Как создать плату в altium designer

8

Altium Designer. Вводный курс

Приветствую, хабралюди!

Altium Designer — всего навсего система автоматизированного проектирования РЭС (радиоэлектронных средств). Контора-производитель Altium Designer раньше разрабатывала небезызвестную многим САПР P-CAD, которая до сих пор в сердцах наших отечественных разработчиков. Несмотря на то, что Altium еще в 2008 году прекратила поддержку P-CAD, наши разработчики используют ее почти повсеместно (я не говорю о самоделкиных), даже во многих технических ВУЗах на радиотехнических специальностях есть курс P-CAD.
История Altium Designer тянется к началу нового тысячелетия. Только появившись, он имел название Protel, но потом был произведен ребрендинг, и мы имеем сейчас то, что имеем.

Контора-производитель очень лояльно относится к электронщикам-одиночкам и дает бесплатно месячную лицензию без каких либо ограничений. Таким образом можно использовать мощнейший инструмент на халяву. Ведь никто не мешает получать новую лицензию каждый месяц.

В этой статье хочу рассказать и показать малую часть воистину огромной мощи этой САПР на примере трассировки печатной платы от проекта Марсоход, который, к слову, является open-source.
За подробностями милости прощу под кат. Осторожно, прилично картинок.

Вся работа в альтиуме начинается с создания нового проекта. Но как истинные джедаи для проекта мы еще сделаем и новое рабочее место — Design Workspace. Создать его можно зайдя в меню File -> New и так выбрать Design Workspace, или же просто нажав по очереди клавиши F, N, D. В альтиуме вообще удобно работать с горячими клавишами, причем сразу в интерфейсе сразу видно, что нажать, чтобы добраться до нужной команды. Нужные буковки просто подчеркнуты:

Все просто.
В созданном workspace нужно создать проект, с которым мы и будем работать. Для этого удобнее всего выдернуть панельку Projects, которая находить по адресу View -> Workspace Panels -> System -> Projects. Тыкаем, появляется что-то похожее на это:

Теперь создадим проект, тыкнув правой кнопкой на пустом месте в надели Projects и там на Add New Project -> PCB Project. И сразу сохраним только что созданный проект, нажав на него правой кнопкой мышки и выбрав Save Project.
Сохраним куда-нибудь workspace: File -> Save Design Workspace As…
Все, приготовления закончены.
Нужно заметить, что в альтиуме гораздо удобнее начинать проектирования новой печатной платы со схемы. Нарисовав схему, нужно добавить файл печатной платы и импортировать в него все элементы, электрические связи и спокойно все развести руками или с помощью автотрассировщика.
Создадим новую схему. Для этого тыкаем на проект правой кнопкой мышки и выбираем Add New To Project -> Schematic. Сохраним пустой лист, и снова сохраним проект.
В целом для человека, который работал в чем-то серьезней Sprint-Layout особых трудностей не возникнет с первоначальным освоением. Мне вот почему-то интерфейс довольно сильно напомнил Multisim, с которым довольно плотно пришлось познакомиться в универе.

Компоненты на схему добавляются элементарно: либо нажимаем правой кнопкой по листу и выбираем Place -> Part, либо два раза жмем на англ букву P на клавиатуре, либо в верхнем меню ищем кнопочку Place Part, которая похожа на УГО элемента ‘И’ в буржуйском исполнении.
Появляется вот такое окошко:

Жмем на кнопку с 3мя точками и попадаем в святыню — библиотеку.

