歡迎使用Altium Designer,這是一個(gè)完善的適應(yīng)電子產(chǎn)品發(fā)展的開發(fā)軟件。本章將以"非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器"為例,介紹如何創(chuàng)建一個(gè)PCB工程。
創(chuàng)建一個(gè)新的PCB工程
所有類型的工程的創(chuàng)建過程都是一樣的。本章以PCB工程的創(chuàng)建過程為例進(jìn)行介紹,先創(chuàng)建工程文件,然后創(chuàng)建一個(gè)新的原理圖并加入到新創(chuàng)建的工程中,最后創(chuàng)建一個(gè)新的PCB,和原理圖一樣加入到工程中。
作為本章的開始,先來創(chuàng)建一個(gè)PCB工程:
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圖6-1 PCB工程的創(chuàng)建
1.選擇File>>New>>Project>>PCB Project,或在Files面板的內(nèi)New選項(xiàng)中單擊Blank Project (PCB)。如果這個(gè)選項(xiàng)沒有顯示在界面上則從System中選擇Files。也可以在Altium Designer軟件的Home Page的Pick a Task部分中選擇Printed Circuit Board Design,并單擊New Blank PCB Project。
2. 顯示Projects面板框顯示在屏幕上。新的工程文件PCB_Project1.PrjPCB已經(jīng)列于框中,并且不帶任何文件,如圖6-1所示。
3.重新命名工程文件(用擴(kuò)展名.PrjPCB),選擇File>>Save Project As。保存于您想存儲(chǔ)的地方,在File Name中輸入工程名Multivibrator.PrjPCB并單擊Save保存。
下面我們將會(huì)創(chuàng)建一個(gè)原理圖文件并添加到空的工程中。這個(gè)原理圖就是教程中的例子非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。
1.選擇File>>New>>Schematic,或者在Files面板內(nèi)里的New選項(xiàng)中單擊Schematic Sheet。在設(shè)計(jì)窗口中將出現(xiàn)了一個(gè)命名為Sheet1.SchDoc的空白電路原理圖并且該電路原理圖將自動(dòng)被添加到工程當(dāng)中。該電路原理圖會(huì)在工程的Source Documents目錄下。
2.通過文件File>>Save As可以對新建的電路原理圖進(jìn)行重命名,可以將通過文件保存導(dǎo)航保存到用戶所需要的硬盤位置,如輸入文件名字Multivibrator.SchDoc并且點(diǎn)擊保存。
當(dāng)用戶打開該空白電路原理圖時(shí),用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)工程目錄改變了。主工具條包括一系列的新建按鈕,其中有新建工具條,包括新建條目的菜單工具條,和圖表層面板。用戶現(xiàn)在就可以編輯電路原理圖了。
用戶能夠自定義許多工程的外觀。例如,用戶能夠重新設(shè)置面板的位置或者自定義菜單選項(xiàng)和工具條的命令。
現(xiàn)在我們可以在繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入之前將這個(gè)空白原理圖添加到工程中,如圖6-2。
圖6-2新建電路原理圖
1.從menus菜單中選擇Design>>Document Options ,文檔選項(xiàng)設(shè)置對話框就會(huì)出現(xiàn)。通過向?qū)гO(shè)置,現(xiàn)在只需要將圖表的尺寸設(shè)置唯一改變的設(shè)置只有將圖層的大小設(shè)置為A4。在Sheet Options 選項(xiàng)中,找到Standard Styles 選項(xiàng)。點(diǎn)擊到下一步將會(huì)列出許多圖表層格式。
2.選擇A4格式,并且點(diǎn)擊OK,關(guān)閉對話框并且更新圖表層大小尺寸。
3.重新讓文檔適合顯示的大小,可以通過在中選擇View>>Fit Document。在Altium中,可以通過設(shè)置熱鍵的方法讓菜單處于激活狀態(tài)。任何子菜單都有自己的熱鍵用來激活。
例如,前面提到的View>>Fit Document ,可以通過按下V鍵跟D鍵來實(shí)現(xiàn)。許多子菜單,比如Eidt>>DeSelect 能直接用一個(gè)熱鍵來實(shí)現(xiàn)。激活Eid>>DeSelect>>All on Current Document,只需按下X熱鍵,并且按下S熱鍵即可。
下面將介紹電路原理圖的總體設(shè)置。
1.選擇Tools>>Schematic Preferences ,來打開電路原理圖偏好優(yōu)先設(shè)置對話框。這個(gè)對話框允許用戶設(shè)置適用于所有原理圖定的為全球局配置參數(shù)的偏好設(shè)置,適用于全部原理圖。
2.在對話框左邊的樹形選項(xiàng)中單擊Schematic-Default Primitives,激活并使能Permanent選項(xiàng)。單擊OK以關(guān)閉該對話框。
3.在您開始設(shè)計(jì)原理圖前,保存此原理圖,選擇File>>Save [快捷鍵:F,S]。
圖6-3 非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器?
首先我們來查找型號(hào)為2N3904的三極管。
1.點(diǎn)擊Libraries標(biāo)簽顯示Library面板,如圖6-4。?
2.在Library面板中點(diǎn)擊Search in按鈕,或者通過選擇Tools>>Find Component,來打開Libraries Search對話框,如圖6-5所示。
3.對于這個(gè)例子必須確定在Options設(shè)置中,Search in 設(shè)置為Components。對于庫搜索存在不同的情況,使用不同的選項(xiàng)。
4.必須確保Scope設(shè)置為Libraries on Path 并且Path包含了正確的連接到庫的路徑。如果在安裝軟件的時(shí)候使用了默認(rèn)的路徑,路徑將會(huì)是Library。可以通過點(diǎn)擊文件瀏覽按鈕來改變庫文件夾的路徑。對于這個(gè)例子還需得確保Include Subdirectories復(fù)選項(xiàng)框已經(jīng)勾選。
5.為了搜索所有3904的所有索引,在庫搜索對話框的搜索欄輸入*3904*。使用*標(biāo)記來代替不同的生廠商所使
用的不同前綴和后綴。
6.點(diǎn)擊Search 按鈕開始搜索。搜索啟動(dòng)后,搜索結(jié)果將在庫面板中顯示。
圖6-4庫面板
圖6-5庫搜索對話框
7.點(diǎn)擊Miscellaneous Devices.IntLib庫中的名為2N3904的元件并來添加它。這個(gè)庫擁有所有的可以利用于仿真的BJT三極管元件標(biāo)識(shí)。
8.如果選擇了一個(gè)沒有在庫里面安裝的元件,在使用該元件繪制電路圖前,會(huì)出現(xiàn)安裝庫的提示。由于Miscellaneous Devices 已經(jīng)默認(rèn)安裝了,所以該元件可以使用。
在庫面板的最上面的下拉列表中有添加庫這個(gè)選項(xiàng)。當(dāng)點(diǎn)擊在列表中一個(gè)庫的名字,在庫里面的所有元件將在下面顯示。可以通過元器件過濾器快速加載元件。
1.選擇View>>Fit Document 讓,原理圖表層全屏顯示。
2.通過Libraries 快捷鍵來顯示庫面板。
3.Q1 和 Q2為BJT三極管,所以從Libraries面板頂部的庫下拉列表中選擇Miscellaneous Devices.IntLib庫激活當(dāng)前庫來激活這個(gè)庫。
4.使用filter快速加載所需要的元件。默認(rèn)的星號(hào)*可以列出所有能在庫里找到的元件。設(shè)置filter為*3904*,將會(huì)列出所有包含文本3904的元件。
5.2N3904將選擇該元件2N3904,然后點(diǎn)擊Place 按鈕。或者,直接雙擊該元件的文件名。光標(biāo)會(huì)變成十字準(zhǔn)線叉絲狀態(tài)并且一個(gè)三極管緊貼著光標(biāo)。現(xiàn)在正處于放置狀態(tài)。如果移動(dòng)光標(biāo),三極管將跟著移動(dòng)。
6. 放置器件在原理圖之前,應(yīng)該先設(shè)置其屬性。當(dāng)三極管貼著光標(biāo),點(diǎn)擊TAB鍵,將打開Component Properties 屬性框。把該屬性對話框設(shè)置成如圖6-6所示。
圖6-6Component Properties 屬性框
7.在Properties對話框中,在Designator欄輸入Q1。
8.接下來,必須檢查元件封裝是否符號(hào)PCB的要求。在這里,使用的集成庫對于中已經(jīng)包含了封裝的模型以及和仿真模型電路都已經(jīng)包括了。確認(rèn)調(diào)用了封裝TO-92A封裝模型包含在模塊中。保持其他選項(xiàng)為默認(rèn)設(shè)置,并點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉對話框。
現(xiàn)在開始放置器件:
1.移動(dòng)光標(biāo),放置三極管在中間靠左的位置。點(diǎn)擊鼠標(biāo)或者按下ENTER鍵來完成放置。
2.移開光標(biāo),在原理圖上將出現(xiàn)該三極管,并且仍舊處于放置器件狀態(tài),三極管仍然貼著光標(biāo)。Altium Designer的功能是允許反重復(fù)放置同一器件。所以,現(xiàn)在放置第二個(gè)三極管。由于該三極管跟原來的一樣,因此所以在放置器件時(shí)不需要再次編輯器件的屬性。Altium Designer,將自動(dòng)增加designator的名字中的數(shù)字后綴。所以這次放置的三極管的designator將為Q2。
3.當(dāng)參照示例電路圖(圖6-3)日志的時(shí)候,將發(fā)現(xiàn)其實(shí)Q2為Q1的鏡像。通過按下X鍵來改變放置器件的方向。這將使元件沿水平方向方向翻轉(zhuǎn)。
4.移動(dòng)光標(biāo)到Q1的右邊,為了使得位置更加準(zhǔn)確,點(diǎn)擊PAGE UP鍵兩次來放大畫面。這樣可以看到柵格線。
5.點(diǎn)擊ENTER來放置Q2。每次放置好一個(gè)三極管,又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)準(zhǔn)備放置的三極管。
6.所有三極管都放置完畢后,可以通過點(diǎn)擊右鍵或按下ESC鍵來退出放置狀態(tài)。光標(biāo)又回到的原來的樣子。
接下來放置四個(gè)電阻:
1.在庫面板中,激活Miscellaneous Devices.IntLib 庫。
2.設(shè)置filter為res1 。
3.點(diǎn)擊Res1來選擇該器件,這樣一個(gè)電阻元件符號(hào)將貼著光標(biāo)。
4.按下TAB來編輯屬性。在屬性對話框中,設(shè)置designator為R1.
