохраните плату.
► Узнайте больше об Определении формы платы
Задан размер платы, определены единицы измерения, начало координат и сетка. Слои будут скоро настроены.
Хорошим подходом к определению формы платы, отличающейся от прямоугольника, является размещение набора трасс (и дуг для плат с кривым контуром) на слое Keepout. Помимо того, что эти трассы и дуги будут выступать в роли препятствий для размещения компонентов и трассировки, их можно выбрать (Edit » Select » All on Layer ) и использовать для определения формы платы с помощью команды Design » Board Shape » Define from Selected Objects .
► Узнайте больше об Определении формы платы
Настройки свойств по умолчанию
При размещении объекта в редакторе плат система определяет его форму и свойства на основе следующего:
Применяемое правило проектирования – если есть правило, применяемое к этому объекту, свойства объекта будут определяться этим правилом. Например, при изменении слоя в процессе интерактивной трассировки будет автоматически размещено переходное отверстие со значениями размера и диаметра, взятыми из соответствующего правила проектирования Routing Via Style.Свойства по умолчанию – если нет применяемого правила проектирования, свойства объекта будут определяться свойствами по умолчанию, заданными на странице PCB Editor - Defaults диалогового окна Preferences . Например, если запустить команду Place » Via и если система не знает, какой цепи принадлежит эта цепь, размеры переходного отверстия будут определены настройками по умолчанию.
Настройка свойств по умолчанию для объектов Designator и Comment
Для задания свойств по умолчанию для строк позиционных обозначений и комментариев выберите команду Tools » Preferences , чтобы открыть диалоговое окно Preferences , затем перейдите на страницу PCB Editor - Defaults .
В списке примитивов выберите Designator , чтобы отобразить его свойства по умолчанию. Здесь убедитесь, что:
Опции Autoposition задано значение Left-Above. Это положение по умолчанию будет сохраняться при повороте компонента. Изменить положение строки можно в любой момент в процессе проектирования.
Опции Font Type задано значение TrueType , а шрифт Font задан Arial. Шрифты типа Stroke подходят для файлов Gerber, которые формирует система. TrueType дает доступ ко всем шрифтам на компьютере, но этот шрифт должен быть встроен в файл платы, если она будет открываться на компьютере, где этот шрифт не установлен (страница PCB Editor - True Type Fonts диалогового окна Preferences ).
Опции Text Height задано значение 1.5mm для этого урока.
В списке примитивов выберите Comment и убедитесь, что:
Опции Autoposition задано значение Left-Below.
Опции Font Type задано значение TrueType , а шрифт Font задан Arial.
Опции Text Height задано значение 1.5mm для этого урока.
Комментарий скрыт ( ). Эта общая настройка по умолчанию; строку комментария компонента можно отобразить при необходимости в процессе проектирования.
Нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно.
Передача проектных данных
Главная страница: Работа между схемой и платой
Передача проектных данных между редактором схем и редактором плат осуществляется напрямую, без создания промежуточного файла списка соединений. Выберите команду Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc в редакторе схем или команду Design » Import Changes from Multivibrator.PrjPcb в редакторе плат.
При запуске любой из этих команд будет создан перечень Engineering Change Order, где приведено следующее:
Перед передачей информации со схемы в пустую плату важно убедиться, что доступны все соответствующие библиотеки для схемных символов и посадочных мест. Поскольку все компоненты были размещены из панели Manufacturer Part Search (источником символов и посадочных мест которой является сервер управляемых данных), то все необходимые для выполнения этого урока компоненты уже доступны.
Передача данных из схемы в плату
Сделайте документ схемы Multivibrator.SchDoc активным.
Выберите команду Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc из главного меню редактора схем, чтобы открыть диалоговое окно Engineering Change Order .
Для каждого изменения, которое необходимо сделать с платой для ее синхронизации со схемой, формируется ECO.
Нажмите Validate Changes для проверки изменений. Если проверка всех изменений пройдена, в поле Status каждого изменения будет отображена зеленая галочка. Если проверка изменений не пройдена, закройте диалоговое окно, откройте панель Messages и устраните все ошибки.
Если проверка всех изменений пройдена, нажмите Execute Changes , чтобы передать все изменения в редактор плат. При выполнении изменения в его поле Done в диалоговом окне появляется галочка.
Когда все изменения будут внесены, за диалоговым окном Engineering Change Order будет открыта плата. Нажмите Close , чтобы закрыть диалоговое окно.
Компоненты будут размещены за пределами платы, готовые к размещению на ней. Перед тем, как начать процесс размещения компонентов, необходимо завершить некоторые этапы, такие как настройка сетки размещения, слоев и правил проектирования.
Вы можете создать отчет об ECO, нажав кнопку Report Changes .
Настройка отображения слоев
После выполнения всех ECO компоненты и цепи появятся в рабочей области редактора справа от контура платы, как показано на изображении выше. Перед тем как начать размещение компонентов на плате, необходимо задать некоторые настройки рабочей области и платы, такие как слои, сетку и правила проектирования.
Вы смотрите на плату сверху по оси Z. Редактор плат является средой проектирования слоистых структур – объекты, размещенные на сигнальных слоях, станут проводящим материалом при изготовлении платы; строки, размещенные на слоях шелкографии, станут маркировкой на поверхности платы; примечания, размещенные на механических слоях, станут инструкциями к сборке на распечатке чертежа.
Вы проектируете плату, смотря на эту структуру слоев сверху и размещая компоненты на верхней и нижней стороне платы (слои Top Layer / Bottom Layer) и прочие объекты на проводящих слоях, слоях шелкографии, слоях паяльной маски и механических слоях.
Вы проектируете плату, смотря на структуру слоев сверху. Наведите курсор мыши на изображение, чтобы увидеть эту же плату в 3D, вытянутую по оси Z.
Помимо слоев, используемых для изготовления платы, такие как сигнальные слои, экранные слои и слои шелкографии, редактор плат поддерживает ряд прочих неэлектрических слоев. Слои часто группируются следующим образом:
Электрические слои – включают в себя 32 сигнальных слоя и 16 внутренних экранных слоев.Слои компонентов – слои, используемые компонентами в проекте, в том числе слои шелкографии, паяльной маски, паяльной пасты. Если объект размещен в посадочном месте компонента на одном из этих слоев в редакторе библиотеки, то при перемещении компонента с верхней стороны платы на нижнюю все объекты на слоях компонентов будут перемещены на соответствующий противоположный слой. Это также относится к объектам на заданных пользователем парах слоев компонентов (пары механических слоев).Механические слои – система поддерживает неограниченное количество механических слоев общего назначения, которые используются для таких задач проектирования, как добавление размеров, сведения об изготовлении, инструкции к сборке и т.д. При необходимости эти слои можно выборочно включать в распечатки и файлы Gerber. Механические слои также можно объединять в пары; парные механические слои ведут себя как слои компонентов и используются для таких задач, как размещение 3D-моделей, точек клейки, частичного золотого покрытия краевых соединителей.Прочие слои – включают в себя слой Keep-Out (используется для определения запретных зон для проводящих слоев), слой Multi-Layer (используется для объектов, которые присутствуют на всех сигнальных слоях, например для контактных площадок и переходных отверстий), слой Drill Drawing (используется для размещения информации о сверловке, например таблицы отверстий) и слой Drill Guide (используется для обозначения мест и размеров сверловки).
Добавление и удаление проводящих слоев осуществляется в менеджере стека слоев, о котором пойдет речь ниже. Включение и настройка всех прочих слоев осуществляется в панели View Configuration .
Отображение слоев – View Configuration
Страница панели: View Configuration
Настройка отображения всех слоев осуществляется в панели View Configuration . Чтобы открыть панель:
Нажмите кнопку в нижней правой части приложения и выберите пункт View Configuration меню, либо
Выберите команду View » Panels » View Configuration главного меню, либо
Нажмите клавишу L , либо
Щелкните ЛКМ по цветовой иконке текущего слоя в нижней левой части рабочей области.
Две вкладки панели View Configuration
Помимо настроек состояния отображения и цвета панель View Configuration также предоставляет доступ к прочим настройкам отображения, в том числе:
Настройки цвета и видимости системных цветов, такие как цвет выделения и видимость линий соединения (раздел System Colors ).
Способ отображения объектов каждого типа (сплошная заливка или эскиз) и их прозрачность (раздел Object Visibility ).
Различные настройки отображения, такие как отображение начала координат (Origin Marker ), названий цепей контактных площадок (Pad Net ) и номеров контактных площадок (Pad Numbers ) – раздел Additional Options .
Степень объектов затенения и маскирования (раздел Mask and Dim Settings ).
Создание наборов слоев Layer Sets, с помощью которых можно быстро переключаться между видимыми в данный момент слоями с помощью кнопки (раздел Layers ).
Создание и выбор наборов настроек отображения, которые используются для предварительной конфигурации всех настроек слоев, таких как цвет, видимость, прозрачность объектов и т.д. (раздел General Settings ).
Советы по слоям
Включенные в данный момент слои отображаются на вкладках вдоль нижней части рабочей области редактора плат. В контекстном меню вкладок содержатся часто используемые команды отображения слоев.
В проекте со множеством графических данных может помочь отображение только того слоя, над которым в данный момент идет работа – так называемый режим одного слоя . Для включения/отключения режима одного слоя используйте сочетание Shift+S . Настройка доступных режимов одного слоя осуществляется в области Available Single Layer Modes на странице PCB Editor - Board Insight Display диалогового окна Preferences . Для переключения между доступными режимами одного слоя используйте сочетание Shift+S .
Для переключения активного слоя:
Щелкните ЛКМ по вкладке слоя в нижней части рабочей области, либо
Нажмите + или - на цифровой клавиатуре для циклического переключения между всеми слоями, либо
Нажмите * на цифровой клавиатуре для циклического переключения между сигнальными слоями, либо
Используйте сочетание Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши .
Настройка видимости слоев
Откройте панель View Configuration .
На вкладке Layers and Colors убедитесь, что включена видимость сигнальных слоев Top Layer и Bottom Layer.
Обратите внимание, что в этой панели вы можете управлять отображением слоев паяльной маски и шелкографии, а также системными слоями, такими как сетка и маркеры проверки электрических правил.
Чтобы отображать только необходимую для размещения компонентов и трассировки компонентов слои, отключите отображение механических слоев, слоев паяльной маски, паяльной пасты, а также слоев Drill Guide и Drill Drawing.
Перейдите на вкладку View Options .
Убедитесь, что включены опции Pad Nets и Pad Numbers .
Физические слои и Layer Stack Manager
Главная страница: Определение стека слоев
Определение стека слоев является важным элементом успешного проектирования печатной платы. Трассировка многих современных плат осуществляется уже не как создание набора простых соединений проводящим материалом, а как проектирование элементов цепей, или линий передач.
При проектировании современных быстродействующих плат также необходимо учитывать ряд других аспектов, таких как парность слоев, точное проектирование переходов, возможное применение обратного высверливания, требования к гибкости/жесткости, балансировка меди, симметрия стека и обеспечение соответствия материалов.
Настройка этих аспектов осуществляется в менеджере стека слоев (Layer Stack Manager , LSM). Выберите команду Design » Layer Stack Manager , чтобы открыть его.
Менеджер стека слоев открывается как отдельный документ, подобно листу схемы, плате или документу другого типа.
Менеджер стека слоев можно оставить открытым при работе над платой, что позволяет переключаться между платой и LSM. Поддерживаются все стандартные возможности взаимодействия со страницей, такие как разделение экрана и открытие на отдельном мониторе.
Чтобы изменения были отражены в плате, в Layer Stack Manager необходимо выполнить сохранение (Save ).
Менеджер стека слоев используется для решения следующих задач:
Добавление, удаление и определение порядка сигнальных, экранных и диэлектрических слоев.
Задание свойств материала из библиотеки материалов или вручную.
Добавление пользовательских параметров в стек слоев.
Настройка допустимых типов переходов, определяющие, какие слои могут быть соединены переходными отверстиями.
Настройка профилей импедансов для использования трассировки с контролируемым импедансом.
Настройка расширенных возможностей, в том числе: гибкие и жесткие стеки слоев, печатная электроника и обратное высверливание.
В этом уроке используется простой проект, трассировку которого можно выполнить на одной стороне платы либо на двух сторонах, со сквозными переходами. На изображении ниже для каждого слоя выбран материал.