Там можно выбрать в выпадающем списке нужную библиотеку и оттуда выдернуть нужный компонент. Установка новых библиотек происходить при нажатии на кнопку с тремя точка, но там все интуитивно понятно, поэтому останавливаться на этом не стоит.
Вытащив все необходимые компоненты, нужно проложить т.н. провода. Логично, что этот ритуал производится инструментов Wire. Соединяем все элементы согласно схеме.
У меня по схемы платы марсоход получилось как-то так. Я покажу кусочек схемы, т.к. монитор у меня всего-лишь четырнадцати дюймовый (просто я сижу на стареньком ноутбуке, с которым связано много теплых воспоминаний):

Будем считать, что наша схема готова. Теперь осталось самое интересное — трассировка. Для этого открываем известное окошко Projects, и добавляем к нашему проекту документ PCB. И заодно все сохраняем.
Теперь открылось окошко с черным фоном. И как же на добавить элементы из схемы? Да элементарно! Жмем Design -> Import Changes From %project%.PrjPcb. Появляется вот такое окошко:

Жмем Execute Changes и в правом нижнем углу появляются все компоненты из нашей схемы под какой-то фиолетовой фигней. Это Room, в нем ограничивается трассировка платы. Он нам пока никуда не нужен поэтому смело его удаляем и перемещаем наши компоненты на черный прямоугольник. Теперь нужно все дело расставить.
От качества расстановки зависит качество трассировки да и вообще качество проектируемого устройства. Для того, чтобы вращать компонент нужно нажать на него левой кнопкой мышки и не отпуская ее жмахнуть на пробел.
Все компоненты расставлены. Осталось прокинуть трассы. Я пользовался только ручной разводкой. Т.н. режим Interactive Routing. Находиться в меню Place, или вызывается клавишами P, T. Все, следуя по уже видимым связям кидаем трассы.
Для марсохода у меня получилось примерно так.

Двуслойные платы удобнее разводить в режиме одного слоя, который вызывается сочетанием клавишь Shift+S.

Ну вот кажется и все, что я хотел рассказать в этой, скорее, обзорной, а не учебной статье.

Мастер создания печатных плат в Altium Designer

Самым удобным методом разработки плат с упрощенным контуром считается пользование мастером печатных плат. Данная опция помогает за несколько шагов установить настройки для разработки платы. Любой этап можно откатить назад, с помощью одноименной кнопки. Так можно проверить и изменить предыдущие страницы мастера. Чтобы разработать печатную плату заново, потребуется заняться такими действиями:

1. Открываем PCB Board Wizard. Здесь нам нужна команда PCB Board Wizard в панели File. Если вам не удалось отобразить этот функционал, закрываем некоторые вышестоящие разделы. Для этого кликаем по значку со стрелочкой.

Указанный выше мастер помогает разработать и произвести настройки в новой печатной плате. Для того, чтобы задать ей нужные установки, нам понадобится задать нужные параметры. Продолжаем работу, нажимая кнопку «Далее».

Устанавливаем единицы изменения. В нашем случае это должна быть метрика. Впрочем, программа может работать и с дюймовой системой. При работе над проектом вы можете самостоятельно переключать такие параметры. Снова жмем кнопку «Далее».

Третья страница мастера предоставляет возможность выбора нормального шаблона среди стандартного встроенного списка. Задаем персональные размеры платы. Для этого выбираем его из перечня пустого бланка. Жмем «Далее».

Учитывая то, что предыдущее меню направляет нас на самостоятельное определение формы и размеров платы, принимаем все соответствующие решения.

Слева в данном окне мы можем определить форму и размерные данные. В правой части можно выбрать слой для расположения контура нашей платы. Здесь же устанавливается толщина линии прорисовки границы плат. Помимо этого, нужно определиться с отступами от краев платы.

Мы установили только два сигнальных слоя. Вводим соответствующее число в поле сигнальных слоев. В слоях питания устанавливаем ноль. Жмем кнопку «Далее».

Теперь устанавливаем вид переходных отверстий. С учетом того, что наша плата двухсторонняя, выбираем сквозные переходные отверстия.

Примите во внимание, что рассматриваемая нами система помогает пользоваться и глухими переходными отверстиями. Для их установки мы выбираем опцию BlindandBurierViasonly.

В новом окне устанавливаем центральную технологию монтирования компонентов.