5.在模模型塊列表中確定AXIAL-0.3已經(jīng)被包含。
6.PCB元件的內(nèi)容由原理圖映射過去,所以這里并且設(shè)置R1的大小為100k。
7.由于不需要仿真,所以設(shè)置Value參數(shù)中的Visible選擇為非使能。
8.按下空格鍵使得電阻旋轉(zhuǎn)90°,位于正確的方向。
9.把電阻放置在Q1的上方,按下ENTER完成放置。不用擔(dān)心如何連接電阻到三極管,在連線部分將會(huì)做說明。
10.接下來放置一個(gè)100K的電阻R2于Q2的上方。DesigntorDesignator的標(biāo)號(hào)會(huì)自動(dòng)增加。
11.剩下的兩個(gè)電阻R3和R4的大小為1k,通過TAB鍵設(shè)置它們的CommnetComment為1k,確認(rèn)Value的Visible 選項(xiàng)非使能,點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉對話框。
12.放置R3和R4如圖6-1所示,并通過點(diǎn)擊右鍵或ESC退出。
現(xiàn)在放置兩個(gè)電容:
1.電容器件也在Miscellaneous Devices.IntLib庫中,該庫已經(jīng)選擇了。
2.在Libraries面板的元器件過濾區(qū)內(nèi)輸入cap于filter。
3.點(diǎn)擊CAP來選擇該器件,點(diǎn)擊PLACE,這樣一個(gè)電容元件符號(hào)將貼著光標(biāo)。
4.通過TAB鍵設(shè)置電容屬性。設(shè)disigatordesignator為C1,Comment為20n,Visible為非使能,PCB封裝為RAD-0.3。點(diǎn)擊OK。
跟設(shè)置電阻一樣,如果需要仿真,則需要設(shè)置Value的值。這里不需要仿真,所以Value設(shè)置為非使能。
5.跟前面一樣,放置電容。
6.通過右鍵或ESC退出。
最后一個(gè)需要放置的器件是connector,位于Miscellaneous Connectors.IntLib 。
1. 在庫面板中,選擇Miscellaneous Devices.IntLib 庫。需要的connector為2排針,所以filter設(shè)置為*2*。
2. 點(diǎn)擊Header 2來選擇該器件,點(diǎn)擊PLACE。通過TAB鍵設(shè)置電容屬性。設(shè)disigatordesignator為Y1,Visible為非使能,PCB封裝為HDR1X2。點(diǎn)擊OK。
3.在放置前,按下X鍵,使得器件處于垂直方向。然后放置connector器件。
4.退出放置。
5.File>>Save來保持原理圖。
現(xiàn)在已經(jīng)放置完所有的元件。元件的擺放如圖6-7,可以看出這樣的放置留了很多空間來?
圖6-7 所有元器件放置完成的原理圖
連線元件管腳。這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)椴豢赡苓B接位于管腳正上方的管腳。
如果想移動(dòng)元件,點(diǎn)擊,并保持,拖動(dòng)元件到用戶想要的位置。
1.為了使電路圖層美觀,可以使用PAGE UP來放大,或PAGE DOWN來縮小。保持CTRL按下,使用鼠標(biāo)的滑輪可以放大或縮小圖層。
2.首先連接電阻R1到三極管Q1。在菜單中選擇Place>>Wire 或者在連線工具條中點(diǎn)擊Wire來進(jìn)入繪線模式。光標(biāo)會(huì)變成crosshair十字準(zhǔn)線模式。
3.把光標(biāo)移動(dòng)到R1的最下面,當(dāng)位置正確時(shí),一個(gè)紅色的連接標(biāo)記會(huì)出現(xiàn)在光標(biāo)的位置。這說明光標(biāo)正處于元件電氣連接點(diǎn)的位置。
4.單擊或者按下ENTER鍵來確定第一個(gè)連線點(diǎn)。移動(dòng)光標(biāo),會(huì)出現(xiàn)一個(gè)從連接點(diǎn)到光標(biāo)位置,隨著光標(biāo)延伸的線。
5.在R1的下方Q1的電氣連接點(diǎn)的位置放置第二個(gè)連接點(diǎn),這樣第一根連線就快畫好了。
6. 把光標(biāo)移動(dòng)到Q1的最下面,當(dāng)位置正確時(shí),一個(gè)紅色的連接標(biāo)記會(huì)出現(xiàn)在光標(biāo)的位置。單擊或者按下ENTER鍵來連接Q1的基點(diǎn)。
7.光標(biāo)又重新回到了十字準(zhǔn)線cross hair狀態(tài),這說明可以繼續(xù)畫第二跟線了。可以通過點(diǎn)擊右鍵或者按下ESC來完全退出繪線狀態(tài),不過現(xiàn)在還不要退出。
8.現(xiàn)在連接C1到Q1和R1。把光標(biāo)放在C1左邊的連接點(diǎn)上,單擊或者按下ENTER,開始繪制一個(gè)新的連線。水平移動(dòng)光標(biāo)到R1與Q1所處直線的位置,電氣連接點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn),單擊或按下ENTER來連接該點(diǎn)。這樣兩根直接便自動(dòng)的連接在一起了。
9.按照圖6-3繪制電路剩下的部分,如圖6-8。
圖6-8 完成布線的原理圖
10.當(dāng)完成所有連線的繪制時(shí),單擊右鍵或按下ESC來退出畫線模式。光標(biāo)回到原來的狀態(tài)。
11.如果想移動(dòng)元件跟連接他的連線,當(dāng)移動(dòng)元件的時(shí)候按下并保持按下CTRL鍵,或者選擇Move>>Drag。
網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記
每個(gè)元件的管腳連接的點(diǎn)都形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。例如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括了Q1的基點(diǎn),R1的一個(gè)腳和C1的一個(gè)腳。
為了能夠簡單的區(qū)分設(shè)計(jì)中比較重要的網(wǎng)絡(luò),可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記。接下來放置兩個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記:
1.選擇Place>>Net Label。一個(gè)帶點(diǎn)的框?qū)①N著光標(biāo)。
2.在放置前,通過TAB鍵打開Net Label dialog。
3.在Net欄輸入12V,點(diǎn)OK關(guān)閉。
4.在電路圖中,把網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記放置在連線的上面,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記跟連線接觸時(shí),光標(biāo)會(huì)變成紅色十字準(zhǔn)線red cross。如果是一個(gè)灰白十字準(zhǔn)線的cross,則說明放置的是管腳。
5.當(dāng)完成第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記的繪制,仍處于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記模式,在放置第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記前,可以按下TAB鍵,編輯第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
6.在Net欄輸入GND,點(diǎn)擊OK關(guān)閉。然后放置標(biāo)記。
7. 在電路圖中,把網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記放置在連線的上面,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記跟連線接觸時(shí),光標(biāo)會(huì)變成red cross紅色十字準(zhǔn)線。單擊右鍵或按下ESC退出繪制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記模式。
8.選擇File>>Save ,保存電路圖同時(shí)保存項(xiàng)目。?