Свойства физических слоев определяются в менеджере стека слоев. Для настройки допустимых типов переходов выберите вкладку Via Types в нижней части менеджера стека слоев.
Настройка стека слоев платы
Откройте Layer Stack Manager . Стек новой платы по умолчанию содержит в себе: диэлектрическое основание, два проводящих слоя, верхний и нижний слои паяльной маски (защитное покрытие) и маркировки (шелкография), как показано на изображении выше.
Чтобы упростить управление слоями, включите опцию Stack Symmetry в панели Properties (как показано на изображении выше). Когда он включен, слои будут добавляться в соответствующие пары симметрично относительно центрального диэлектрического слоя.
Добавление новых слоев (выше или ниже текущего слоя) осуществляется с помощью контекстного меню или подменю Edit » Add Layer .
Для просмотра библиотеки материалов выберите команду Tools » Material Library .
Для применения материала к определенному слою (или паре слоев, если включена симметричность) нажмите Material нужного слоя, и будет открыто диалоговое окно Select Material (показано на изображении выше).
Используйте изображение выше как руководство для выбора подходящих материалов для слоев типа Solder Mask, Signal и Core. Обратите внимание, что слой основания Core был выбран для задания подходящей толщины готовой платы. Значения можно вводить непосредственно в Layer Stack Manager .
Нажмите по вкладке Via Types в нижней части Layer Stack Manager и посмотрите, что определен сквозной переход (Thru ).
По окончании изучения настроек стека слоев сохраните стекап с помощью команды Save , затем щелкните ПКМ по вкладке Layer Stack Manager и закройте страницу.
Менеджер стека слоев поддерживает отмену/возврат действий; используйте Ctrl+Z для отмены предыдущего изменения и Ctrl+Y для возврата.
Настройка сетки
Следующим этапом является выбор сетки, которая подходит для трассировки и размещения компонентов. Все объекты, размещаемые в рабочей области редактора плат, размещаются в текущей сетке привязки.
Дюймовая или метрическая сетка?
Обычно выбирается сетка, которая подходит под использование выбранного шага выводов и технологию трассировки, т.е. насколько широкими должны быть трассы и какой должен быть зазор между ними. Основной идеей является использование максимально широких трасс и зазоров для снижения затрат на изготовление и повышения надежности. Конечно, выбор трасс/зазоров зависит от необходимой плотности размещения компонентов и трассировки.
С развитием технологий компоненты и их выводы, а также расстояния между выводами, значительно уменьшаются. Размеры компонентов и расстояния между выводами перешли от преимущественно дюймовых со штыревыми выводами до метрических размеров и использования поверхностного монтажа. Если вы проектируете новую плату, то лучше работать в метрической системе, если нет иных веских причин, например, размещение платы в существующее изделие, разработанное в британской системе единиц. Почему? Старые дюймовые компоненты имеют большие выводы с большим расстоянием между ними. С другой стороны, малые устройства для поверхностного монтажа созданы с использованием метрической системы – они могут обеспечить корректную работу и надежность изготовленного/собранного/запущенного изделия. Также редактор плат позволяет легко управляться с выводами вне сетки, так что работа с дюймовыми компонентами на метрической плате не является чем-то обременительным.
Подходящие настройки сетки
Для простых проектов, подобных этому, следует использовать следующие настройки сетки и правил проектирования:
Настройка
Значение
Где находится
Ширина трасс
0,25 мм
Правило проектирования Routing Width
Зазор
0,25 мм
Правило проектирования Electrical Clearance
Сетка платы
5 мм
Редактор декартовой сетки
Сетка размещения компонентов
1 мм
Редактор декартовой сетки
Сетка трассировки
0,25 мм
Редактор декартовой сетки
Размер перехода
1 мм
Правило проектирования Routing Via Style
Диаметр перехода
0,6 мм
Правило проектирования Routing Via Style
Может показаться, что использование очень малой сетки для трассировки упростит размещение трасс, но это не является хорошим подходом. Почему? Потому что смыслом определения сетки, которая равна сумме или доле суммы трасса+зазор, является размещение трасс таким образом, чтобы они не занимали потенциальное пространство для трассировки зря, что может произойти при использовании очень малой сетки.
Выберите команду View » Toggle Units (или нажмите клавишу Q ) для переключения системы единиц измерения рабочего пространства между метрической и британской.
Когда активно диалоговое окно или панель, нажмите Ctrl+Q , чтобы переключить единицы измерения в этом диалоговом окне или в панели.
Независимо от текущих единиц измерения, вы можете ввести в диалоговом окне или панели значение с единицами измерения, чтобы использовать необходимое значение.
Поддержка множества сеток
Altium NEXUS позволяет определять множество сеток привязки. Поддерживается два типа сеток: Cartesian (декартовая, традиционная горизонтальная/вертикальная сетка) и Polar (сетка в полярных координатах).
Помимо типа сеток, вы можете задавать область действия сетки. Обратите внимание, что сетка по умолчанию всегда применяется ко всей рабочей области, даже несмотря на то, что она отображается только в пределах контура платы.
Поскольку в отдельный момент времени может использоваться только одна сетка, у сеток есть приоритеты, которые используются, когда области нескольких сеток перекрываются. Также можно задать, будет ли сетка работать для всех объектов, только для компонентов или только для объектов, которые не являются компонентами.
Создание и управление сетками осуществляется в разделе Grid Manager панели Properties . Используйте кнопки в панели для добавления, редактирования и удаления сеток.
В этом уроке будет использоваться только сетка по умолчанию.
В разделе Grid Manager можно настроить множество сеток; на изображении справа показаны три сетки (щелкните ЛКМ для увеличения).
Настройка сетки привязки
Связанные страницы: Grid Manager , Cartesian Grid Editor , Polar Grid Editor
Чтобы задать значение сетки привязки, необходимое для этого урока, вы можете:
Нажать клавишу G , чтобы открыть меню Snap Grid, где вы можете выбрать значение в милах или в миллиметрах (обратите внимание на сочетания клавиш, показанные в меню).
Нажать сочетание клавиш Ctrl+Shift+G , чтобы открыть диалоговое окно Snap Grid , где вы можете ввести новое значение сетки.
Нажать сочетание клавиш Ctrl+G , чтобы открыть диалоговое окно Cartesian Grid Editor , где вы можете ввести значение сетки, а также задать настройки отображения сетки (показано ниже).
Отредактировать сетку в разделе Grid Manager панели Properties .
Задайте сетку привязки величиной 1 мм для размещения компонентов.
Настройка сетки привязки
Нажмите сочетание Ctrl+G , чтобы открыть диалоговое окно Cartesian Grid Editor .
Введите значение 1mm в поле Step X . Поскольку поля X и Y связаны, нет необходимости задавать значение Step Y .
Чтобы сетка была видна при большом масштабе, задайте опции Multiplier значение 5x Grid Step; чтобы проще различать грубую и точную сетки, задайте отображение сетки Fine отображение светлыми точками (Dots), а сетку Coarse – темными линиями (Lines).
Нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно.
Настройка правил проектирования
Главная страница: Справочник по правилам проектирования
Редактор печатных плат работает согласно правилам – это значит, что при выполнении действий, которые приводят к изменениям в конструкции, таких как размещение трасс, перемещение компонентов или проведение автотрассировки, система отслеживает эти действия и проверяет, соответствует ли конструкция правилам проектирования. Если нет, то место ошибки сразу помечается как нарушение. Настройка правил проектирования перед работой над платой позволяет сосредоточиться над проектными задачами, с уверенностью в том, что об ошибках вам будет немедленно сообщено.
Настройка правил проектирования осуществляется в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor Design » Rules ). Правила разделены по типам, которые в свою очередь сгруппированы в десять категорий.
Все требования к конструкции платы настраиваются в качестве правил/ограничений в PCB Rules and Constraints Editor .
Определение ограничений для ширины трассировки
Страница правила проектирования: Width
Ширина трассировки управляется применяемым правилом проектирования Routing Width, выбор которого система осуществляет автоматически при запуске команды Interactive Routing и щелчке ЛКМ по цепи.
Когда вы настраиваете правила, базовым подходом является задание правила с низшим приоритетом для наибольшего количества цепей и последующее добавление правил более высокого приоритета для цепей со специальными требованиями к ширине трасс, таким как цепи питания. Если цепь попадает в область действия нескольких правил, то это не является ошибкой, поскольку система всегда ищет и применяет правило с наивысшим приоритетом.
В нашем уроке проект включает в себя несколько сигнальных цепей и две цепи питания. Правило для ширины по умолчанию можно настроить на использование ширины 0.25mm для сигнальных цепей. Это правило будет применяться ко всем цепям в проекте, поскольку его область действия задана All. Хотя под эту область действия также попадают цепи питания, более специфичные требования к ним можно указать, добавив второе правило с более высоким приоритетом и областью действия InNet('12V') or InNet('GND'). На изображении ниже показана сводка по этим двум правилам, подробная информация приведена в сворачиваемых областях ниже.
Определены два правила проектирования Routing Width. Правило с низшим приоритетом применяется ко всем цепям, правило с высшим приоритетом – к объектам, которые принадлежат цепи 12V или GND.
Правила проектирования Routing Width и Routing Via Style включают в себя минимальные (Min), максимальные (Max) и предпочтительные (Preferred) настройки. Используйте их, если вам необходима некоторая гибкость в процессе трассировки, например, если необходимо делать сужения трасс или использовать меньшие отверстия на более плотных участках платы. Это можно делать на лету в процессе трассировки с помощью клавиши 3 для переключения между значениями ширины трассировки и клавиши 4 для переключения между размерами переходных отверстий. Есть и другие способы редактирования ширины трасс и переходов в процессе трассировки, о которых сказано далее в разделе трассировки.
Старайтесь не использовать настройки Min и Max для определения единого правила для всех размеров, которые необходимы в конструкции. Действуя таким образом, вы отказываетесь от возможности системы отслеживать, что размер каждого объекта соответствует его задачам.
Настройка правила Routing Width для сигнальных цепей
Когда документ платы является активным, откройте диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor .
Все категории правил отображаются в папке Design Rules в левой части диалогового окна. Дважды щелкните ЛКМ по категории Routing , чтобы раскрыть ее и увидеть соответствующие правила проектирования, затем дважды щелкните ЛКМ по элементу Width , чтобы увидеть заданные правила для ширины.
Щелкните ЛКМ один раз по существующему правилу Width, чтобы выделить его. В правой части диалогового окна будут отображены настройки этого правила, в том числе поле Where The Object Matches вверху (так называемая область действия правила – те объекты, к которым будет применяться правило) и ограничения Constraints правила внизу.
Поскольку это правило нужно применить к большинству цепей в проекте (к сигнальным цепям), убедитесь, что полю Where The Object Matches задано значение All. Для цепей питания будет добавлено дополнительное правило.
Отредактируйте настройки правила Width следующим образом: Min Width = 0.2mm, Preferred Width = 0.25mm, Max Width = 0.25mm. Обратите внимание, что в настройках в нижней части диалогового окна отображены отдельные слои. Вы можете задавать требования в зависимости от слоя.
Правило теперь задано. Нажмите Apply , чтобы сохранить его и оставить диалоговое окно открытым.
Правило Routing Width по умолчанию было изменено.
Добавление правила Routing Width для цепей питания
Следующим шагом является добавление еще одного правила проектирования для определения ширины трасс цепей питания. Чтобы добавить и настроить это правило, откройте диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor .
Когда в дереве правил в левой части диалогового окна выбрано существующее правило Width, щелкните ПКМ и выберите команду New Rule , чтобы добавить новое правило Width, как показано на анимации ниже.
Появится новое правило с именем Width_1. Щелкните ЛКМ по новому правилу в дереве, чтобы настроить его свойства.
Щелкните ЛКМ в поле Name в правой части и введите в поле название Width_Power.
Щелкните ЛКМ по выпадающему списку Where The Object Matches и выберите пункт Custom Query. В диалоговом окне появится текстовое поле для ввода пользовательского запроса.
Нажмите кнопку Query Builder , чтобы открыть диалоговое окно Query Builder , затем определите здесь область действия правила: InNet('12V') or InNet('GND').
Щелкните ЛКМ по тексту Add first condition , выберите Belongs to Net и задайте опции Condition Value значение 12V.
Щелкните ЛКМ по тексту Add another condition , выберите Belongs to Net и задайте опции Condition Value значение GND.