Выбирая опцию сквозных отверстий, ниже необходимо указать максимально возможное количество проводников между контактными площадями. При выборе функции Surface-mount components, нужно индивидуально указать наличие или отсутствие двухстороннего размещения компонентов.

Следующее окно помогает настроить важные параметры для их дальнейшего превращения в принципы проектирования.

Для наглядности, все параметры, которые вбивает пользователь, отображаются программой в виде графических рисунков. Так, здесь понадобится указать ширину проводников, длину площадки и диаметр переходного отверстия, а также зазоры между проводниками.

Эти значения мы не будем менять, оставив данные, установленные по умолчанию. Кликаем на «Далее».

Последнее появившееся диалоговое окно знаменует финал разработки заготовки платы. Кликнем на кнопку ФИНИШ. Теперь редактор отображает новый файл, которому присвоено имя PCB1.PcbDoc и установлены стандартные настройки.

Переходим в рабочую область и смотрим на белый лист с полностью пустой платой. Чтобы снять изображение этого листа, выполняем такие опции: Design » Board Options и снимаем галку возле Display Sheet.

Чтобы плата отобразилась по всей рабочей поверхности, ставим опцию View » FitBoard. Так наша конструкция максимально приблизится к границам рабочей области.

Обучающий курс по Altium Designer

В данной статье подробно описан процесс создания электрических схем и печатных плат с помощью программного комплекса Altium Designer.
Мы изучим структуру и возможности этой программы.

Основные горячие клавиши:
Space – поворот компонента или угла;
G – изменение шага сетки;
Ctrl+прокрутка колеса мыши – масштабирование изображения;
Нажатая клавиша Shift позволяет выделять несколько компонентов;
Нажатая клавиша Ctrl позволяет переместить компонент без отрыва от цепи или трассы;

Для того, чтобы включить русский язык выполнить следующие команды: DXF / Preferences / System – General / Localized resources – ставим галочку и нажимаем ОК.

1. НАЧАЛО РАБОТЫ С Altium Designer

Запустить Altium Designer и создать файл проекта. Для этого выполнить команды File / New / Project/ PCB Project (рис.1).

Рис.1.

Слева на экране должно появиться окно менеджера проектов Рrojects.
Далее необходимо сохранить новый проект. Для этого щелкнуть правой кнопкой мыши (далее ПК) по названию создаваемого проекта и выполнив команду «Save Project As…» сохранить проект с названием «Печатная плата» (рис.2).

Рис.2.

Затем вновь нажать ПК и выполнить команды «Add New to Project / Schematic». На рабочем поле открывается форматка для выполнения чертежа принципиальной схемы (рис.3).

Рис.3.

Точно также сохраняем схему. Щелкнуть ПК по названию проекта «Sheet1.SchDo». В выпавшем меню выбрать «Save Project As…» и в открывшемся
окне набрать название «Схема электрическая принципиальная»
После этого необходимо добавить файл проекта печатной платы.
Для этого щелкнуть ПК по название проекта, выбрать « Add New to Project / PCB» (рис. 4).

Рис. 4.

На рабочем поле появится окно черного цвета. Этот документ также надо сохранить. Для этого щелкнуть ПК по PCB1.PcbDoc, в выпавшем меню выбрать «Save Project As… », назвать его «Плата печатная» (рис. 5).

Рис.5.

Справа от названия проекта Печатная плата АД.PrjPcb красный листок. Это означает, что проект надо сохранить. Для этого выполнить команды «Файл / Сохранить всё».

Добавим библиотеки в созданный проект. Для этого, щелкнув ПК по названию проекта, в выпадающем меню выполнить команды «Add New to Project / Schematic Library» (рис. 6).

Рис.6.

Появится рабочее поле редактора условных графических изображений электро -радиоэлементов. Сохраним этот документ под названием «Библиотека элементов»

Теперь добавим в проект библиотеку посадочных мест элементов.
Для этого щелкнуть ПК по название проекта, выбрать « Add New to Project / PCB Library » (рис. 7).