恭喜用戶完成第一使用Altium Designer繪制的電路原理圖。在把原理圖變成電路板之前,必須設(shè)置項(xiàng)目的選項(xiàng)。
圖6-9工程選項(xiàng)的設(shè)置
當(dāng)編譯一個(gè)工程時(shí),將用到電氣完整性規(guī)則來校正設(shè)計(jì)。當(dāng)沒有錯(cuò)誤的時(shí)候,重編譯的原理圖設(shè)計(jì)將被裝載進(jìn)目標(biāo)文件。例如通過生成ECOs來產(chǎn)生PCB文件。工程允許比對源文件和目標(biāo)文件之間存在的差異,并同步更新兩個(gè)文件。
所有與工程相關(guān)的操作,都可在Project對話框的Options(Project>>Project Options)里設(shè)置,如錯(cuò)誤檢查,文件對比,ECO generation。具體請參看圖6-9。
工程輸出,例如裝配輸出和報(bào)告可以在File菜單選項(xiàng)中設(shè)置。用戶也可以在Job Options文件(File>>New>>Output Job File)中設(shè)置Job選項(xiàng)。更多關(guān)于工程輸出的設(shè)置如下所示。
選擇Project>>Project Options,某個(gè)工程的選項(xiàng)對話框便會(huì)打開
在這個(gè)對話框中可以設(shè)置任意一個(gè)與工程相關(guān)的選項(xiàng)。如圖所示為怎樣改變Error Reporting 中各項(xiàng)的報(bào)告方式。
如圖6-10中所示的矩陣圖表,先找出Output Pin,在Output Pin那行中找到Open Collector Pin列,行列相交的小方塊呈橘黃色,這說明在編譯工程時(shí),Output Pin與Open Collector Pin相連接會(huì)是產(chǎn)生錯(cuò)誤的條件。
圖6-10 設(shè)置Connection Matrix
用戶可以根據(jù)自己的要求設(shè)置任意一個(gè)類型的錯(cuò)誤等級(jí),從no report到fatal error均可。右鍵可以通過菜單選項(xiàng)控制整個(gè)矩陣。
改變Connection Matrix的設(shè)置
點(diǎn)擊Connection Matrix界面
點(diǎn)擊兩種連接類型的交點(diǎn)位置,例如Output Sheet Entry 和 Open Collector Pin的交點(diǎn)位置。
點(diǎn)擊直到改變錯(cuò)誤等級(jí)。
圖6-11 設(shè)置Comparator?
點(diǎn)擊comparator界面,在Asscoiated with Component部分找到Changed Room Definitions,Extra Room Definitions和Extra Component Classes選項(xiàng)。
將上述選項(xiàng)的方式通過下拉菜單設(shè)置為Ignore Differences,如圖6-11所示。
現(xiàn)在用戶便可以開始編譯工程并檢查所有錯(cuò)誤了。
要編譯多頻振蕩器工程,只需選擇Project>>Compile PCB Project。
當(dāng)工程被編譯后,任何錯(cuò)誤都將顯示在Messages上,點(diǎn)擊Messages來查看錯(cuò)誤(View>>Workspace Panels>>System>>Messages)。工程已經(jīng)編譯完后的文件,在Navigator面板中將和可瀏覽的平衡層次(flattened hierarchy),元器件,網(wǎng)絡(luò)表和連接模型一起,被將列出所有對象的連接關(guān)系在Navigator中。
如果電路設(shè)計(jì)的完全正確,Messages中不會(huì)顯示任何錯(cuò)誤。如果報(bào)告中顯示有錯(cuò)誤,則需要檢查電路并糾正確保所有的連線都是正確的。
現(xiàn)在故意在電路中引入一個(gè)錯(cuò)誤,再編譯一次工程。
在設(shè)計(jì)窗口的頂部點(diǎn)擊激活Multivibrator.SchDoc。
選中R1和Q1的B極之間的連線,點(diǎn)擊DELETE鍵刪除此線。
再一次編譯工程(Project>>Compile PCB Project)來檢查錯(cuò)誤。
Messages中顯示警告信息,提示用戶電路中存在未連接的引腳。如果Messages窗口沒有彈出,選擇View>>Workspace Panels>>System>>Messages。
雙擊Messages中的錯(cuò)誤或者警告,編譯錯(cuò)誤窗口會(huì)顯示錯(cuò)誤的詳細(xì)信息。從這個(gè)窗口,用戶可以點(diǎn)擊錯(cuò)誤直接跳轉(zhuǎn)到原理圖相應(yīng)的位置去檢查或者改正錯(cuò)誤。
下面將修正上文所述的原理圖中的錯(cuò)誤
點(diǎn)擊激活Multivibrator.SchDoc。
在菜單中選擇Edit>>Undo,或者使用快捷鍵Ctrl+Z,原先被刪除的線將恢復(fù)原狀。
檢查Undo操作是否成功,重新編譯工程(Project>>Compile PCB Project)來檢查錯(cuò)誤。這時(shí)Messages中便會(huì)顯示沒有錯(cuò)誤。
在菜單中選擇View>>Fit All Objects,或者使用快捷鍵V,F(xiàn),來恢復(fù)原理圖預(yù)覽并保存沒有錯(cuò)誤的原理圖。
保存工程文件。
現(xiàn)在已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)并且檢查過了原理圖,可以開始創(chuàng)建PCB了。
圖6-12 PCB板向?qū)?br /> 用PCB向?qū)?chuàng)建一個(gè)新的PCB用的PCB向?qū)В襟E如下:?
1. 創(chuàng)建一個(gè)新的PCB,點(diǎn)擊PCB Board Wizard,在Files底部的New from Template選項(xiàng)內(nèi)點(diǎn)擊PCB Board Wizard部分。如果在屏幕上沒有顯示此選項(xiàng),按一下向上箭頭圖標(biāo)關(guān)閉一些上層上面的選項(xiàng)。?
2. 打開PCB Board Wizard向?qū)Ы缑妫瑔螕粝乱徊嚼^續(xù)。?
3. 設(shè)置測量單位Imperial,例如1000mil = 1英寸。?
4. 向?qū)У牡谌摽蛇x擇需要的板綱要形。本頁將確定我們自己的電路板尺寸。從板綱要形列表中選擇Custom,并點(diǎn)擊下一步。?
5. 在下一頁,輸入自定義板的選項(xiàng)。對于例子給出的電路,2 × 2英寸的板便足夠了。在Width和Height中選擇Rectangular和type 2000。取消選擇Title Block&Scale,Legend String和Dimension Lines。單擊Next繼續(xù)。
6. 此頁用于選擇板的層數(shù)。例子中的電路需要兩層信號(hào)層而并不需要電源層。單擊Next繼續(xù)。?
7. 選擇thruhole vias only設(shè)置設(shè)計(jì)中的孔類型,并點(diǎn)擊Next。?
8. 下一頁用于設(shè)置元件/布線選項(xiàng)。選擇Through-hole components選項(xiàng)并設(shè)置One Track與臨近焊盤之間可以通過的線的數(shù)量。單擊Next。
9. 下一頁用于設(shè)置一些設(shè)計(jì)規(guī)則,如線的寬度和孔的大小。離開選項(xiàng)則設(shè)置為默認(rèn)值。單擊下Next。?
10. 單擊Finish。PCB Board Wizard已經(jīng)設(shè)置完所有創(chuàng)建新板所需的信息。PCB編輯器現(xiàn)在將顯示一個(gè)新的PCB文件,名為PCB1.pcbdoc。
11. PCB文件顯示出一個(gè)預(yù)設(shè)大小的白色圖紙和一個(gè)空板(黑色為底,帶柵格),如圖6-13所示。如果需要關(guān)閉,選擇Design>>Board Options,并在板設(shè)置對話框中取消選擇Display Sheet。用戶可以用Altium Designer的其它PCB模板來添加邊界,柵格參考和標(biāo)題。
如需了解更多有關(guān)board shapes,sheets和templates,請翻閱參閱Preparing the Board for Design Transfer手冊。
圖6-13 PCB文件
12. 現(xiàn)在圖紙已關(guān)閉,如需顯示板的形狀,選擇View>>Fit Board [快捷鍵: V,F(xiàn)]。
13. PCB文件自動(dòng)添加(連接)工程并被列在Projects中源文件里工程名的下方。通過選擇File>>Save As重新命名新的PCB文件(帶.PcbDoc擴(kuò)展名)。瀏覽到用戶想存儲(chǔ)PCB的位置,在File Name里鍵入文件名multivibrator.pcbdoc,并點(diǎn)擊Save。
圖6-14 信息導(dǎo)入
1. 打開原理圖文件,multivibrator.schdoc。
2. 選擇Design>>Update PCB Document(multivibrator.pcbdoc)。該工程被編譯并且工程變更命令對話框顯示出來,如圖6-14所示。?
3. 點(diǎn)擊Validate Changes。如果所有的更改被驗(yàn)證,狀態(tài)列表(Status list)中將會(huì)出現(xiàn)綠色標(biāo)記。如果更改未進(jìn)行驗(yàn)證,則關(guān)閉對話框,并檢查Messages框更正所有錯(cuò)誤。?
4. 點(diǎn)擊Execute Changes,將更改發(fā)送給PCB。當(dāng)完成后,Done那一列將被標(biāo)記。?