Между двумя условиями появится оператор AND (логическое И). Щелкните ЛКМ по нему и выберите оператор OR (логическое ИЛИ) из выпадающего списка.
Нажмите кнопку OK , чтобы сохранить запрос и вернуться в диалоговое окно правил.
Финальным этапом является задание ограничений правила. Задайте опциям Min Width / Preferred Width / Max Width значения 0.25 / 0.5 / 0.5, чтобы трассировать цепи питания в диапазоне ширины от 0,25 мм до 0,5 мм, как показано ниже.
Это правило Width применяется к цепям питания.
Нажмите Apply , чтобы сохранить правило и оставить диалоговое окно открытым.
Когда задано множество правил одного типа, редактор плат использует приоритеты для применения правила с наивысшим приоритетом.
Когда вы добавляете правила:
При добавлении нового правила ему задается наивысший приоритет.
При дублировании правила ему задается приоритет ниже исходного правила.
Нажмите кнопку Priorities в нижней части диалогового окна, чтобы изменить приоритеты.
Определение ограничений для электрических зазоров
Страница правила проектирования: Clearance
Следующим этапом является определение того, насколько близко друг к другу могут находиться электрические объекты, которые принадлежат различным цепям.
Это требование управляется ограничением Electrical Clearance. Для этого урока подойдет зазор 0.25mm между всеми объектами.
Обратите внимание, что значение, введенное в поле Minimum Clearance будет автоматически применено ко всем полям в таблице в нижней части диалогового окна. Редактировать эту таблицу нужно только при необходимости определения различных зазоров для объектов разных типов.
Определено ограничение зазора между объектами. Переключитесь в режим Advanced, чтобы отобразить все типы объектов.
Обратите внимание, что область действия правила задается двумя полями: Where the First Object Matches и Where the Second Object Matches , поскольку это бинарное правило, которое применяется между объектами.
Определение ограничения для электрических зазоров
Раскройте категорию Electrical в дереве правил, затем разверните тип правила Clearance.
Щелкните ЛКМ для выбора существующего правила Clearance. Обратите внимание, что у этого правила есть два поля Full Query , поскольку это бинарное правило . Система проверяет каждый объект, соответствующий настройке Where the First Object Matches , а затем проверяет объекты, соответствующие настройке Where the Second Object Matches , чтобы убедиться, что эти объекты соответствуют заданным ограничениям Constraints . Для этого правила мы зададим единое правило между всеми объектами (All).
В области Constraints диалогового окна задайте опции Minimum Clearance значение 0.25mm, как показано на изображении выше.
Нажмите Apply , чтобы сохранить правило и оставить диалоговое окно открытым.
Определение ограничений для переходных отверстий
Страница правила проектирования: Routing Via Style
При изменении слоя в процессе трассировки автоматически добавляется переходное отверстие. В этом случае свойства переходного отверстия определяются применяемым правилом проектирования Routing Via Style. При размещении переходного отверстия из меню Place его свойства определяются настройками примитива по умолчанию. Для этого урока мы настроим правило проектирования Routing Via Style.
Единое переходное отверстие для всех цепей в проекте.
Определение правила Routing Via Style
Раскройте категорию Design Rules в дереве правил и выберите правило проектирования RoutingVias по умолчанию.
Поскольку, скорее всего, цепи питания смогут быть растрассированы на одной стороне платы, нет необходимости определять отдельные ограничения переходных отверстий для сигнальных цепей и для цепей питания. Отредактируйте свойства правила в соответствии с предложенными ранее значениями, т.е. Via Diameter = 1mm и Via Hole Size = 0.6mm. Всем полям (Min, Max, Preferred) задайте одинаковые значения.
Нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor .
Сохраните файл платы.
Существующие нарушения правил проектирования
Вы можете обратить внимание, что контактные площадки транзисторов отображаются с нарушениями. Щелкните ПКМ по нарушению и выберите Violations в контекстном меню, как показано ниже. Здесь указано, что есть:
Нарушение ограничения зазора
Нарушение между контактной площадкой на слое MultiLayer и контактной площадкой на слое MultiLayer
Зазор составляет 0,22 мм, что меньше заданного ограничения 0,25 мм.
Щелкните ПКМ по нарушению, чтобы определить, какое правило нарушено и почему. На этом изображении показана плата в режиме одного слоя с активным слоем Top Layer.
Об этом нарушении и его устранении будет сказано ниже. Если маркеры нарушений мешают вам, вы можете очистить их с помощью команды Tools » Reset Error Markers . Эта команда только очищает маркеры, но она не скрывает и не удаляет существующие ошибки. Ошибка будет отображена снова при следующем редактировании, которое запустит динамическую проверку правил (например, при перемещении компонента), или при запуске пакетной проверки правил проектирования.
Просмотр правил проектирования
Новая плата по умолчанию, созданная системой, содержит правила, которые не нужны для каждого проекта, а другие правила необходимо настраивать в соответствии с требованиями платы. Поэтому очень важно просматривать правила. Сделать это можно в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor . Выберите папку Design Rules вверху дерева в левой части, затем просмотрите столбец Attributes всех правил, чтобы быстро найти те значения, которые необходимо отредактировать.
Также плата по умолчанию использует британскую систему единиц. При переключении на миллиметры появится много правил с дробными значениями, например значения правила для вскрытия паяльной маски изменит свое значение с 4 милов на 0,102 мм, а значение правила для минимальной ширины участка паяльной маски изменится со значения по умолчания 10 милов до 0,254 мм. Хотя такие значения, как 0,002 мм, существенно не повлияют на процесс формирования выходной документации, эти значения по умолчанию правил проектирования можно изменить, если они вам не нравятся.
Просмотр правил проектирования. Обратите внимание, что сортировку в столбцах можно изменять при необходимости.
Отключение лишних правил
Новая плата включает в себя правила проектирования по умолчанию, которые могут быть не нужны для текущего проекта. Например, правила типа Assembly и Fabrication Testpoint , присутствующие в новой плате, не понадобятся для этого проекта.
Откройте диалоговое окно, если оно не открыто PCB Rules and Constraints Editor .
Щелкните ЛКМ по категории Testpoint и отключите четыре правила типа Testpoint (снимите флажки в столбце Enabled ). Если этого не сделать, далее по уроку появятся нарушения тест-пойнтов.
Правила проектирования также можно экспортировать и сохранить в файл .RUL, а затем добавлять их в будущие проекты. Для этого щелкните ПКМ в дереве правил в левой части диалогового окна PCB Rules and Constraint Editor и выберите в контекстном меню команду Export Rules , чтобы открыть диалоговое окно Choose Design Rules . С помощью стандартных методов выделения Windows выберите правила, которые вы хотите экспортировать, и нажмите OK для их экспорта.
Размещение компонентов на плате
Говорят, что конструирование печатных узлов на 90% состоит из размещения компонентов и на 10% – из трассировки. Можно поспорить об этом соотношении, но как правило, все сходятся во мнении, что качественное размещение компонентов является самым важным аспектом конструирования. Помните, что может понадобиться скорректировать размещение компонентов в процессе трассировки.
Настройки размещения компонентов
При перемещении компонента с помощью перетаскивания с зажатой ЛКМ привязка к компоненту будет осуществляться к его точке отсчета, если включена опция Snap to Center . Точкой отсчета компонента является его координата (0,0), заданная при создании компонента в редакторе библиотек.
Опция Smart Component Snap позволяет переопределить эту привязку к центру и вместо этого привязываться к ближайшей контактной площадке, что полезно использовать при необходимости размещения определенной контактной площадки в определенном месте.
Включите опцию Snap To Center , чтобы всегда привязываться к точке отсчета компонента. Опция Smart Component Snap полезен для выравнивания по определенным контактным площадкам.
Настройка опций размещения компонентов
Щелкните ЛКМ по иконке , которая находится в верхней правой части приложения, чтобы открыть диалоговое окно Preferences .
Откройте страницу PCB Editor - General диалогового окна Preferences . В разделе Editing Options убедитесь, что опция Snap To Center включена, чтобы при перетаскивании компонента курсор был привязан к его точке отсчета.
Обратите внимание на опцию Smart Component Snap . Если она включена, вы можете заставить систему привязываться к центру контактной площадки при перетаскивании, если нужная контактная площадка компонента располагается ближе к курсору, чем точка отсчета компонента. Это очень полезно при необходимости размещения определенной контактной площадки в определенном узле сетки. Но, тем не менее, при работе с маленькими компонентами для поверхностного монтажа может быть сложнее "схватить" их за точку отсчета.
Размещение компонентов
Теперь вы можете разместить компоненты в подходящих местах на плате.
Для перемещения компонента вы можете воспользоваться любым из следующих способов:
Зажмите ЛКМ на компоненте, чтобы переместить его в нужное место. Используйте клавишу Пробел для поворота компонента, затем отпустите ЛКМ для размещения компонента.Запустите команду Edit » Move » Component , затем щелкните ЛКМ по компоненту, переместите его в нужное место, затем щелкните ЛКМ еще раз для его размещения. По окончании щелкните ПКМ, чтобы выйти из команды Move Component .
Оптимизация линий соединения происходит автоматически при перемещении компонента. Используйте это в качестве помощи при вращении и размещении компонентов для уменьшения количество пересечений линий соединений.
Размещенные на плате компоненты.
Размещение компонентов
Отобразите плату и компоненты. Это можно сделать, отдалив вид (PgDn ), чтобы стали видны плата и компоненты, затем выберите команду View » View Area , щелкните ЛКМ в левом верхнем и нижнем правом углу той области, которую хотите отобразить.
Компоненты будут размещены в активной сетки привязки. Для такого простого проекта, как этот, нет специальных требований к используемой сетке для размещения. Вы как конструктор решаете, какая сетка подходит для размещения компонентов. Чтобы упростить процесс размещения компонентов, вы можете использовать крупную сетку, например 1 мм. Посмотрите в строку состояния, чтобы убедиться, что сетка Snap Grid задана 1mm; нажмите Ctrl+Shift+G для изменения сетки, если необходимо.
Компоненты в этом уроке можно разместить, как показано на изображении выше. Для размещения соединителя P1 наведите курсор в центр контура соединителя и зажмите ЛКМ . Курсор изменит вид на перекрестие и перейдет к точке отсчета компонента (или к центру ближайшей контактной площадки, если вы включили опцию Smart Component Snap ). Перемещайте мышь с зажатой ЛКМ для перетаскивания компонента.
Нажмите Пробел для поворота компонента, если необходимо, и разместите посадочное место в левой части печатной платы, как показано на изображении выше.
Когда соединитель находится там, где нужно, отпустите ЛКМ, чтобы разместить компонент. Обратите внимание, как линии соединения перемещаются за компонентом.
Переместите остальные компоненты, руководствуясь изображением выше. Используйте клавишу Пробел для поворота компонентов (с шагом 90º против часовой стрелки) при их перетаскивании, чтобы линии соединения располагались, как показано на изображении.
Таким же образом можно изменять положение текста компонентов; перетащите текст с зажатой ЛКМ и нажмите Пробел для его поворота.
Редактор плат также включает в себя инструменты интерактивного размещения, которые можно использовать для выравнивания и задания расстояния между четырьмя резисторами.
Зажмите клавишу Shift , щелкните ЛКМ по каждому из четырех резисторов для их выделения или выделите их рамкой. Вокруг каждого из выделенных компонентов появится затененная область. Цвет Selection выделения определяется в разделе System Colors панели View Configuration .
Щелкните ПКМ по любому из выделенных компонентов и выберите команду Align » Align , чтобы открыть диалоговое окно Align Objects .
Выберите Space Equally в области Horizontal и Bottom в области Vertical , затем нажмите OK , чтобы применить эти изменения. Четыре резистора теперь выровнены (по самому нижнему из них) и расположены на одинаковых расстояниях друг от друга.
Выделите, затем выровняйте и расставьте резисторы.
Щелкните ЛКМ где-нибудь в рабочей области, чтобы снять выделение с резисторов. При необходимости вы так же можете выровнять конденсаторы и транзисторы, хотя это может не понадобиться при работе в крупной сетке.
Сохраните файл платы.
Выделенные объекты также можно перемещать с помощью клавиатуры, а не мыши. Для этого зажмите клавишу Ctrl , и с каждым нажатием по Клавише со стрелкой выделенные объекты будут перемещаться на 1 шаг стеки в соответствующем направлении. Зажмите дополнительно клавишу Shift для перемещения выделенных объектов на 10 шагов сетки.