5. 單擊Close,目標(biāo)PCB文件打開,并且已經(jīng)放置好元器件,結(jié)果如圖6-15所示。如果用戶無法看到自己電路上的元器件,請使用快捷鍵V,D(View>>Document)。
圖6-15 元器件封裝放置完成
二維模式是一個(gè)多層的、理想的普通PCB電路設(shè)計(jì)的環(huán)境,如放置元器件,電路和連接。三維模式對檢驗(yàn)用戶的設(shè)計(jì)的表面及內(nèi)部電路都非常有用(三維模式不支持提供二維模式下的全部功能) 。您可以通過:File>>Switch To 3D,或者File>>Switch To 2D[快捷鍵為2(二維)、3(三維)]來切換二維與三維模式。
我們的教程中的電路使用具有最小的針腳間距100mil的國際標(biāo)準(zhǔn)元器件。我們會(huì)設(shè)定snap grid為最小間距的公因數(shù),例如50mil或25mil ,以便使所有的元器件針腳可以放置在一個(gè)柵格點(diǎn)上。此外,我們的板的線寬和安全間距分別是12mil和13mil(為PCB Board Wizard所用的默認(rèn)值) ,最小平行線中心距離為25mil。因此,最合適snap grid的設(shè)置是25mil。
圖6-16 柵格的設(shè)置
設(shè)置snap grid需完成以下步驟:
選擇 Design>>Board Options[快捷鍵分別為:D、O] 打開板Options對話框。
利用下拉列表或輸入數(shù)字設(shè)置Snap Grid和Component Grid的值為25mil。請注意,此對話框也可以用來界定Electrical Grid。這一柵格作用于用戶放置電氣對象的時(shí)候;它凌駕于與snap Snap gridGrid和snap電氣的對象在Component Gird一起使用。單擊OK以關(guān)閉該對話框。
讓我們設(shè)置其他可以令放置元器件更容易的Options。
選擇Tools>>Preferences[快捷鍵:T、P]打開偏好設(shè)定對話框。按下PCB Editor-General在對話框中的選擇樹(左側(cè)面板)顯示PCB Editor-General的頁面。在編輯Options部分,確保Snap to Center的選項(xiàng)是啟用的。這可確保當(dāng)您"拖拉"一個(gè)元器件并放置它的時(shí)候,光標(biāo)是設(shè)定為元器件的參考點(diǎn)。
按下PCB Editor-Display。在DirectX Options部分的頁面,選中Use DirectX if possible的選項(xiàng)。如圖6-16所示。這將使我們能夠利用最新的3D視圖模式。按下OK關(guān)閉優(yōu)先偏好設(shè)定對話框。
注: Altium Designer的3D視圖模式,需要DirectX 9.0c的和Shader Model 3或更高版本上運(yùn)行,以及一個(gè)合適的圖形卡。如果用戶不能運(yùn)行DirectX的用戶將被限制使用三維視圖。
注:View Configurations對話框提供層的二維色彩設(shè)置和其他系統(tǒng)基礎(chǔ)的顏色設(shè)置-這些都是系統(tǒng)設(shè)置,它們將用于所有的PCB文件,并且不是View Configurations的一部分。二維工作環(huán)境的顏色配置文件也可以創(chuàng)建并保存,并可被以用在任何時(shí)間隨時(shí)調(diào)用,視圖配置亦然。
?選擇Design>>Board Layers & Colors[快捷鍵:L]從主菜單中打開View Configurations對話框。此對話框可讓您定義、編輯、加載和保存的視圖設(shè)置。它的設(shè)定是用以控制哪些層顯示、如何顯示共同對象,例如覆銅、p,焊盤、線、字符串等、顯示網(wǎng)絡(luò)名和參考標(biāo)記、透明層模式和單層模式顯示、三維表面透明度和顏色及三維PCB整體顯示。
用戶可以使用View Configurations對話框查看或直接從PCB的標(biāo)準(zhǔn)工具欄的下拉列表中選擇它們。圖6-17示出了視圖設(shè)置對話框。
圖6-17視圖設(shè)置
如果用戶看PCB工作區(qū)的底部,用戶會(huì)看到一系列層的標(biāo)簽,用戶執(zhí)行的大部分編輯動(dòng)作都在某一層。
PCB編譯器中有三種層:
Electrical layers-其包括32個(gè)信號(hào)層和16個(gè)內(nèi)電層。電氣層可以在Layer Stack Manager對話框中添加或移除,選擇Design>>Layer Stack Manager來顯示它。
Mechanical layers-它有16個(gè)決定板的形狀、尺寸的普通機(jī)械層(general purpose mechanical layers),包括制作的細(xì)節(jié)或任何其他機(jī)械設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)要求。這些層可以有選擇性地包括在打印輸出和Gerber的輸出中。您可以在View Configurations對話框中添加、刪除和命名機(jī)械層。
Special layers-其包括頂部和底部的絲網(wǎng)印刷層、阻焊接層和粘貼層的蒙版層錫膏層、鉆孔層、Keep-Out層(用來界定電氣界限的),多綜合層(用于多層焊盤和過孔) ,連接層、DRC錯(cuò)誤層,柵格層和過孔洞層。
讓我們?yōu)榇私坛虅?chuàng)造一個(gè)簡單的二維視圖設(shè)置。
-
?
- 選擇Design>>Board Layers & Colors[快捷鍵:L]打開View Configurations對話框。打開對話框,在Select PCB View Configuration下選擇動(dòng)作配置。如果用戶在三維模式下,點(diǎn)擊二維的配置。
- 在Board Layers & Colors頁面中,選擇Only show layers in layer stack 和 Only show enabled mechanical layers 選項(xiàng)。這些設(shè)置顯示只有在堆棧中的層。
- 單擊在頁面上的 Used Layers On按鈕。令其只顯示正被使用的層。即是有設(shè)計(jì)在上面的層。
- 單擊顏色緊鄰Top Layer顯示2D System Colors對話框并從Basic顏色列表中選擇#7(黃色)。單擊OK以返回View Configurations對話框。
- 單擊顏色緊鄰Bottom Layer顯示2D System Colors對話框并從Basic顏色列表中選擇#228(亮綠色)。單擊OK以返回View Configurations對話框。
- 單擊顏色緊鄰Top Overlay顯示2D System Colors對話框并從Basic顏色列表中選擇#233(白色)。單擊OK以返回View Configurations對話框。
- 確定這四個(gè)Mask層和Drill Drawing層不會(huì)被確定的每個(gè)層的Show選項(xiàng)屏蔽顯示。
- 在Actions選擇中,單擊Save As view configuration并保存文件如tutorial.config_2dsimple。
- 單擊OK當(dāng)用戶返回View Configurations對話框以應(yīng)用所作改變及關(guān)閉對話框。
1、選擇Design>>Layer Stack Manager [快捷鍵: D, K],顯示層堆棧管理對話框,如圖6-18所示。?
2、新的層將會(huì)添加到當(dāng)前選定層的下方。層電氣屬性,如銅的厚度和介電性能,將被用于信號(hào)完整性分析。單擊OK以關(guān)閉該對話框。?
?圖6-18 層堆棧管理
設(shè)計(jì)規(guī)則總共有10類,進(jìn)一步化分為設(shè)計(jì)規(guī)則的類型。設(shè)計(jì)規(guī)則,包括電氣,布線,工藝,放置和信號(hào)完整性的要求。?
圖6-19 設(shè)計(jì)規(guī)則
現(xiàn)在來設(shè)置新的設(shè)計(jì)規(guī)則,指明電源線必須的寬度。具體步驟如下:?
1 、激活PCB文件,選擇菜單中的Design>>Rules。?
2 、如圖6-19,PCB規(guī)則和約束限制編輯器對話框就會(huì)出現(xiàn)。每個(gè)規(guī)則類顯示在對話框左邊Design Rules文件夾的下面。雙擊Routing擴(kuò)展,看到相關(guān)的布線規(guī)則。然后雙擊Width,顯示寬度規(guī)則。?
3 、點(diǎn)擊選擇每條規(guī)則。當(dāng)用戶點(diǎn)擊每條規(guī)則時(shí),右邊的對話框的上方將顯示該規(guī)則的范圍(用戶想要的這條規(guī)則的目標(biāo)),下方將顯示規(guī)則的限制。這些規(guī)則不僅是預(yù)設(shè)值,還包括了新的PCB文件創(chuàng)建時(shí)在PCB Board Wizard(PCB板向?qū)?中設(shè)置的信息。?
4 。點(diǎn)擊Width規(guī)則,顯示其范圍和約束限制。本規(guī)則適用于整個(gè)板。
圖6-20設(shè)置Width規(guī)則
Altium Designer的設(shè)計(jì)規(guī)則系統(tǒng)的一個(gè)強(qiáng)大的功能是同種類型可以定義多種規(guī)則,每個(gè)目標(biāo)有不同的對象。每個(gè)規(guī)則目標(biāo)的確切設(shè)置是由被規(guī)則的范圍決定義的。規(guī)則系統(tǒng)使用一個(gè)預(yù)定義層次,來確定規(guī)則適應(yīng)對象。?
例如,一塊板可以先設(shè)置一個(gè)寬度約束規(guī)則,然后地線設(shè)定第二個(gè)寬度約束規(guī)則,某些連接地的線設(shè)定第三寬度約束規(guī)則(獨(dú)立于前兩個(gè)規(guī)則)。規(guī)則按照優(yōu)先順序顯示。?