При перемещении компонента с помощью мыши можно ограничить перемещение по оси, зажав клавишу Alt . Компонент будет пытаться сохранить горизонтальную ось (при перемещении по горизонтали) или вертикальную ось (при перемещении по вертикали). Чтобы переопределить это поведение, перемещайте компонент дальше от оси или отпустите клавишу Alt .
Компоненты размещены, пора приступать к трассировке!
Интерактивная трассировка платы
Главная страница: Интерактивная трассировка
Трассировка является процессом размещения на плате трасс цепей и переходных отверстий для соединения выводов компонентов друг с другом. Редактор плат упрощает эту работу благодаря своим развитым инструментам интерактивной трассировки, а также технологии ActiveRoute, которая позволяет провести оптимальную трассировку выбранных соединений в один клик.
В этом разделе урока вы в интерактивном режиме растрассируете плату, разместив все трассы на верхнем слое. Инструменты интерактивной трассировки, такие как размещение трасс с помощью курсора, трассировка соединения в один щелчок ЛКМ, расталкивание препятствий, автоматическое следование существующим соединениям, позволяют провести трассировку в интуитивно понятной форме, с максимальной эффективностью и в полном соответствии с применяемыми правилами проектирования.
Подготовка к интерактивной трассировке
Страница настроек Preferences: PCB Editor - Interactive Routing
Перед началом трассировки важно произвести настройку опций интерактивной трассировки на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences .
Настройки опций интерактивной трассировки
Подготовка интерактивной трассировки
Задайте текущему режиму разрешения конфликтов трассировки Routing Conflict Resolution Current Mode значение Stop at First Obstacle. В процессе трассировки вы можете циклически переключаться между включенными режимами с помощью сочетания Shift+R .
В области Interactive Routing Options страницы убедитесь, что включены опции Automatically Terminate Routing и Automatically Remove Loops . Первая опция освобождает курсор от текущей трассы при щелчке ЛКМ по целевой контактной площадке для завершения трассы. Вторая опция позволяет изменять существующую трассу путем трассировки альтернативного пути – вы трассируете новый путь, пока он не встретится со старым (создав петлю), затем щелкаете ПКМ для окончания трассировки. Система автоматически удалит лишнюю часть старого пути. Эта возможность будет изучена далее по уроку.
Убедитесь, что в области Interactive Routing Width Sources опциям Track Width Mode и Via Size Mode заданы значения Rule Preferred .
Нажмите Ctrl+Shift+G , чтобы открыть диалоговое окно Snap Grid и задать сетку привязки 0.25mm.
Задайте подходящее для трассировки значение стеки привязки. Нажмите Ctrl+Shift+G , чтобы открыть диалоговое окно Snap Grid , и задайте значение сетки 0.25mm.
Пора трассировать
Запуск интерактивной трассировки осуществляется нажатием кнопки Route в панели Active Bar или выбором команды Route » Interactive Routing (сочетание клавиш Ctrl+W ).
Большинство компонентов этого простого проекта монтируются на поверхность, поэтому плату можно растрассировать на верхнем слое. В качестве руководства при трассировке используйте линии соединения.
Трассы на плате представляют собой наборы прямых сегментов. При каждом изменении направления начинается новый сегмент трассы. Кроме того, по умолчанию редактор плат ограничивает трассы вертикальным, горизонтальным и 45° направлениями, что позволяет получить профессиональный результат. Это поведение можно настроить под ваши требования, но в этом уроке можно использовать настройки по умолчанию.
Когда трассировка достигает целевой контактной площадки, система автоматически отпускает соединение и вы остаетесь в режиме Interactive Routing для трассировки следующего соединения.
Демонстрация трассировки платы. Многие соединения завершаются автоматически с помощью сочетания Ctrl+ЛКМ .
Интерактивная трассировка платы
Проверьте, какие слои в данный момент видимы, посмотрев на вкладки слоев в нижней части рабочей области. Если нижний слой Bottom Layer не виден, нажмите L , чтобы открыть панель View Configuration и включите слой Bottom Layer .
Щелкните ЛКМ по вкладке Top Layer в нижней части рабочей области, чтобы сделать верхний слой активный для трассировки на нем.
Часто бывает проще трассировать в режиме одного слоя; нажимайте Shift+S , чтобы переключаться между доступными режимами одного слоя.
Нажмите в Active Bar (или используйте сочетание Ctrl+W ) либо выберите команду Interactive Routing из меню Route либо щелкните ПКМ и выберите Interactive Routing из контекстного меню. Курсор изменит свой вид на перекрестие, показывая, что вы перешли в режим интерактивной трассировки.
Наведите курсор на нижнюю контактную площадку соединителя P1. При подведении курсора близко к контактной площадке он автоматически привяжется к центру контактной площадки. За это отвечает функциональная возможность Objects for snapping , которая подтягивает курсор к включенной горячей точке ближайшего электрического объекта (задайте расстояние привязки Snap Distance и объекты для привязки Objects for snapping в области Snap Options панели Properties ). Иногда функция Objects for snapping подтягивает курсор, когда в этом нет необходимости. В этом случае нажмите Ctrl , чтобы временно подавить эту функцию. Либо используйте сочетание Shift+E для циклического переключения режима Hotspot Snap между тремя возможными состояниями (All Layers / Current Layer / Off). Текущий режим отображается в строке состояния.Системе сеток редактора плат , в том числе и о привязке к объектам.
Щелкните ЛКМ или нажмите Enter для фиксации первой точки трассы.Переместите курсор по направлению к нижней контактной площадке резистора R1 и щелкните ЛКМ для размещения вертикального сегмента. Обратите внимание на различные способы отображения сегментов трасс (как показано на изображении ниже). В процессе трассировки сегменты отображаются следующим образом:
Сплошная заливка – сегмент размещен.Штриховка – сегменты предложены, но не зафиксированы. Эти сегменты будут размещены при следующем щелчке ЛКМ.Пустой – так называемый упреждающий сегмент, который позволяет понять, где должен заканчиваться предложенный сегмент. Этот сегмент не размещается при щелчке ЛКМ, пока следующий щелчок ЛКМ не завершит трассу. В этом случае, опция Automatically Terminate Routing переопределяет упреждающее поведение по умолчанию. Включение и отключение упреждающего поведения осуществляется с помощью нажатия клавиши 1 в процессе трассировки.
Сплошные сегменты размещены, заштрихованные предложены, но не зафиксированы, пустые являются упреждающими сегментами. Нажмите клавишу 1 для включения/отключения упреждения.
Вручную разместите трассу, заканчивающуюся на нижней контактной площадке резистора R1, с помощью щелчков ЛКМ для подтверждения сегментов трасс. Обратите внимание, как каждый щелчок ЛКМ размещает заштрихованные сегменты. В процессе трассировки нажмите Backspace для удаления последних размещенных сегментов.
Вместо трассировки всего пути до целевой контактной площадки вы можете нажать Ctrl+ЛКМ для использования функции Auto-Complete и немедленной трассировки всего соединения. Автоматическое завершение ведет себя следующим образом:
Выбирается самый короткий путь, который может оказаться не самым лучшим, поэтому необходимо всегда принимать во внимание другие соединения, которые нужно трассировать. При использовании режима Push (отображается в строке состояния в процессе трассировки) автоматическое завершение может расталкивать другие трассы для достижения цели.
При большой длине соединения автоматическое завершение может быть не доступно поскольку путь трассы прокладывается сегмент за сегментом, и финальная трасса между источником и целью может быть невозможной.
Вы также можете использовать автоматическое завершение (Ctrl+ЛКМ ) непосредственно на контактной площадке или линии соединения.
Проложите трассы всех соединений платы. На анимации выше показан процесс интерактивной трассировки платы.
На анимации, показанной выше, есть трасса, идущая от верхней контактной площадки компонента R1 к среднему выводу Q1, которая проходит между контактными площадками компонента R3. Возможность трассировки между контактными площадками SMD-резистора зависит от производителя этого резистора. Например, резисторы Yageo и Vishay Dale немного больше, и расстояние между их контактными площадками позволяет проложить трассу с заданной для этого проекта шириной и зазором. С другой стороны, резисторы Panasonic немного меньше, и проложить трассу между их контактными площадками невозможно. В этом случае, для завершения трассировки может понадобиться проложить одно соединение на нижнем слое. Для переключения между слоями и размещения переходного отверстия в процессе трассировки используйте клавишу * на цифровом блоке клавиатуры или используйте сочетание Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши .
Нет единственного решения для трассировки платы, поэтому вам неизбежно понадобится изменять трассировку. Редактор плат включает в себя возможности и инструменты, которые помогут в этом и которые будут рассмотрены ниже. Они показаны на предыдущей анимации.
По завершении трассировки сохраните плату.
Сочетание клавиш
Действие
Нажмите Ctrl+W , чтобы запустить интерактивную трассировку.
Нажмите Ctrl+ЛКМ , чтобы автоматически завершить текущее соединение. Работает только в процессе интерактивной трассировки.
Перемещайте мышь с зажатой ЛКМ для перетаскивания существующей трассы. Доступно, когда не запущено других команд.
Режимы интерактивной трассировки
Модуль интерактивной трассировки редактора плат поддерживает ряд различных режимов, каждый из которых позволяет работать с определенными ситуациями. Нажимайте сочетание Shift+R для циклического переключения между этими режимами в процессе интерактивной трассировки. Обратите внимание, что текущий режим отображается в строке состояния и в окне Heads-Up Display.
Доступные режимы интерактивной трассировки
Ignore Obstacles – этот режим позволяет размещать трассы где угодно, с отображением потенциальных нарушений.Stop at first Obstacle – в этом режиме трассировка, по сути, становится ручной, т.е. при столкновении с препятствием сегмент трассы будет отсечен, чтобы избежать нарушения.Walkaround Obstacles – этот режим будет пытаться найти путь трассы вокруг существующих препятствий без их перемещения.Hug & Push Obstacles – этот режим является комбинацией режимов Walkaround и Push. Он будет обходить препятствия подобно режиму Walkaround, но он также будет пытаться расталкивать препятствия в случае недостаточного зазора, чтобы продолжить использовать обход.Push Obstacles – этот режим будет пытаться переместить объекты (трассы и переходные отверстия), которые можно переместить без нарушений, в соответствии с новой трассировкой.Autoroute on Current Layer – этот режим использует базовые возможности автотрассировки в процессе интерактивной трассировки. Он может автоматически выбирать между обходом и расталкиванием на основе эвристических правил, которые принимают в расчет расстояние расталкивания в зависимости от расстояния обхода и длины трассы. Как и автотрассировщик, этот режим может позволить добиться лучших результатов на сложной плате с плотной трассировкой, чем на простой нерастрассированной плате.Autoroute on Multiple Layers – этот режим использует базовые возможности автотрассировки в процессе интерактивной трассировки, и он также может автоматически выбирать между обходом и расталкиванием на основе эвристических правил, которые принимают в расчет расстояние расталкивания в зависимости от расстояния обхода и длины трассы. Этот режим также может размещать переходные отверстия и использовать другие слои для трассировки. Как и автотрассировщик, этот режим может позволить добиться лучших результатов на сложной плате с плотной трассировкой, чем на простой нерастрассированной плате.
Режимы интерактивной трассировки, в которых нет необходимости, можно отключить на странице PCB Editor - Interactive Editing диалогового окна Preferences .
Трассировка – советы и трюки
Редактор плат включает в себя ряд функциональных возможностей, которые позволяют сделать процесс трассировки более эффективным, в том числе: сочетания клавиш, используемые в процессе трассировки, подробная обратная связь в строке состояния и окне Heads-up Display, возможность отображать границы зазоров в процессе трассировки.
Сочетание клавиш для трассировки
Полезные сочетания клавиш для использования в процессе трассировки:
Сочетание
Поведение
~ (тильда) или Shift+F1 Всплывающее меню интерактивных сочетаний клавиш – большинство настроек можно изменить на лету нажатием соответствующего сочетания или выбором команды из меню.
* или Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши Переключение на следующий доступный сигнальный слой. Автоматически добавляется переходное отверстие, соответствующее применяемому правилу проектирования Routing Via Style. Узнайте больше об изменении слоев и добавлении переходов в процессе интерактивной трассировки .
Shift+R Циклическое переключение между доступными режимами разрешения конфликтов. Включите нужные режимы на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна настроек.