目前已經(jīng)有一個(gè)寬度約束規(guī)則適用于整個(gè)板(寬度 = 12mil)。現(xiàn)在將為12V和GND網(wǎng)絡(luò)添加一個(gè)新的寬度約束規(guī)則(寬度 = 25mil)。添加新的寬度約束規(guī)則,步驟如下:?
1 、找到Design Rules文件夾下的Width,點(diǎn)擊右鍵選擇New Rule來添加一個(gè)新的寬度約束規(guī)則,只設(shè)置12V網(wǎng)絡(luò)。?
命名為width_1的一項(xiàng)新的規(guī)則出現(xiàn)了。在Design Rules文件夾中點(diǎn)擊新規(guī)則,來修改線寬的范圍和約束。?
2 、在Name里鍵入12V或GND。當(dāng)單擊返回時(shí),名稱會(huì)在Design Rules里自動(dòng)更新。
3 、下一步使用Query Builder來設(shè)置規(guī)則的范圍,也可以隨時(shí)在范圍內(nèi)直接鍵入。如果用戶覺得Query比較復(fù)雜,可以選擇Advanced選項(xiàng),單擊Query Helper按鈕來使用Query Helper對話框。?
4 、點(diǎn)擊Query Builder按鈕,在Board對話框中打開Building Query。?
圖6-21 設(shè)置規(guī)則的范圍
5 、點(diǎn)擊Add first condition,從下拉菜單中選擇Belongs to Net。在Condition Value中,從列表中點(diǎn)擊并選擇網(wǎng)絡(luò)12V。Query Preview現(xiàn)在便讀到了InNet('12v')。?
6 、點(diǎn)擊Add another condition來增加定義GND的寬度。選擇Belongs to Net和GND作為Condition Value。?
7 、點(diǎn)擊AND,在下拉菜
單中選擇OR。檢查預(yù)覽顯示InNet('12v')OR InNet('GND')。?
8 、單擊OK來從Board對話框中關(guān)閉Building Query。?
9 、在PCB Rules的底部和Constraints Editor對話框中,點(diǎn)擊約束值(10mil)并鍵入新的值,將Min Width, Preferred Width和Max Width改變?yōu)?5mil。新規(guī)則現(xiàn)在已經(jīng)被設(shè)置,可以選擇設(shè)置其它規(guī)則或者保存并關(guān)閉對話框。?
圖6-22新規(guī)則設(shè)置完成
10 、最后,點(diǎn)擊編輯原來的規(guī)則命名寬度(范圍設(shè)定為所有),并確認(rèn)Min Width, Preferred Width和Max Width都設(shè)置為了12mil。單擊OK關(guān)閉該對話框。
當(dāng)手工布線或者自動(dòng)布線時(shí),所有的先將會(huì)12mil寬,除了GND和12V是25mil寬。
- 按下快捷鍵V、D來進(jìn)行放大板以及元器件。
- 擺放排針 Y1,將光標(biāo)移到connector的輪廓的中間,點(diǎn)擊并按住鼠標(biāo)左鍵。光標(biāo)將變更為一個(gè)十字準(zhǔn)線交叉瞄準(zhǔn)線并跳轉(zhuǎn)到附件的參考點(diǎn)。同時(shí)繼續(xù)按住鼠標(biāo)按鈕,移動(dòng)鼠標(biāo)拖動(dòng)的元器件。
- 向著板的左手邊放置封裝(確保整個(gè)元器件保持在板的邊界內(nèi)),如圖6-23。
- 當(dāng)確定了元器件的位置后,釋放鼠標(biāo)按鍵讓它落進(jìn)當(dāng)前區(qū)域。值得注意的是元器件的飛線隨著元件被拖動(dòng)的情況。
- 以圖6-23為范例,重新擺放其余元器件。當(dāng)用戶拖動(dòng)元器件的時(shí)候可用空格鍵進(jìn)行必要的旋轉(zhuǎn)(每次向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)90 o),使連接線如圖6-5所示 。不要忘記,當(dāng)用戶在擺放每一個(gè)元器件的時(shí)候要重新優(yōu)化飛線。
圖6-23 元器件放置在板上
元器件文字可以通過相類似的方式重新擺放——點(diǎn)擊并拖拉文字,及按下空格鍵進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
Altium Designer 同時(shí)包括強(qiáng)大的互動(dòng)擺放的工具。讓我們使用這些以確保四個(gè)電阻器是有較佳的對齊和空間。
圖6-24元器件的重新擺放
按住SHIFT鍵,分別單擊四個(gè)電阻器進(jìn)行選擇,或者點(diǎn)擊并拖拉選擇框包圍四個(gè)電阻器。選擇框會(huì)顯示在每個(gè)選定且顏色設(shè)置為系統(tǒng)所選擇顏色的元器件周圍。要改變這種顏色的設(shè)置,選擇Design>>Board Layers & Colors[快捷鍵:L]。
點(diǎn)擊右鍵并選擇Align>>Align[捷徑:A,A] 。在Align Objects對話框中,點(diǎn)擊Space Equally在Horizontal選項(xiàng)并按一下Top在Vertical選項(xiàng)中。四個(gè)電阻現(xiàn)在對齊并有同樣間隔。
在設(shè)計(jì)窗口中單擊其他地方,取消選擇所有電阻。
- 首先,我們將瀏覽一個(gè)新的封裝。按一下Libraries面板,并從Libraries列表中選擇Miscellaneous Devices.IntLib。我們需要有一個(gè)較小徑向類型的封裝,所以在Filter區(qū)域內(nèi)輸入rad。按一下庫名稱的旁邊的...按鈕,并在當(dāng)前l(fā)ibrary中選擇Footprints選項(xiàng)來顯示封裝。按一下該封裝的名字以看見關(guān)聯(lián)的封裝。封裝RAD- 0.1就合適了。
- 在Component對話框中雙擊該電容器和改變封裝為RAD - 0.1。用戶可以鍵入新的封裝名稱,或者按下...按鈕,從Browse Libraries對話框中選擇一個(gè)封裝。單擊Ok,新的封裝會(huì)在板上顯示。按照要求重新定位該標(biāo)識(shí)符。現(xiàn)在用戶的板應(yīng)看起來就像圖6-25 所示。
圖6-25 元器件使用新的封裝放置在板上
在所有元器件都擺放好后,就需要進(jìn)行布線的工作了!
可以在PCB文件中,使用組合CTRL鍵和箭頭鍵(縱向或橫向)或CTRL、SHIFT和箭頭鍵移動(dòng)選定的物體。選擇對象的移動(dòng)基于Board Options對話框(Design ? Board Options[快捷鍵:D,O)中的當(dāng)前Snap Grid設(shè)置。您可以使用對話框來設(shè)定網(wǎng)格預(yù)置值。使用快捷鍵G來遍歷不同的snap grid的設(shè)置值。用戶也可以使用View ? Grids子菜單或Snap Grid右鍵點(diǎn)擊菜單來完成。
被選擇的對象可以在按住Ctrl鍵的同時(shí)按箭頭鍵少量地移動(dòng)(根據(jù)目前的Snap Grid值)。被選擇的對象也可以在按住Ctrl和Shift鍵的同時(shí)按箭頭鍵來實(shí)現(xiàn)大幅度的移動(dòng)(Snap Grid值的10的倍數(shù))。
而自動(dòng)布線提供了一種簡單而有力的布板方式,在有的情況下,用戶將需要精確的控制排布的線,或者用戶可能想享受一下手動(dòng)布線的樂趣!在這些情況下您可以手動(dòng)為部分或整個(gè)板子布線。在這一節(jié)的教程中,我們將手動(dòng)對單面板進(jìn)行布線,將所有線都放在板的底部。交互式布線工具可以以一個(gè)更直觀的方式,提供最大限度的布線效率和靈活性,包括放置導(dǎo)線時(shí)的光標(biāo)導(dǎo)航、接點(diǎn)的單擊走線、推擠或繞開障礙、自動(dòng)跟蹤已存在連接等等,這些操作都是基于可用的設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行的。
我們現(xiàn)在在"ratsnest "連接線的引導(dǎo)下在板子底層放置導(dǎo)線。
在PCB上的線是由一系列的直線段組成的。每一次改變方向即是一條新線段的開始。此外,默認(rèn)情況下, Altium Designer會(huì)限制走線為縱向、橫向或45 °的方向,讓您的設(shè)計(jì)更專業(yè)。這種限制可以進(jìn)行設(shè)定,以滿足用戶的需要,但對于本教程,我們將使用默認(rèn)值。
- 用快捷鍵L以顯示View Configurations對話框,其中可以使能及顯示Bottom Layer。在Signal Layers區(qū)域中選擇在Bottom Layer旁邊的Show選項(xiàng)。單擊OK,底層標(biāo)簽就顯示在設(shè)計(jì)窗口的底部了。
-
在菜單中選擇Place>>Interactive Routing [快捷鍵:P、T]或者點(diǎn)擊Interactive Routing按鍵。光標(biāo)將變?yōu)槭譁?zhǔn)線十字,顯示用戶是在線放置模式中。
?
圖6-26 手動(dòng)布線檢查文檔工作區(qū)底部的層標(biāo)簽。Top Layer標(biāo)簽當(dāng)前應(yīng)該是激活的。通過按下*鍵,來在不退出走線模式的情況下切換到底層。此鍵在可用信號(hào)層中循環(huán)。Bottom Layer標(biāo)簽會(huì)被激活。 - 將光標(biāo)定位在排針 Y1較低的焊盤。點(diǎn)擊或按下ENTER ,以確定線的第一點(diǎn)起點(diǎn)。
-
將游標(biāo)移向電阻R1底下的焊盤。注意:線段是如何跟隨光標(biāo)路徑來在檢查模式中顯示的(圖6-26)。檢查的模式表明他們還沒被放置。如果用戶沿光標(biāo)路徑拉回,未連接線路也會(huì)隨之縮回。在這里,用戶有兩種走線的選擇:
- CTRL+單擊使用Auto-Complete功能,并立即完成布線(此技術(shù)可以直接使用在焊盤或連接線上)。起始和終止焊盤必須在相同的層內(nèi)布線才有效,同時(shí)還要求板上的任何的障礙不會(huì)妨礙Auto-Complete的工作。對較大的板,Auto-Complete路徑可能并不總是有效的,這是因?yàn)樽呔€路徑是一段接一段地繪制的,而從起始焊盤到終止焊盤的完整繪制有可能根本無法完成。
- 使用ENTER或點(diǎn)擊來接線,用戶可以直接對目標(biāo)R1的引腳接線。這種方法為走線提供了控制,并且能最小化用戶操作的數(shù)量。
- 未被放置的線用虛線表示,被放置的線用實(shí)線表示。
- 使用上述任何一種方法,來在板上的其他元器件之間布線。圖6-26顯示了一個(gè)手工布線的板。
- 保存設(shè)計(jì)[快捷鍵:F,S或者Ctrl + S]。
Push——這種模式將試圖移動(dòng)目標(biāo)(線和孔),它們可以被重定位來適應(yīng)新的布線。
Wwalkaround——這種模式將試圖找到一個(gè)布線路徑繞過已經(jīng)存在的障礙而不去移動(dòng)它們。
Hug&Push——這種模式結(jié)合了Walkaround和Push的功能。它會(huì)繞過障礙,然而也會(huì)考慮采用Push模式來對待固定的障礙。
Ignore——這種模式可讓用戶在任何地方布線。?
在交互式布線過程中,如果嘗試布線到一個(gè)區(qū)域,使用Push or Hug & Push模式仍然無法完成布線,無法完成布線的提示便會(huì)立即出現(xiàn)(圖6-27)。?
?
圖6-27 Push or Hug & Push模式仍然無法完成布線,會(huì)立即出現(xiàn)提示
?點(diǎn)擊或按下ENTER,來放置線到當(dāng)前光標(biāo)的位置。檢查模式代表未被布置的線,已布置的線將以當(dāng)前層的顏色顯示為實(shí)體。
?在任何時(shí)候使用CTRL+單擊來執(zhí)行自動(dòng)完成連線。起始和終止引腳必須在同一層上,并且沒有不能解決的沖突與障礙。?
?利用Shift + R來遍歷Push,Walkaround,Hug and Push以及Ignore模式。?
?
圖6-28 雙層手動(dòng)布線?使用Shift +SPACEBAR來選擇各種線的角度模式。角度模式包括:任意角度,45 °,弧度45 °,90 °和弧度90 °。按空格鍵切換角度。?
?在任何時(shí)間按END鍵來刷新屏幕。?
?在任何時(shí)間使用V,F(xiàn)重新調(diào)整屏幕以適應(yīng)所有的對象。?
?在任何時(shí)候按PAGE UP和PAGE DOWN鍵,以光標(biāo)位置為核心,來縮放視圖。使用鼠標(biāo)滾輪向左邊和右邊平移。按住CTRL鍵,用鼠標(biāo)滾輪來進(jìn)行放大和縮小。
?按BACKSPACE鍵,來取消放置上一條線。?
?當(dāng)用戶完成布線并希望開始一個(gè)新的布線時(shí),右鍵單擊或按下ESC鍵。?
?防止不小心連接了不應(yīng)該連接在一起的引腳。
?要?jiǎng)h除線,單擊選擇它。它的編輯操作就會(huì)出現(xiàn)(其余的線將突出)。按下DELETE鍵來清除所選的線段。?
?重布線是非常簡便的——當(dāng)用戶布置完一條線并右擊完成時(shí),多余的線段會(huì)被自動(dòng)清除。
?完成PCB上的所有連線后,如圖6-28所示,右鍵單擊或者按下ESC鍵以退出防止放置模式。
1. 首先,選擇取消布線,Tools>>Un-Route>>All,[快捷鍵:U,A] 。?
2. 選擇Auto Route>>All。Situs Routing Strategies對話框彈出。按一下Route All。Messages顯示自動(dòng)布線的過程。?
Situs autorouter提供的結(jié)果可以與一名經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師相比,如圖6-29所示,因?yàn)樗苯釉赑CB的編輯窗口下布線,而不用考慮輸入和輸出布線文件。?
3. 選擇File>>Save [快捷鍵:F,S]來儲(chǔ)存用戶設(shè)計(jì)的板。?
注:線的放置由autorouter通過兩種顏色來呈現(xiàn):紅色,表明該線在頂端的信號(hào)層;藍(lán)色,表明該線在底部的信號(hào)層。要用于自動(dòng)布線的層在PCB Board Wizard中的Routing Layers設(shè)計(jì)規(guī)則中指定。此外,注意電源線和地線要設(shè)置的寬一些。?
如果您設(shè)計(jì)中的布線與圖6-28所示的不完全一樣,也是正確的,因?yàn)樵骷[放位置不完全相同,布線也會(huì)不完全相同。?
圖6-29 自動(dòng)布線
因?yàn)樽畛踉赑CB Board Wizard中確定我們的板是雙面印刷電路板,用戶可以使用頂層和底層進(jìn)行手工布線。為此,從菜單中選擇Tools>>Un-Route>>All,[快捷鍵:U,A]來取消布線 。和以前一樣開始布線,在放置線的時(shí)候使用*鍵來切換層。 Altium Designer軟件在切換層的時(shí)候會(huì)自動(dòng)的插入必要的過孔。
Altium Designer支持多級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)則約束功能。用戶可以對同一個(gè)對象類設(shè)置多個(gè)規(guī)則,每條規(guī)則還可以限定約束對象的范圍。規(guī)則優(yōu)先級(jí)定義服從規(guī)則的先后次序。
- 選擇?Design?Board Layers & Colors?(快捷按鍵:?L) 并確認(rèn)復(fù)選項(xiàng)?Show?及?System Colors?區(qū)的DRC錯(cuò)誤標(biāo)記選項(xiàng)已被選取,這樣DRC錯(cuò)誤標(biāo)記將被顯示。
-
選擇?Tools?Design Rule Check?(快捷按鍵:?T, D),打開?Design Rule Checker?對話窗口,使能 online 和 batch DRC 選項(xiàng)。
規(guī)則檢測,Online和Batch均可以手工配置. - 鼠標(biāo)點(diǎn)擊窗口左邊的?Report Options?圖標(biāo),保留缺省狀態(tài)下?Report Options?區(qū)域的所有選項(xiàng),并執(zhí)行?Run Design Rule Check?命令按鈕,隨之將出現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則檢測報(bào)告。并將同時(shí)彈出一個(gè)消息窗口。
- 點(diǎn)擊違例條款?Silkscreen over Component Pads?,用戶將跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)違例報(bào)告區(qū)域。
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點(diǎn)擊違例條款?Silkscreen over Component Pads?的任一條記錄,用戶將跳轉(zhuǎn)到PCB,并放大顯示出現(xiàn)違例的設(shè)計(jì)區(qū)域。注意,放大的倍數(shù)取決于在?System - Navigation?環(huán)境配置內(nèi)的設(shè)置。
顯示每項(xiàng)違例的細(xì)節(jié),本例的絲印與焊盤的間隔少于10mil. - 顯示每項(xiàng)違例的細(xì)節(jié), 如上圖所示。注意用戶可以通過?View Configurations?窗口內(nèi)的?DRC Detail Markers?配置違例的圖形顯示顏色。
- 需要找出所有實(shí)際違反絲印與焊盤間安全間距規(guī)則約束的對象,可以選擇菜單?Reports?Measure Primitives?命令。注意,用戶可以通過快捷功能按鍵?CTRL+G?修改電氣柵格的值。如5mil。
- To resolve this error we can either modify the footprint, increasing the separation, or we can edit the design rule, decreasing the required separation. For this tutorial we will edit the design rule, to do this select?Design?Rules?from the menus to open the?PCB Rules and Constraints Editor?dialog.
- In the?Manufacturing?category, open the?Silkscreen Over Component Pads?rule type, and click on the existing rule.
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Edit the?Silkscreen Over Exposed Component Pads Clearance?value, changing it from 10mil to 9mil.
These pads are closer than the 13mil specified in the Clearance Constraint design rule.