Shift+S Включение и отключение режима одного слоя. Полезно использовать, когда много объектов расположено на множестве слоев.
Пробел Переключение текущего направления угла
Shift+Пробел Циклическое переключение между различными режимами углов трасс. Доступные режимы: произвольный угол, 45°, 45° с дугой, 90° и 90° с дугой. На странице PCB Editor - Interactive Routing есть возможность ограничить их только углами 45° и 90°.
Ctrl+ЛКМ Автоматическое завершение трассируемого соединения. Автоматическое завершение не сработает, если есть неразрешимые конфликты с препятствиями.
1 Включение и отключение режима упреждения
3 Циклическое переключение между настройками ширины трассировки: минимум / предпочтительное значение / максимум / пользовательский выбор. Узнайте больше об изменении ширины трассы в процессе трассировки .
4 Циклическое переключение между стилями переходных отверстий: минимум / предпочтительное значение / максимум / пользовательский выбор. Узнайте больше об изменении размера переходного отверстия в процессе трассировки .
6 Циклическое переключение между доступными типами переходов
Shift + E Циклическое переключение между тремя доступными режимами привязки к горячим точкам: отключено / включено на текущем слое / включено для всех слоев.
Ctrl Временно подавляет привязку к горячим точкам объектов в процессе трассировки.
End Обновление экрана
PgUp / PgDn Приближение и отдаление относительно текущего положения курсора. Либо используйте стандартные сочетания с колесом мыши для изменения масштаба и панорамирования.
Backspace Удаление последнего размещенного сегмента трассы
ПКМ или Esc Освобождение текущего соединения с сохранением активности режима интерактивной трассировки
Обратная связь в процессе интерактивной трассировки
В процессе трассировки важно знать название цепи и текущий режим для ширины трасс. Эта и другая полезная информация доступна в процессе трассировки в окне Heads-Up Display и в строке состояния. Также есть функция, которая помогает визуализировать доступное для трассировки пространство, а именно возможность отображения границ зазоров вокруг объектов других цепей. Это продемонстрировано на изображении ниже, где трассируется цепь 12V, а вокруг объектов всех других цепей отображается граница зазоров, определенная применяемым правилом Electrical Clearance Constraint (которое было задано ранее в этом уроке). Пересечь эту границу в процессе трассировки невозможно.
Нажмите Shift+H , чтобы включить или отключить окно Heads-Up Display. Настройка содержимого, цвета и шрифтов этого окна осуществляется на странице PCB Editor - Board Insight Modes диалогового окна Preferences .
Нажмите Ctrl+W для включения или отключения отображения границ зазоров.
Информация о трассировке в окне Heads-Up Display и строке состояния:
Текущие координаты и сетка привязки рабочей области
Привязка к горячим точкам: отключено / включено на текущем слое / включено на всех слоях
Текущий режим размещения углов
Текущий режим интерактивной трассировки
Источник ширины трассировки
Источник стиля переходного отверстия для трассировки
Название используемого типа переходного отверстия
Текущая эффективность сглаживания
Название цепи
Общая длина трассировки
Размеры размещаемого сегмента трассы
Изменение и повторная трассировка существующих трасс
Для изменения существующих трасс существует два подхода: повторная трассировка и перемещение .
Повторная трассировка существующих трасс
Для переопределения пути трассы нет необходимости удалять трассировку. Вы можете нажать кнопку Route и начать трассировать новую трассу.
Функция Loop Removal автоматически удалит все лишние сегменты трасс (и переходные отверстия), когда вы замкнете петлю и щелкните ПКМ, обозначив, что вы завершили трассировку (функция Loop Removal была включена ранее в уроке).
Вы можете начать и закончить новую трассу в любой точке, переключая слои как необходимо.
Вы также можете создавать временные нарушения, переключив в режим Ignore Obstacle (как показано на анимации ниже), которые вы устраните позже.
Простая анимация с демонстрацией функции Loop Removal, которая используется для изменения существующей трассировки.
Включение функции Loop Removal осуществляется на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences . Обратите внимание, что могут возникнуть ситуации, когда будет необходимо создать петлю, например, при трассировке цепи питания. При необходимости функцию Loop Removal можно отключить для отдельной цепи, отредактировав ее в панели PCB . Чтобы получить доступ к этой настройке, переведите панель в режим Nets , затем дважды щелкните ЛКМ по имени цепи в панели, чтобы открыть диалоговое окно Edit Net .
В процессе удаления петель при возвращении к существующей трассировке бывает необходимо продолжить новую трассу. Когда опция Automatically Terminate Routing включена, то при наложении новой трассы на существующую процесс трассировки будет завершен, а лишняя старая трасса будет удалена. В этих ситуациях может быть эффективнее отключить опцию Automatically Terminate Routing .
Перемещение существующих трасс
Для интерактивного перемещения или перетаскивания сегментов трасс зажмите ЛКМ на ней и перетаскивайте мышь, как показано на анимации ниже. Поведение перетаскивания по умолчанию настраивается на странице PCB - Interactive Routing диалогового окна Preferences , как показано на анимации ниже.
Редактор плат автоматически поддерживает углы 45/90 с соединенными сегментами, укорачивая и удлиняя их по необходимости.
Простая анимация с демонстрацией перетаскивания трасс для изменения существующей трассировки.
Советы по перетаскиванию трасс
Изменение поведения по умолчанию "выделить, затем перетаскивать" осуществляется путем изменения опций Unselected via/track и Selected via/track на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences .
В процессе перетаскивания также применяются режимы размещения конфликтов (Ignore, Push, HugNPush). В процессе перетаскивания сегмента трассы нажимайте Shift+R для циклического переключения между доступными режимами.
Трасса будет "перепрыгивать" существующие контактные площадки и переходные отверстия, либо переходные отверстия будут перемещены, если это нужно и возможно, если включен режим Push.
Для преобразования угла 90 градусов в угол 45 градусов начните перетаскивать трассу за вершину угла.
В процессе перетаскивания вы можете переместить курсор и привязать его к горячей точке существующего неподвижного объекта, такого как контактная площадка (показано выше). Используйте это, чтобы выравнивать новое положение сегмента с существующими объектами и чтобы избегать добавления очень маленьких сегментов.
Чтобы разбить одиночный сегмент, выделите его, затем наведите курсор на его центральную точку, чтобы добавить новые сегменты.
Пример перетаскивания множества трасс с режимом разрешения конфликтов трассировки Push.
ActiveRoute – Автоматизированная интерактивная трассировка
Главная страница: Технология ActiveRoute
Другим подходом к трассировке цепей на плате является использование ActiveRoute – автоматизированного интерактивного трассировщика от Altium.
Что это означает? Вы выбираете соединение или соединения, которые необходимо трассировать, выбираете слой и запускаете ActiveRoute. ActiveRoute использует эффективные алгоритмы трассировки множества цепей, которые применяются к цепям или соединениям, которые вы выбрали. ActiveRoute также позволяет интерактивно задавать путь, который определяет "коридор", вдоль которого будут идти новые трассы.
ActiveRoute был разработан для плотных плат, использующих компоненты с большим количеством выводов, для ускорения сложного и трудоемкого процесса трассировки. Плата в этом уроке достаточно простая, но на ней можно изучить использование этих возможностей.
Работа с ActiveRoute
Настройка и запуск ActiveRoute осуществляется через панель PCB ActiveRoute
ActiveRoute не переключается между слоями, а пытается создать соединения между контактными площадками и между контактной площадкой и переходным отверстием на одном из слоев, включенных в панели PCB ActiveRoute . Фэнауты компонентов с большим количеством выводов должны быть созданы до использования ActiveRoute.
ActiveRoute пытается трассировать выделенные контактные площадки/переходные отверстия/соединения/цепь/цепи. Используйте следующие способы выделения соединений и цепей:
Переведите панель PCB в режим Nets , включите опцию Select в верхней части панели и щелкните ЛКМ по названию цепи для ее выделения (не по флажку рядом с названием, который используется для включения опции Board Insight Color Override для этой цепи). Используйте стандартные сочетания клавиш Windows для выделения множества объектов.
Интерактивное выделение соединений в рабочей области – Перетаскивание с зажатой ЛКМ и клавишей Alt , справа налево (зажмите клавишу Alt и переместите мышь справа налево для создания зеленой рамки). Все объекты, пересеченные зеленой рамкой, будут выделены. Зажмите клавишу Shift , чтобы продолжить выделение дополнительных соединений.
Щелчок ЛКМ для выделения отдельной контактной площадки.Выделение множества контактных площадок компонента – Перетаскивание с зажатой ЛКМ и клавишей Ctrl (зажмите клавишу Ctrl и переместите мышь для выделения множества контактных площадок компонента рамкой). Перемещайте мышь слева направо для выделения объектов, полностью попадающих в рамку, и справа налево – для выделения объектов, пересекающих рамку.
Включите слой (слои) для трассировки в панели PCB ActiveRoute .
Учебная плата, используемая для изучения ActiveRoute.
Изучение ActiveRoute
Откройте панель PCB ActiveRoute ( » PCB ActiveRoute ).
Откройте панель PCB .
Выберите режим Nets в выпадающем списке в верхней части панели и включите флажок Select .
Удалите трассировку платы (Route » Unroute » All ).
В списке цепей в панели щелкните ЛКМ по названию цепи 12V.
В панели PCB ActiveRoute включите верхний слой Top Layer.
Нажмите кнопку ActiveRoute в верхней части панели. Цепь 12V будет трассирована.
Щелкните ЛКМ по цепи GND в панели PCB, затем нажмите кнопку ActiveRoute . Если вы хотите использовать сочетание Shift+A для запуска ActiveRoute, необходимо щелкнуть ЛКМ в рабочей области после использования панели. Это сделает рабочую область активным элементом системы, иначе программа будет воспринимать это сочетание как инструкцию для панели.
Щелкните ЛКМ по цепи NetC1_2 в панели, затем нажмите кнопку ActiveRoute .
Щелкните ЛКМ по цепи NetC2_1 в панели, затем нажмите кнопку ActiveRoute .
Щелкните ЛКМ по цепи NetC2_2 в панели, затем нажмите кнопку ActiveRoute .
Щелкните ЛКМ по цепи NetC1_1 в панели, затем нажмите кнопку ActiveRoute . Одно соединение цепи будет растрассировано, другое нет, поскольку расположение линий соединения по умолчанию не корректно для возможного решения трассировки, т.е. линия соединения находится между выводами Q1-2 и C1-1, а потенциальный путь трассы находится между Q1-2 и R1-2. Хотя переопределить порядок линий соединений можно вручную с помощью From-To, более простым подходом является создание отрезка трассы от Q1-2 и R1-2, чтобы создать более короткую линию соединения, между которыми ActiveRoute может проложить трассу (показать изображение ).
Щелкните ЛКМ по цепи NetC1_1 в панели, затем нажмите кнопку ActiveRoute ; это соединение теперь должно трассироваться.
Результат ActiveRoute
Проверка конструкции платы
Главные страницы: Справочник по правилам проектирования , Проверка правил проектирования
Редактор плат является средой проектирования, работающей на основе правил, в которой вы можете задавать правила проектирования различных типов для их последующей проверки, чтобы убедиться в целостности конструкции. Настройка правил проектирования обычно осуществляется в начале процесса проектирования. Динамическая проверка правил проектирования отслеживает включенные правила в процессе работы и сразу выделяет все обнаруженные нарушения. Кроме того, вы можете запустить пакетную проверку правил проектирования, чтобы проверить проект на соответствие правилам и сформировать отчет, в котором приведена информация по правилам и всем обнаруженным нарушениям.
Ранее в этом уроке вы изучили правила проектирования для трассировки, добавили новое ограничение для цепей питания, а также ограничение электрического зазора и правило для стиля переходных отверстий. Кроме того, есть ряд других правил, которые существуют в новой плате по умолчанию.
Настройка отображения нарушений правил
Страница настроек Preferences: PCB Editor - DRC Violations Display
Перед тем, как проверять проект на нарушения, важно понимать, как они отображаются.
В Altium NEXUS есть два способа отображения нарушения, каждый из которых обладает собственными преимуществами. Настройка этих способов осуществляется на странице PCB Editor - DRC Violations Display диалогового окна Preferences :
Violation Overlay – нарушения, найденные в примитивах, подсвечиваются цветом, выбранным для маркеров нарушений DRC (настраивается в панели View Configuration ; нажмите L , чтобы открыть ее). По умолчанию эти примитивы отображаются сплошной заливкой при отдалении и изменяют свой вид на выбранный настройкой Violation Overlay Style стиль при приближении (по умолчанию это Style B – перекрестие в круге).Violation Details – при дальнейшем приближении добавляется информация о нарушении (если включена опция Violation Detail ), которая может включать в себя:
Информацию по месту нарушения
Если применимо, иконка указывает тип нарушения. Например, пересекающиеся тонкие линии означают короткое замыкание.
Число показывает нарушение значения правила, например <0.25mm.
Нарушения могут отображаться цветным оверлеем, а также сообщением и символами для отображения ошибок различных типов.
Нарушения, отображенные сплошным зеленым цветом (изображение слева). При приближении вида они отображаются в стиле согласно выбранной настройке Violation Overlay Style (изображение в центре). При дальнейшем приближении добавляется отображение информация о нарушении Violation Details .
Подготовка к запуску проверки правил проектирования (DRC)
Выберите » View Configuration (клавиша L ) и убедитесь, что видимость DRC Error включена (раздел System Colors ), чтобы отображались маркеры ошибок DRC.
Убедитесь, что система динамической проверки проектных правил Online DRC (Design Rule Checking) включена на странице PCB Editor - General диалогового окна Preferences . Оставьте окно Preferences открытым и перейдите на его страницу PCB Editor - DRC Violations Display .
Страница PCB Editor - DRC Violations Display диалогового окна Preferences используется для настройки отображения нарушений в рабочей области. Есть два различных способа отображения нарушений, каждый со своими преимуществами.
Для этого урока щелкните ПКМ в области Display страницы PCB Editor - DRC Violations Display диалогового окна Preferences и выберите Show Violation Details - Used , затем щелкните ПКМ еще раз и выберите Show Violation Overlay - Used , как показано на изображении диалогового окна выше.
Теперь вы готовы проверить проект на ошибки.
Правила, которые необходимо проверять, зависят от проекта; не существует определенного набора правил, которые подойдут каждому проекту. Помните об этом, когда проверяете нарушения правил. Спросите себя, нужно ли включать это правило? Если вы пытаетесь разобраться с каким-либо правилом в окне PCB Rules and Constraints Editor и не уверены в его назначении, щелкните ЛКМ где-нибудь в области его настроек и нажмите клавишу F1 для получения информации об этом правиле.
Настройка проверки правил
Страница диалогового окна: Design Rule Checker
Проверка проекта на нарушения осуществляется путем запуска Design Rule Checker. Выберите команду Tools » Design Rule Check , чтобы открыть диалоговое окно, в котором настраивается как динамическая, так и пакетная проверка.
Настройки отчета о проверке
Проверяемые правила
Запуск проверки правил проектирования (DRC)
Нажмите кнопку Run Design Rule Check в нижней части диалогового окна для выполнения проверки правил проектирования. По нажатию кнопки будет запущена DRC, затем:
Будет открыта панель Messages со списком всех обнаруженных ошибок.
Если на странице Report Options диалогового окна была включена опция Create Report File , то в отдельной вкладке документа будет открыт отчет о проверке Design Rule Verification Report . Отчет для этого урока показан ниже.
В верхней части отчета приведены правила, включенные в проверку, и количество найденных нарушений. Щелкните ЛКМ по правилу, чтобы перейти к нему и изучить ошибки.
Под сводкой по нарушениям приводятся подробные сведения по каждому нарушению.
Ссылки в отчете активны. Щелкните ЛКМ по определенной ошибке, чтобы перейти к ней на плате и исследовать ее там. Обратите внимание, что уровень приближения при этом действии настраивается на странице System - Navigation диалогового окна Preferences . Подберите подходящий вам уровень приближения.
В верхней части отчета приведены сведения о правилах, которые включены в проверку, и о количестве обнаруженных нарушений. Щелкните ЛКМ по правилу, чтобы перейти к нему и изучить ошибки.
В нижней части отчета показаны правила с нарушениями и списком объектов с ошибками. Щелкните ЛКМ по ошибке, чтобы перейти к объекту на плате.
Поиск ошибок
При знакомстве с системой длинный список нарушений может сперва показаться пугающим. Хорошим подходом при работе с ним является отключение и включение правил в диалоговом окне Design Rule Check на различных этапах процесса проектирования. Если есть нарушения, не рекомендуется отключать сами правила, только их проверку. Например, вы можете отключить проверку правила Un-Routed Net до тех пор, пока не растрассируете плату полностью.
Понимание ошибки
Итак, вы нашли ошибку. Как узнать, насколько нарушено правило? Вам как конструктору эта информация необходима для решения, как лучше всего это нарушение исправить.
Например, если в правиле сказано, что минимально допустимая ширина полоски паяльной маски равна 0,25 мм, а актуальная ширина равна 0,24 мм, то можно изменить правило, чтобы это значение стало приемлемым. Но если актуальная ширина полоски равна 0,02 мм, то такую ситуацию вряд ли можно решить исправлением правила.
Редактор плат включает в себя три полезных инструмента измерения: Measure Distance , Measure Selected Objects и Measure Primitives , которые доступны из меню Reports .
Помимо измерения расстояния, есть ряд других способов для того, чтобы узнать, насколько нарушено правило. Вы можете использовать:
Подменю Violations контекстного меню, либо
Панель PCB Rules And Violations , либо
Информация в панели Messages , где наряду с ограничением указано текущее значение (например, 0.175 < 0.254).
Подменю Violations
О подменю Violations контекстного меню было сказано ранее в разделе Существующие нарушения правил проектирования .
Панель PCB Rules And Violations
Страница панели: PCB Rules And Violations
Панель PCB Rules And Violations очень полезна для поиска и понимания нарушений.
Обратите внимание на верхнюю часть панели PCB Rules And Violations , где находится выпадающий список для выбора режима Normal , Dim или Mask . Режимы Dim и Mask являются фильтрами отображения, при которых только выбранные объекты отображаются в нормальном состоянии, а все остальные "приглушаются". Режим Dim применяет фильтр, но позволяет редактировать все объекты в рабочей области. Режим Mask отфильтровывает все остальные объекты рабочей области, позволяя редактировать только неотфильтрованные объекты.
Степень приглушения управляется ползунками Dimmed Objects и Masked Objects в разделе Mask and Dim Settings панели View Options панели View Configuration . Поэкспериментируйте с этими ползунками, когда используется режим Mask или Dim .
Чтобы очистить фильтр, нажмите кнопку Clear в верхней части панели PCB Rules And Violations или используйте сочетание Shift+C . Возможности фильтрации очень полезны при работе с платой со множеством объектов, и их также можно использовать из панелей PCB и PCB Filter .
Исправление нарушений
Как конструктору, вам необходимо понять наиболее подходящий способ решения каждого нарушения правила проектирования. Начнем с ошибок паяльной маски.
Ошибки паяльной маски
Страницы правил проектирования: Minimum Solder Mask Sliver , Silk to Solder Mask Clearance
Паяльная маска – это тонкий, похожий на лак слой на поверхности платы, который выступает в роли защитного и изолирующего покрытия проводников. Вскрытия в этой маске создают для пайки компонентов и проводов к меди. Эти вскрытия отображаются в качестве объектов на слое паяльной маски в редакторе плат (обратите внимание, что слой паяльной маски определен в негативе – объекты, которые вы видите здесь, являются отверстиями в паяльной маске).
Существуют различные технологические процессы создания паяльной маски. Самым дешевым из них является трафаретная печать на поверхность. Чтобы избежать проблем совмещения слоев, вскрытия в маске обычно делают больше контактных площадок. В правиле проектирования по умолчанию это увеличение равно 4 милов (~0,1 мм).
Есть другие способы создания паяльной маски, которые предлагают совмещение слоев более высокого качества или более точное определение фигур. При использовании этих способов увеличение паяльной маски может быть меньше или даже равно нулю. Уменьшение вскрытий паяльной маски уменьшает вероятность появления тонких полос паяльной маски и ошибок зазоров между шелкографией и паяльной маской.
Нарушение расстояния между вскрытиями паяльной маски (слева) и нарушение зазора между шелкографией и паяльной маской (справа). Фиолетовая область показывает увеличение паяльной маски вокруг каждой контактной площадки.
Ошибки, подобные этим, невозможно исправить без учета технологических процессов, которые будут применяться для изготовления платы.
Например, для сложной многослойной платы для дорогостоящего изделия, скорее всего, будет использоваться технология создания паяльной маски высокого качества. Но для простой двухсторонней платы, подобной той, которая используется в этом уроке, вероятнее использование более дешевой технологии паяльной маски. Это значит, что устранение ошибок ширины полос паяльной маски путем исправления правила проектирования для всей платы в данном случае не является допустимым решением.
Как и для многих других аспектов проекта платы, здесь необходимо обдумать компромиссное решение, которое снизило бы свое воздействие до минимума.
Включите отображение паяльной маски перед проверкой ее ошибок и их решением. Если она не видна, нажмите L , чтобы открыть панель View Configuration , где этот слой можно включить.
Исправление нарушений правила Solder Mask Sliver
Чтобы устранить это нарушение, вы можете:
Увеличить вскрытия паяльной маски, чтобы полностью удалить маску между контактными площадками транзисторов, либо
Уменьшить минимально допустимую ширину полоски, либо
Уменьшить вскрытия паяльной маски, чтобы увеличить ширину полоски до допустимого значения.
Это конструкторское решение принимается на основе ваших знаний о компоненте, а также об используемой технологии изготовления и сборки. Увеличение вскрытия паяльной маски, чтобы полностью удалить маску между контактными площадками означает, что повышается вероятность создания перемычек припоя между этими площадками, в то время как уменьшение вскрытий всё ещё оставляет полоски, ширина которых может быть приемлемой или нет, а также повышает вероятность появления проблем совмещения маски с контактными площадками.
В этом уроке мы применим комбинацию второго и третьего вариантов, уменьшив минимальную ширину полоски до допустимого для этой платы значения, а также уменьшив вскрытие паяльной маски, но только для контактных площадок транзисторов.
Первым шагом является уменьшение допустимой ширины полоски. Для этого откройте диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor , затем в разделе Manufacturing найдите и выберите существующее правило Minimum Solder Mask Sliver под названием MinimumSolderMaskSliver .
Значение, равное текущему расстоянию 0.22mm между контактными площадками, будет приемлемо для такого проекта, как этот. Измените значение Minimum Solder Mask Sliver на 0.22mm в области Constraints правила.
Следующим шагом является добавление правила вскрытия паяльной маски только для транзисторов, которое уменьшит вскрытие маски до нуля. Это значит, что размер вскрытия маски будет соответствовать размеру контактной площадки, что сделает ширину полоски паяльной маски между контактными площадками равной расстоянию между этими площадками (0.22mm). Нажмите Mask в дереве в левой части диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor , чтобы отобразить текущие правила Solder Mask Expansion ; здесь должно быть одно правило под названием SolderMaskExpansion .
Нажмите по нему, чтобы выбрать правило и отобразить его настройки; здесь должно быть определено значение расширения 0.102mm. Поскольку с нарушением здесь только контактные площадки транзисторов, то мы не будет изменять это значение, а создадим новое правило.
Чтобы добавить новое правило Solder Mask Expansion, щелкните ПКМ по существующему правилу и выберите New Rule из контекстного меню. Будет создано новое правило SolderMaskExpansion_1 ; щелкните ЛКМ по нему, чтобы отобразить его настройки.
Отредактируйте настройки правила, как показано ниже:
Name – SolderMaskExpansion_TransistorWhere the Object Matches – Footprint ONSC-TO-92-3-29-11 (название посадочного места транзистора)Expansion top / bottom – 0mm
Нажмите Apply , чтобы применить изменения и оставить диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor открытым.
Исправление нарушений правила Silk to Solder Mask Clearance
Функцией этого правила является обеспечение достаточного расстояния между объектами шелкографии и проводниками. Это требование может быть нарушено, если объект на слое шелкографии находятся близко к вскрытию паяльной маски, например, контактной площадки. Правило поддерживает проверку с учетом вскрытия в паяльной маске либо с учетом проводников, вскрытых паяльной маской.
Для этого нарушения текущее значение измерения 0,175 мм близко к текущей настройке правила 0,25 мм, что видно в панели Messages или панели PCB Rules And Violations . Значение 0,175 мм является допустимым расстоянием; отредактируйте значение ограничения, как показано на изображении ниже.