- 運(yùn)用習(xí)慣上與檢查晶體管上焊盤間的安全間距相同的技術(shù),檢查阻焊數(shù)據(jù)與焊盤之間的間隙。
- Look through the errors list in the Messages panel. It lists any violations that occur in the PCB design. Notice that there are four violations listed under the Clearance Constraint rule. The details show that the pads of transistors Q1 and Q2 violate the 13mil clearance rule.
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Double-click on an error in the Messages panel to jump to its location on the PCB.
Normally you would set up the clearance constraint rules before laying out your board, taking account of routing technologies and the physical properties of the devices. Let's analyze the error then review the current clearance design rules and decide how to resolve this situation. - Open the?PCB Rules and Constraints Editor?dialog (Design?Rules). Expand the?Electrical, then the?Clearance?rule type. There will be one Clearance design rule, click on it to display its settings.
- Note that this rule requires?All?objects to be away from?All?other objects, at least?13mil. Since the clearance between the transistor pads is less than this, they generate a violation when we run a DRC.
- We know that the minimum distance between the transistor pads is just over 10mil, so let's set up a design rule that allows the clearance constraint of 10mil for the transistors only.
- Select the?Clearance?type rule in the?Design Rules?folder on the left of the dialog, right-click on it, then select?New Rule?to add a new clearance constraint rule.
- Click on the new Clearance rule, Clearance_1. Change the?Name?to Clearance_Transistors, and set the?Minimum Clearance?to 10mil in the?Constraintssection.
- The final task is to set the Scope, or?Full Query?for the rule. There are a number of ways the rule could be scoped, the most appropriate in this case would be to target the rule to any component that uses the transistor footprint. To do that, select the?Advanced (Query) option (in the upper section of the dialog), then click the *Query Builder?button to open the?Building Query from Board?dialog.
- Click?Condition/Type Operator?dropdown to?Add first condition, and select?Associated with Footprint?from the list.
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Set the?Condition Value?to?BCY-W3/E4?(the footprint type being used by the transistor), then click?OK?to close the dialog. The new design rule should look like the figure shown below.
Design rule to set the clearance for all components using a specific footprint. - Click?OK?to close the?PCB Rules and Constraint Editor?dialog. The online DRC will run automatically, clearing the errors.
- To confirm that the transistor pad clearance violations have been resolved, run the batch design rule check again (Tools?Design Rule Check). When the report opens scroll down and confirm that there are no violations.
Altium Designer軟件的3D環(huán)境的要求支持是DirectX及相關(guān)技術(shù),并使用一個(gè)兼容塊獨(dú)立的顯卡。對于如何測試您的系統(tǒng),以及讓Altium Designer可以使用DirectX,打開Preferences對話框中的PCB Editor - Display (Tools>>Preferences)。?
圖6-30 3D旋轉(zhuǎn)展示圖
您可以滑動(dòng)變換大小來看,旋轉(zhuǎn),甚至在板中間看,只要您使用如下操作:?
縮放——按Ctrl+鼠標(biāo)右拖,或者Ctrl+鼠標(biāo)滾輪,或者PAGE UP / PAGE DOWN鍵。?
平移——鼠標(biāo)滾輪向上/向下,SHIFT+鼠標(biāo)滾輪向左/右或向右拖動(dòng)鼠標(biāo)來向任何方向移動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)——按住SHIFT鍵進(jìn)入3D旋轉(zhuǎn)模式。光標(biāo)處以一個(gè)定向圓盤的方式來表示(圖6-11)。該模型的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是基于圓心的,使用以下方式控制:?
用鼠標(biāo)右拖曳圓盤Center Dot,任意方向旋轉(zhuǎn)視圖。?
用鼠標(biāo)右拖曳圓盤Horizontal Arrow,關(guān)于Y軸旋轉(zhuǎn)視圖。?
用鼠標(biāo)右拖曳圓盤Vertical Arrow,關(guān)于X軸旋轉(zhuǎn)視圖。?
用鼠標(biāo)右拖曳圓盤Circle Segment,在Y-plane中旋轉(zhuǎn)視圖。
您可以使用View Configurations對話框[快捷鍵: L]來設(shè)定3D工作區(qū)的顯示選項(xiàng)。可以選擇各種表面和工作區(qū)的顏色以及垂直尺度,這樣可以得心應(yīng)手的來檢查PCB的內(nèi)部。一些表面有一種不透明的設(shè)置——越大的透明度的值越大,越少表示的光通過表面的光強(qiáng)度越小,使物體背面后面不明顯。您也可以選擇顯示3D物體本身或者以2D層的顏色來著色該3D對象。
您可以將3D STEP格式模型導(dǎo)入到元器件的封裝和PCB設(shè)計(jì)中并創(chuàng)建自己的3D物體。您也可以以STEP和DWG / DXF格式來輸出PCB文件,以便運(yùn)用到用于其他程序中。3D Vviewer可以導(dǎo)入VRML 1.0/IGES/STEP格式的3D物件,也可以導(dǎo)出IGES和STEP格式的3D物件。
注:任何時(shí)候在3D模式下,您可以以各種分辨率創(chuàng)建實(shí)時(shí)"快照(snapshots)",使用CTRL + C復(fù)制,這樣就可以將圖像(Bitmap格式)存儲(chǔ)在Windows剪貼板中,用于其他應(yīng)用程序。
元器件封裝本身存儲(chǔ)有3D模型,用于在3D環(huán)境下渲染該元件。此外,精確的元器件間隙檢查、甚至是裝配整個(gè)PCB和外部的自由浮動(dòng)的3D機(jī)械物體外殼都是可能的。這將用到機(jī)械CAD軟件包,創(chuàng)建一個(gè)設(shè)計(jì)一體化的新的水平,這些Altium Designer軟件正好可以提供。?
如需要為元器件創(chuàng)建3D實(shí)體的詳細(xì)資訊,請查找Creating Library Components教程中的3D元器件詳細(xì)部分。?
如需用MCAD軟件進(jìn)行3D實(shí)體一體化設(shè)計(jì)的更多信息,請查找 Integrating MCAD Objects and PCB Designs教程。?
在 Integrating MCAD Objects and PCB Designs教程中,我們設(shè)計(jì)的板已經(jīng)通過器件的3D模型完成了(圖6-31)。教程將用機(jī)械外殼來裝起整塊板(圖6-32)。板和元器件可以在Altium Designer軟件安裝中的 Examples/Tutorials/multivibrator_step文件夾中找到。
圖6-31 3D效果圖
圖6-32 .裝配效果圖
在較早的教程指南中,我們檢查了布線設(shè)計(jì)的規(guī)則和增添了一個(gè)新的寬度約束規(guī)則。我們還注意到,已經(jīng)有一些由PCB Board EizardWizard創(chuàng)建的規(guī)則。
為了核實(shí)已經(jīng)布好的電路板遵守設(shè)計(jì)規(guī)則,我們來執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC):
- 選擇Design>>Board Layers & Colors(快捷鍵:L),保證在System Colors部分中的DRC Error Markers選項(xiàng)中的Show按鈕已經(jīng)使能(打鉤),以保證顯示DRC錯(cuò)誤標(biāo)記。
- 選擇Tools - Design Rule Check(快捷鍵:T,D)。保證在Design Rule Checker對話框的實(shí)時(shí)和批處理設(shè)計(jì)規(guī)則檢測都被配置好。在其中一個(gè)各類上單擊,比如:Electrical,可以看到屬于那個(gè)種類的所有規(guī)則。