Измените зазор до значения 0,175 мм.
Нажмите OK , чтобы принять изменения и закрыть диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor .
Нарушения зазора
Страница правила проектирования: Clearance Constraint
Существует два пути исправления этих нарушений по зазору:
Уменьшить размер контактных площадок в посадочных местах транзистора, чтобы увеличить расстояние между контактными площадками, либо
Изменить правила, чтобы допустить меньший зазор между контактными площадками транзисторов.
Поскольку зазор 0,25 мм – это достаточно общее требование, и текущий зазор (0,22 мм) близок к этому значению, то хорошим решением в этой ситуации будет настройка правил таким образом, чтобы допустить меньшее значение зазора. Это можно сделать в существующем правиле Clearance Constraint, как показано ниже.
Нарушение правила Silk to Silk Clearance
Страница правила проектирования: Silk to Silk Clearance
Последними ошибками, которые здесь необходимо исправить, являются нарушения зазора между объектами шелкографии. Обычно они появляются, когда позиционные обозначения находится слишком близко к контурам соседних компонентов. В вашем проекте может не быть этих нарушений, в зависимости от того, насколько близко расположены компоненты друг к другу и перемещали ли вы позиционные обозначения. Перетащите позиционное обозначение с зажатой ЛКМ, чтобы изменить его положение – все объекты, кроме объектов компонента, позиционное обозначение которого перемещается, будут затенены. Переместите позиционное обозначение в новое место.
Перемещение позиционного обозначения ограничено текущей сеткой привязки. Если она в данный момент слишком крупная, нажмите Ctrl+G и введите новое значение сетки.
Переместите позиционные обозначения, которые вызывают нарушение правила для зазоров между объектами шелкографии.
Перед формированием выходных документов всегда проверяйте, что у вас не осталось нарушений правил проектирования.
Отлично! Вы завершили создание конструкции платы и теперь готовы к формированию выходной документации. Перед этим давайте изучим возможности 3D в редакторе плат.
Просмотр платы в 3D
Редактору плат нужна графическая карта с поддержкой DirectX. Обратитесь к странице
Системных требований для получения более подробной информации.
Мощной особенностью Altium NEXUS является возможность просмотра плат как трехмерных объектов. Для перехода в 3D запустите команду View » 3D Layout Mode или нажмите клавишу 3 . Плата будет отображена в 3D. Плата этого урока показана ниже.
Вы можете свободно изменять масштаб вида, вращать его и даже перемещаться внутрь платы с помощью следующих инструментов:
Изменение масштаба – используйте Ctrl + Перетаскивание с зажатой ПКМ , Ctrl + Вращение колеса мыши или клавиши PgUp / PgDn .Панорамирование – используйте перетаскивание с зажатой ПКМ или вращение колеса мыши (стандартное управление Windows).Вращение – используйте Shift + Перетаскивание с зажатой ПКМ . Обратите внимание, что при нажатии на Shift под курсором появляется сфера со стрелками, как показано на изображении ниже. Вращение модели осуществляется относительно центра сферы (наведите курсор мыши, где необходимо разместить сферу, затем зажмите Shift ) с помощью инструментов, приведенных ниже. Наведите мышь, чтобы подсветить нужный элемент, затем:
Переместите мышь с зажатой ПКМ, когда подсвечивается центральная точка – поворот в любом направлении.
Переместите мышь с зажатой ПКМ, когда подсвечивается горизонтальная стрелка – вращение вида вокруг оси Y.
Переместите мышь с зажатой ПКМ, когда подсвечивается вертикальная стрелка – вращение вида вокруг оси X.
Переместите мышь с зажатой ПКМ, когда подсвечивается сегмент окружности – вращение вида в плоскости Z.
Зажмите Shift , чтобы отобразить сферу в 3D-виде, затем перемещайте мышь с зажатой ПКМ для поворота.
Советы по работе в 3D
Нажмите L , чтобы открыть панель View Configuration , когда плата находится в режиме 3D Layout Mode . Здесь вы можете настроить опции отображения в 3D-рабочей области (на вкладке View Options в разделах General Settings и 3D Settings ).
Цвета в 3D-отображении могут использовать режимы Realistic (реалистичный) или By Layer (цвета слоев, заданные в режиме 2D Layout Mode). Есть ряд заданных конфигураций (Configurations ) для 3D. Изучите их в разделе General Settings на вкладке View Options панели View Configuration . Например, на изображении выше используется конфигурация Altium 3D Dk Green.
Есть элементы управления для настройки цветов слоев, а также толщины платы (масштаба по вертикали), что полезно при исследовании внутренних слоев и пересекающихся структур платы. Для 3D-слоев доступна настройка прозрачности; используйте ее, что "смотреть сквозь" объекты на этих слоях.
С помощью настройки Show 3D bodies вы можете отображать или скрывать 3D-модели.
Для отображения компонентов в 3D необходимы соответствующие 3D-модели в их посадочных местах. См. страницы по объекту Component и объекту 3D Body , чтобы узнать подробнее о добавлении 3D-моделей, а также обратитесь к странице Преимущества 3D в интеграции ECAD-MCAD , чтобы узнать о способах размещения моделей в посадочных местах.
Помимо веб-сайтов производителей компонентов, 3D-модели доступны:
На веб-сайтах сообществ, таких как 3D Content Central и GrabCAD , где конструкторы публикуют свои модели.
На многочисленных коммерческих сайтах, например PCB 3D .
Если нет подходящей STEP-модели, создайте собственные фигуры, разместив объекты 3D Body в посадочном месте в редакторе библиотек. Наведите курсор на изображение выше, чтобы отобразить учебную плату; на этот раз у транзисторов есть выводы, которые были добавлены следующим образом: была создана библиотека из компонентов на плате, в центр вывода транзистора (в 2D-режиме) добавлен квадратный элемент выдавливания объекта 3D Body, в панели Properties объекта 3D Body задана высота 3 мм и золотой цвет, и этот объект скопирован на две остальные контактные площадки. Щелкните ПКМ по посадочному месту в панели PCB Library , чтобы обновить все экземпляры этого посадочного места на плате.
Если вы планируете регулярно работать в 3D-режиме, то может быть проще использовать 3D-мышь, например
SpaceMouse® от 3Dconnexion , которая значительно облегчает процесс перемещения и вращения платы в 3D-режиме просмотра.
Выходная документация
Главная страница: Подробнее о выходной документации
Теперь, когда вы завершили проект платы, вы готовы сформировать выходную документацию, необходимую для рассмотрения, изготовления и сборки платы.
Конечной целью является изготовление и сборка платы.
Выходные документы включают в себя файлы PDF 3D, с возможностью масштабирования, панорамирования и вращения изображения, а также управления видимостью цепей, компонентов и шелкографией, с помощью Adobe Acrobat Reader®.
Доступные типы выходных документов
Поскольку в сфере производства печатных узлов существует множество технологий и методов, система позволяет создавать различные типы выходных документов для различных целей:
Документы для изготовления печатного узла
Сборочные чертежи – содержат информацию о положении и ориентации компонентов на каждой стороне платы.
Файлы Pick and Place – используются для автоматической установки компонентов на плату.
Выходные документы
Распечатки платы – задайте любое количество распечаток (страниц) с любыми настройками слоев и отображения примитивов. Используйте это для создания распечаток, например, сборочных чертежей.
3D-распечатки платы – отображает плату в трехмерном виде.
3D-видео платы – сформированное простое видео платы на основе 3D ключевых кадров, заданных в панели PCB 3D Movie Editor редактора плат.
PDF 3D – сформированный вид платы 3D PDF с полной поддержкой масштабирования, панорамирования и поворота в Adobe Acrobat®. PDF включает в себя дерево модели, которое позволяет управлять отображением цепей, компонентов и шелкографии.
Распечатки схем – схемы, используемые в проекте.
Выходные документы для изготовления печатной платы
Составные чертежи сверловки – положения и размеры отверстий (отображаемые с помощью символов) платы на одном чертеже.
Чертежи/руководства по сверловке – положения и размеры отверстий (отображаемые с помощью символов) платы на отдельных чертежах.
Распечатки финальной графики – объединяют различные выходные документы для изготовления в одном документе для печати.
Файлы Gerber – формируют информацию для изготовления в формате Gerber.
Файлы Gerber X2 – новый стандарт, который содержит в себе проектную информацию высокого уровня с обратной совместимостью оригинального формата Gerber.
Файл IPC-2581 – новый стандарт, который содержит в себе проектную информацию высокого уровня в одном файле.
Файлы NC Drill – формируют технологическую информацию для использования станками автоматизированной сверловки.
ODB++ – формирует технологическую информацию в формате базы данных ODB++.
Распечатки экранных слоев – формируют чертежи внутренних и разделительных слоев.
Распечатки паяльной маски/пасты – формируют чертежи паяльной маски и паяльной пасты.
Отчет о контрольных точках – формирует выходной документ о контрольных точках (тестпойнтов) проекта в различных форматах.
Выходные документы с данными о списке соединений
Списки соединений (нетлисты) описывают логическую связность между компонентами проекта. Они полезны для передачи проектных данных в другие системы проектирования электроники. Поддерживается множество форматов нетлиста.
Выходные отчеты
Состав изделия – создает список компонентов и их количества в различных форматах, требуемых для изготовления печатного узла.
Перекрестный отчет о компонентах – формирует список компонентов на основе схем проекта.
Отчет об иерархии проекта – формирует перечень исходных документов, используемых в проекте.
Отчет о цепях с одним выводом – формирует перечень цепей только с одним выводом.
Простой перечень компонентов – формирует файлы состава изделия в текстом формате или формате CSV (значения, разделенные запятыми).
Проверка электрических правил – формирует отчет о результатах проведения проверки электрических правил.
Формирование отдельных выходных документов и файлы Output Job
Главная страница: Подготовка множества выходных документов в файле OutputJob
В редакторе плат есть два отдельных механизма настройки и формирования выходных документов:
По отдельности – настройки выходных документов каждого типа сохраняются в файле проекта. Вы выборочно формируете необходимый выходной документ с помощью команд подменю Fabrication Outputs , Assembly Outputs и Export (доступ к которым осуществляется из меню File ) и меню Reports .С помощью файла Output Job – настройки выходных документов каждого типа сохраняются в файле Output Job, который является отдельным файлом настроек выходных документов, поддерживающим все доступные типы выходных документов. Затем эти документы можно сформировать вручную или в рамках процесса выпуска.
Файл Output Job позволяет настроить выходные документы каждый типа, с их названиями, форматами и расположениями. Файлы Output Job можно копировать между проектами.
Несмотря на то, что при настройке отдельных выходных документов, получаемых с помощью меню File и Reports , используются те же самые диалоговые окна, что и в файле Output Job, эти настройки независимы друг от друга, и при если вы решили изменить подход к формированию выходных документов, эти настройки необходимо провести снова.
Добавление файла Output Job в проект
Файл OutputJob, или OutJob, содержит назначение каждого выходного документа (в списке слева) выходному контейнеру (в списке справа). Настройки выходного документа определяют, что вы хотите сформировать (двойной щелчок ЛКМ для настройки); контейнер определяет, куда выходной документ должен быть выведен (двойной щелчок ЛКМ по иконке или щелчок ЛКМ по ссылке Change ). В файл OutJob может быть добавлено любое количество выходных документов, а выходные документы могут быть назначены отдельным или общим контейнерам.
В панели Projects щелкните ПКМ по названию проекта и выберите Add New to Project » Output Job File . Будет открыт и добавлен в проект новый файл OutJob.
Сохраните файл OutJob под названием Multivibrator. Он автоматически будет сохранен в папку с файлом проекта.
Чтобы добавить новый выходной файл Gerber, нажмите ссылку Fabrication Outputs файла OutJob и выберите Gerber » [PCB Document] , как показано на изображении ниже. Если вы выберите [PCB Document] , будет автоматически выбран документ платы проекта. Выбрав эту опцию, вы также сможете легко копировать файл OutJob между проектами, поскольку эту настройку не придется изменять. Если проект содержит множество документов плат, будет необходимо выбрать определенную плату.
Был добавлен документ Gerber, который будет настроен вскоре.
Настройка файлов Gerber
Страница диалогового окна: Gerber Setup
Настройка формирования Gerber
В файле OutJob дважды щелкните ЛКМ по документу Gerber Files , добавленному на предыдущем шаге. Будет открыто диалоговое окно Gerber Setup , как показано на изображении выше.
Поскольку плата проектировалась с использованием метрических единиц, задайте опции Units значение Millimeters на вкладке General диалогового окна.
Наименьшей единицей, используемой в плате, является 0,25 мм для трассировки и зазоров, но поскольку точки отсчета большинства компонентов находятся в их геометрических центрах (и они размещены в сетки 1 мм), то некоторые контактные площадки находятся в сетке 0,01 мм. На вкладке General задайте опции Format значение 4:3 . Это гарантирует соответствие разрешения выходных данных этим размерам сетки. Обратите внимание, что файл NC drill всегда должен быть настроен с использованием тех же самых значений опций Units и Format .
Переключитесь на вкладку Layers , нажмите кнопку Plot Layers и выберите Used On . Обратите внимание, что здесь можно включить механические слои, но их обычно не добавляют в Gerber, если только они не содержат данные, необходимые для других слоев, например, маркеры выравнивания положения, которые требуются в каждом файле Gerber. В этом случае, для включения этих данных с другим слоем используются опции Mechanical Layer в правой части диалогового окна. Отключите все механические слои, которые были включены в разделе Layers to Plot диалогового окна.
Нажмите по вкладке Advanced диалогового окна. Убедитесь, что опции Position on Film задано значение Reference to relative origin . Обратите внимание, что файл NC drill всегда должен быть настроен с использованием тех же значений опций Units , Format и Position on Film , что и в файлах Gerber, иначе положения отверстий будут не совпадать с положениями контактных площадок!
Нажмите OK , чтобы принять остальные настройки по умолчанию и закрыть диалоговое окно Gerber Setup .
Теперь, когда настройки Gerber произведены, следующим этапом будет настройка их названий и расположений. Это производится путем их назначения одному из контейнеров Output Container в правой части файла OutJob. Для отдельных файлов в их собственных форматах используется контейнер Folder Structure. Выберите Folder Structure в списке контейнеров, затем щелкните ЛКМ по радиокнопке документа Gerber Files в столбце Enabled , чтобы назначить этот документ выбранному контейнеру, как показано ниже.
Файл OutJob, настроенный на формирование выходных документов Gerber, NC Drill и Pick and Place в качестве отдельных файлов.
Финальным этапом является настройка контейнера. Для этого нажмите по ссылке Change контейнера, чтобы открыть диалоговое окно Folder Structure Settings . В верхней части окна находятся элементы для настройки выходных документов как управляемых выпуском или управляемых вручную; задайте здесь Manually Managed . Изучите другие настройки. При выборе других настроек изменения в названиях и структуре папок будут отображены в нижней части окна.
Нажмите кнопку Advanced в нижней части диалогового окна Folder Structure Settings и включите Gerber Output в список CAMtastic Auto-Load Options . Нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно.
Чтобы сформировать файлы Gerber, нажмите по ссылке Generate Content в области Container документа OutJob.
Файлы будут сформированы и открыты во встроенном редакторе CAM, который можно использовать для финальной проверки файлов CAM перед их отправкой в производство. Закройте файл CAM без сохранения.
Сохраните и закройте файл OutputJob.
Настройка состава изделия
Главная статья: Управление составом изделия с ActiveBOM
В конечном итоге, каждый компонент, используемый в проекте, должен содержать в себе подробную информацию по цепочке поставок. Вместо того, чтобы добавлять эту информацию каждому компоненту или формировать ее в таблице Excel после проектирования, добавлять ее на любом этапе процесса проектирования в документ ActiveBOM (*.BomDoc).
ActiveBOM – это редактор управления компонентами, включенный в Altium NEXUS, который используется для решения следующих задач:
Управление данными о компонентах в составе изделия, в том числе добавление дополнительных элементов состава, такие как несмонтированная печатная плата, клей, монтажное оборудование и т.п.
Добавление дополнительных столбцов, например столбец номеров строк, для соответствия требованиям производства.
Назначение соответствия каждого компонента в проекте физическому компоненту от производителя.
Проверка доступности и цены каждого компонента для заданного количества производимых изделий.
Расчет стоимости производства заданного количества изделий.
ActiveBOM используется для назначения соответствия каждого компонента в проекте физическому компоненту от производителя.
Возможность добавления информации о цепочке поставок непосредственно в состав изделия меняет роль документа BOM в проекте платы. Это больше не просто выходной файл – ActiveBOM ставит процесс управления компонентами на один уровень с процессами формирования схемы и конструирования платы, и документ BomDoc редактора ActiveBOM становится источником данных о составе изделия для всех соответствующих выходных документов проекта. Использование ActiveBOM является рекомендуемым подходом к управлению составом изделия.
ActiveBOM запрашивает информацию о цепочке поставок в режиме реального времени, используя поставщиков Part Provider, включенных на странице Data Management - Part Providers диалогового окна Preferences . Поскольку данные обновляются в режиме реального времени, то доступность компонентов этого учебного проекта может изменяться со временем, так же как и список доступных поставщиков. По этим причинам полученный вами результат может отличаться от результатов, показанных и описанных в этом уроке.
Настройка документа BomDoc
Чтобы включить документ BomDoc в этот урок:
Выберите команду File » New » ActiveBOM Document из главного меню. Обратите внимание, что в проект платы может быть включен только один документ BomDoc.
Будет создан документ BomDoc, в элементах BOM Item которого перечислены все компоненты, используемые в этом уроке. Настройка BomDoc осуществляется в панели Properties , где задается количество изготавливаемых изделий, валюта, цепочка поставок, видимые параметры элементов и прочие настройки. Ознакомьтесь с параметрами, доступными на двух вкладках документа Properties . Обратите внимание, что в верхней части панели доступно поле поиска, которое удобно использовать, чтобы найти какой-либо элемент управления или параметр.
Посмотрите на вкладку Columns панели. Обратите внимание, чтобы доступные для включения в BOM данные могут браться из разных источников, которые управляются с помощью кнопок Sources .
Информация о компонентах приведена в области главной таблицы документа BomDoc. По умолчанию здесь находится столбец под названием Line # . Нажмите кнопку Set Line Numbers ( ), чтобы заполнить этот столбец.
Поскольку компоненты были размещены из панели Manufacturer Part Search , то они уже включают в себя информацию о цепочке поставок. При щелчке ЛКМ по компоненту в таблице BOM Items его информация о цепочке поставок будет отображена в нижней части документа BomDoc, как показано на изображении выше. Каждая строка, отображенная здесь, называется Solution (Решение), где слева показан компонент производителя + его номер MPN, а в плитках справа – доступные поставщики + номера SPN.
Обратите внимание, что таблица BOM Items включает в себя столбец Status справа. Наведите курсор мыши на иконку статуса для получения информации о любых обнаруженных проблемах.
В иконках статуса должно быть показано, что каждый элемент содержит ошибку no MPN ranked. Это означает, что конструктор еще не проверил выбранные компоненты (номера MPN) и не указал, что они его устраивают. Принятие номера MPN осуществляется назначением ему ранга (как показано на изображении выше). Сделайте это для каждого элемента, который не показывает ошибок других типов. Возможно, что у транзисторов будут ошибки другого типа, которые будут устранены вскоре.
Статус четырех из пяти элементов BOM должен измениться на зеленый (
Статус каждого элемента проверяется в соответствии с текущими настройками BOM Checks в панели Properties . В списке BOM Checks приведены все проверки состава изделия с нарушениями. Настройка доступных проверок BOM осуществляется в диалоговом окне Bom Checks . Чтобы открыть это диалоговое окно, нажмите кнопку под списком BOM Checks .
Выберите элемент транзистор; он может быть помечен как Not Recommended For New Designs (NRFND, не рекомендуется для использования в новых проектах). Для элемента без назначенного номера MPN или для элемента с назначенным MPN, но без поставщиков компонента, вы можете создать ссылку на производителя Manufacturer Link.
Возможность Manufacturer Link позволяет связать неуправляемый компонент либо управляемый компонент с проблемами цепочки поставок с вашим предпочтительным компонентом от производителя. С помощью этой возможности вы можете максимально эффективно использовать Altium Parts Provider для всех компонентов в проекте непосредственно в документе BomDoc, добавив всю динамическую информацию о поставке, цене и доступности. Ссылка Manufacturer Link сохраняется в документе BomDoc.
Чтобы добавить Manufacturer Link, выберите транзистор в таблице, нажмите кнопку Add Solution и выберите Create/Edit Manufacturer Links из появившегося меню.
Будет открыто диалоговое окно Edit Manufacturer Links . Нажмите кнопку Add , чтобы добавить новую ссылку Manufacturer Link; будет открыто диалоговое окно Add Part Choices , которое используется для поиска подходящего компонента от производителя, а также проверки поставщиков, цен и доступности.
Поле
Search в диалоговом окне
Add Part Choices автоматически заполняется данными из компонента, выбранного в BomDoc. Поле, на основе которого осуществляется поиск, определяется опцией
Suggested Keywords на странице
Data Management - Part Providers диалогового окна
Preferences . По умолчанию поиск производится по полю
Comment ; это можно изменить при необходимости.
Если поиск возвращает только тот же компонент, который уже используется, попробуйте расширить поиск, например, ищите по BC547C.
Обращайте внимание на вертикальную цветную полоску с краю столбца Manufacturer Part , которая обозначает статус жизненного цикла компонентов. В идеале необходимо выбрать компонент с зеленым статусом (Volume Production – массовое производство). Учтите, что нет необходимости в компоненте с моделями, поскольку у вас уже есть символ на схеме и посадочное место на плате.
Выберите компонент со статусом жизненного цикла Volume Production (наведите курсор мыши на вертикальную цветную полоску, чтобы отобразить статус) и доступными запасам, затем нажмите OK , чтобы принять этот компонент.
Вы вернетесь в диалоговое окно Edit Manufacturer Links . Нажмите OK , чтобы закрыть это диалоговое окно и вернуться в документ BomDoc.
В области Solutions документа BomDoc будет показано два решения: изначальный компонент, используемый в проекте, и решение, которое было добавлено только что. Решения приводятся в порядке, в котором они будут использоваться в составе изделия. Используйте ранжирование, чтобы сделать выбранный компонент приоритетным решением, наведя курсор на звездочки и щелкнув ЛКМ по нужному рангу (как показано ниже).
Теперь все компоненты включают в себя информацию о цепочке поставок. Сохраните документ BomDoc и проект. Теперь вы готовы сформировать BOM.
Создайте Manufacturer Link, чтобы выбрать компонент непосредственно в документе BomDoc, когда компонент на схеме не содержит подходящей информации о цепочке поставок.
Формирование BOM
Страница диалогового окна: Report Manager
Формирование выходного файла BOM осуществляется с помощью Report Manager, который является настраиваемым модулем формирования отчетов во множестве форматов, в том числе: текст, CSV, PDF, HTML и Excel. Отчеты BOM в формате Excel можно формировать на основе одного из предопределенных шаблонов или пользовательского шаблона. Отчеты BOM в формате Excel также можно формировать без установленного Microsoft Excel; выберите опцию MS Excel File в выпадающем списке File Format .
Соответствие данных проекта и сформированного отчета BOM
Главная страница: Добавление данных проекта в отчет BOM в формате Excel
Отчет BOM в формате Excel, сформированный непосредственно в PDF.
Данные проекта могут быть переданы из Altium NEXUS в отчет Bill Of Materials путем указания шаблона Excel, который включает в себя специальные конструкции.
При создании шаблона Bill of Materials в Excel можно использовать сочетание полей и столбцов для определения необходимой структуры. Несколько примеров шаблонов включены в систему, и они находятся в папке \Templates пользовательских файлов установки. Для получения более подробной информации о доступных полях обратитесь к странице Добавление данных проекта в отчет BOM в формате Excel . Обратите внимание, что эти поля нужно определять выше или ниже области Column шаблона.
Финальным этапом является сохранение всей работы. Выберите команду File » Save All , чтобы сохранить все измененные файлы.
Щелкните ПКМ по файлу проекта в панели Projects и выберите команду Commit Project , чтобы передать все измененные файлы обратно в репозиторий контроля версий. Также включите выходные документы проекта.
Поздравляем! Вы, начав с пустого листа схемы, получили проект платы с набором выходных документов. Таким образом, вы прошли весь процесс проектирования в Altium NEXUS!