- 保持所有選項(xiàng)為默認(rèn)值,點(diǎn)擊Run Design Rule Check按鈕。DRC就開始運(yùn)行,報(bào)告文件Multivibrator.DRC就打開了。錯(cuò)誤結(jié)果也會(huì)顯示在信息面板。點(diǎn)擊進(jìn)入PCB文件,我們將會(huì)看到,該晶體管的焊盤是以綠色突出顯示的,顯示違反設(shè)計(jì)規(guī)則。
- 通過在信息面板中看錯(cuò)誤報(bào)告清單,它列出發(fā)生在PCB設(shè)計(jì)的任何違反規(guī)則行為。注意有四種列出在清除約束規(guī)則中的違反規(guī)則。細(xì)節(jié)表明,晶體管Q1和Q2違反13mil的最小安全距離規(guī)則。
圖6-33保持所有選項(xiàng)為默認(rèn)值
- 雙擊Messages面板中的錯(cuò)誤,可以跳到對應(yīng)的PCB中的位置。
圖6-34錯(cuò)誤信息
為了找出兩個(gè)晶體管焊盤間的真實(shí)最小安全距離,有以下步驟:
- 選中PCB文件,光標(biāo)定位于一個(gè)晶體管,按下PAGE UP鍵來放大視圖影像。
- 選擇Reports - Measure Primitives(快捷鍵:R,P)。光標(biāo)將變成十字形字準(zhǔn)線。
- 使光標(biāo)定位于晶體管左邊的焊盤中間,并點(diǎn)擊或按下ENTER 。因?yàn)楣鈽?biāo)是超過兩焊盤和連接它的布線,一個(gè)菜單會(huì)彈出讓用戶選擇所需的對象。從彈出式菜單中選擇晶體管的焊盤。
- 再一次,使光標(biāo)定位于晶體管中間,并點(diǎn)擊或按下ENTER 。從彈出式菜單中選擇晶體管的焊盤。一個(gè)顯示最小距離的信息框打開了,顯示兩個(gè)焊盤邊緣的最小距離是10.63mil 。
- 關(guān)閉信息對話框,右鍵單擊或按下ESC退出測量模式,然后使用V 、F的快捷鍵,重新縮放文件。
- 從菜單中選擇Design - Rules (快捷鍵:D,R)來打開PCB Rules and Constraints Editor對話框。雙擊Electrical種類,在右邊的對話框顯示所有的電氣規(guī)則。雙擊該安全距離類型,然后按一下就安全距離規(guī)則點(diǎn)擊"Clearance"規(guī)則一項(xiàng)來以打開它。該對話框底部的區(qū)域?qū)粋€(gè)單一的規(guī)則,標(biāo)明整個(gè)PCB板的最小安全距離為13mil 。晶體管之間的焊盤的距離小于安全距離,這就是為什么當(dāng)我們運(yùn)行DRC的時(shí)候,它們出現(xiàn)了違反規(guī)則的信息。
- 在設(shè)計(jì)規(guī)則文件夾中,選擇安全間隙類型,點(diǎn)擊右鍵并選擇新規(guī)則添加一個(gè)新的安全間隙約束規(guī)則。
- 點(diǎn)擊新的安全間隙規(guī)則,Clearance_1。在resulting頁面中的Constraints章節(jié)中,設(shè)置Minimum Clearance為10 mil。
- 點(diǎn)擊Advanced (Query),再點(diǎn)擊Query Helper從Memberships Checks去建立條件檢索,或者也可以為第一個(gè)對象(圖6-35)在接下來的條件檢索中打印進(jìn)去。
那個(gè)星號(hào)表明在封裝里名為"TO-92A"的任何焊盤。
- 保持第二個(gè)對象范圍為ALL,并單擊OK。單擊Apply,然后點(diǎn)擊OK以關(guān)閉PCB Rules and Constraints Editor對話框。
- 現(xiàn)在,我們可以從設(shè)計(jì)規(guī)則檢測對話框(Tools - Design Rule Check)按一下運(yùn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查按鈕。重新運(yùn)行DRC,不會(huì)有違反規(guī)則的行為。
- 保存已經(jīng)完成的PCB和工程文件。
圖6-35 使用PCB規(guī)則系統(tǒng)規(guī)定參數(shù)編輯器對話框創(chuàng)建規(guī)則。
恭喜,用戶已經(jīng)完成了PCB的布局布線,準(zhǔn)備生成輸出文件。
這些用途包括:
裝配輸出
- 裝配圖 —— 顯示電路板每一面上元器件位置和原點(diǎn)信息-代表制板的立場和方向。
- 抓取選擇和放置文件 —— 用于元件放置機(jī)械手在電路板上擺放元器件- 被智能放置裝置用來智能放置元件。
- .文件產(chǎn)出復(fù)合綜合圖紙 —— -成品板組裝,包括元件和線路。
- .PCB的三維打印, —— 采用從三維視圖觀察電路板立體角度的看法。
- .示意原理圖打印版畫 —— 繪制設(shè)計(jì)的-原理圖示意圖圖紙中使用的設(shè)置。
- 繪制復(fù)合鉆孔圖綜合演示圖紙 —— :在一張圖紙中演示板的位置和大小繪制電路板上鉆孔位置和尺寸的復(fù)合圖紙。
- 演示圖紙/向?qū)с@孔繪制/導(dǎo)向 —— 在多張圖紙上:在不同的圖紙中演示分別繪制鉆孔板的位置和大小尺寸。
- 最終的繪制圖紙: —— 把所有的制作文件合成單個(gè)繪制輸出。
- Gerber 文件 : —— 制作Gerber 格式的制作信息.
- NC Drill Files ——- 創(chuàng)建能被數(shù)控鉆孔機(jī)使用的制造信息。
- ODB++ ——- 創(chuàng)建 ODB++ 數(shù)據(jù)庫格式的制造信息.
- Power-Plane Prints ——- 創(chuàng)建內(nèi)電層和電層分割圖紙部多層圖紙.
- Solder/Paste Mask Prints ——- 創(chuàng)建阻焊層和的面具圖紙錫膏層圖紙。
- Test Point Report ——- 創(chuàng)建在不同模式下設(shè)計(jì)的測試點(diǎn)的輸出結(jié)果
網(wǎng)絡(luò)列表表描述在設(shè)計(jì)上邏輯之間的元器件組件連接,對于移植到其它電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是非常有幫助的。
報(bào)告輸出
- Bill of Materials ——- 為了制作板的需求而創(chuàng)建的一個(gè)在不同格式下部件和零件的清單。
- Component Cross Reference Report ——- 在設(shè)計(jì)好的原來圖的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建一個(gè)組件的列表。
- Report Project Hierarchy ——- 在該項(xiàng)目上創(chuàng)建一個(gè)原文件的清單。
- Report Single Pin Nets ——- 創(chuàng)建一個(gè)報(bào)告,列出任何只有一個(gè)連接的網(wǎng)絡(luò)。
- Simple BOM ——- 創(chuàng)建文本和該BOM的CSV (逗號(hào)隔開的變量)文件。
Altium Designer 提供一個(gè)叫做Output Job Files的方式機(jī)制,該機(jī)制方式使用一種接口 ——- Output Job Editor,可用于將各種輸出文件捆綁在一起,將它們發(fā)送給各種輸出方式媒體(直接打印,PDF和生成文件)。
想得到更多使用 OutputJob Editor的信息, 請回到 OutputJob Editor的參考部分 .?
想得到更多使用 打印PDF的信息, 請回到打印PDF的參考部分 .
圖6-36生成 Gerber 文件
可取的做法是,在提供用于制造的輸出文件之前,先咨詢電路板制造商,以確認(rèn)他們的要求。
為教程中的PCB創(chuàng)建輸出文件:
- 選擇 File>>Fabrication Outputs>>Gerber Files。該設(shè)置對話框顯示。
- 單擊Layers tab,然后Plot Layers 按鈕,并選擇Used On。單擊OK以接受其他默認(rèn)設(shè)置。
- 該Gerber檔案產(chǎn)生后即被CAM編輯器打開顯示。該Gerber文件存儲(chǔ)在Project Outputs文件夾,這是自動(dòng)產(chǎn)生的文件夾。每個(gè)文件都有反映其層次的擴(kuò)展名稱,例如:multivibrator.gto為Gerber Top Overlay。這些都會(huì)被添加到Projects面板的Generated CAM Document文件夾中。
1. 選擇 Reports>>Bill of Materials,顯示Bill of Materials for PCB Document對話框。
圖6-37器件清單
2. 使用此對話框,以建立起自己的BOM的。在用戶想要輸出到報(bào)告的每一欄中都啟用Show選項(xiàng)。
3.從All Columns清單選擇并拖動(dòng)欄標(biāo)題到Grouped Columns清單,以便在BOM中按該數(shù)據(jù)類型來分組元件。例如,若要以封裝來分組,在All Columns中選擇Footprint,并拖曳到分Grouped Columns清單。該報(bào)告將據(jù)此進(jìn)行分類。
4. 使能Open Exported選項(xiàng),選擇的CSV為文件格式,然后點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕創(chuàng)建并在您的CSV查看器(例如Microsoft Excel)中立即打開BOM的文件。還有許多可供選擇的BOM和其他報(bào)告的類型,這就提供了高度的靈活性。關(guān)閉對話框。
祝賀!您已經(jīng)完成了PCB設(shè)計(jì)過程。
檢查Circuit Simulation子文件夾,來探索Altium Designer的模擬和數(shù)字的仿真能力。同樣,模擬例子電路示例也展示了各種電路的設(shè)計(jì),如放大器和電源供應(yīng)器,有數(shù)模混合電路模式的例子,一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)的例子,還有一個(gè)包括線性和非線性源的例子,還有一個(gè)真空管的例子。
隨著邏輯轉(zhuǎn)換和設(shè)計(jì)時(shí)鐘速度的提高,高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)變得越來越重要。Altium Designer包括一個(gè)先進(jìn)的信號(hào)完整性分析工具,能準(zhǔn)確的提供模型并分析您的電路板布局。信號(hào)完整性的要求,如阻抗、過沖、下沖以及斜率被界定為PCB設(shè)計(jì)規(guī)則,將在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查中被測試。
如果有您需要分析得更詳細(xì)分析的網(wǎng)絡(luò),您可以選擇Tools>>Signal Integrity來進(jìn)行信號(hào)完整性分析儀,在這里您可以進(jìn)行反射和串?dāng)_分離度仿真。結(jié)果顯示在像示波器一樣的波形分析儀上,在那里您可以研究性能并通過波形結(jié)果直接進(jìn)行測量。
感謝參加學(xué)習(xí)這個(gè)幫助文件。
評(píng)論
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