Рис.7.

Сохраним созданный документ под названием «Библиотека посадочных мест».
Теперь сохраним весь проект командой «Файл / Сохранить всё».
Дерево проекта с созданными файлами выглядит следующим образом (рис. 8).

Рис.8.

Если вы случайно закрыли окно Project, то открыть его можно щелкнув в нижней части экрана кнопку System и в появившемся окне нажать на слово Project (рис. 9).

Рис.9.

2. СОЗДАНИЕ БИБЛИОТЕКИ ЭЛЕМЕНТОВ.

Выполним основные настройки редактора. Для этого в рабочем поле редактора щелкнем правой кнопкой мыши и в выпадающем меню выполним команды « Опции / Опции документа». Откроется окно «Рабочая область редактора библиотек» (рис. 10). Во вкладках «Настройки редактора» и «Ед.изм.» произвести настройки как на рис.10.

Рис.10.

Теперь можно настроить шаг сетки: для этого выполнить команды « Опции /Настройка редактора схем». В окне Настройки щелчком открыть папку Schematic и выбрать вкладку Grids. Откроется окно, в котором в поле «Grid Options» в окне Видимая сетка установить Dot Grid (точечная сетка) или Line Grid (линейная сетка) , цвет сетки задать чёрным. Нажать Применить и Ок.

2.1. СОЗДАНИЕ УСЛОВНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ РЕЗИСТОРА.

Шаг сетки установить 1мм (нажатием клавиши G).

Выполним команду «Размещение/Линия» и с формируем корпус резистора в виде прямоугольника размером 10×4 мм.
Далее добавим выводы резистора командой «Размещение/Вывод». Ставим выводы так чтобы белые точечки на конце вывода были направлены от корпуса . Б елые точки показвают место соединения проводников. (Рис.11)

Рис.11.

Чтобы повернуть вывод при его вставке нажимаем на пробел.
Отредактировать вывод можно дважды щелкнув по нему. После этого появляется окно «Pin properties» (Рис.12)

Рис.12

Длину выводов установить 5 мм. Так как выводы резистора не нумеруются и не обозначаются, в окнах имя вывода и обозначение убрать флажки.

Записать созданный рисунок резистора в библиотеку. Для этого в нижней части экрана нажать SCH . В появившемся окне щелкнуть по кнопке SCH Library, в следующем появившемся окне в списке компонентов дважды щелкнуть по Component_1 ( Рис.13) .

Рис.13.

Откроется окно «Library Component Properties» , в котором можно переименовать название элемента на «Резистор» . В окошечке «Default Designator» напишем обозначение резистора R? ,где вместо знака вопроса, при составлении схемы, программа автоматически поставит номер резистора. В окошечке «Default Сomment» напишем номинал, а галочки visible делают видимыми на схеме указанную информацию. Нажимаем кнопку Ок. ( Рис.14.)

Рис.14.

Для того, чтобы создать новый компонент, выполним команду «Инструменты / Новый компонент». Появится маленькое окно, в котором нужно ввести его название и нажать ОК. Новый компонент появится в библиотеке SCH Library .

3. РАЗРАБОТКА ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ДЛЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ.

Прежде всего проделаем основные настройки редактора посадочных мест.
Открыть файл проекта «Печатная плата .PrjPCB». В дереве проекта открываем документ «Библиотека посадочных мест».
Щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем поле и выполнить команды Опции / Опции библиотеки (рис.15).

Рис.15.

Откроется окно Свойства платы (Параметры платы), в котором необходимо установить: единицы измерения Metric, шаг сетки 1mm.
Убираем галочку «Авторазмер» и задаем ширину и высоту 1500 мм, а позицию листа 0;0. (рис 16).

Рис.16.

Создадим посадочное место для резистора.

Выполним команду Инструменты / Новый бланк компонента. После чего создается лист серого цвета с клетками, а по центру располагается небольшой круг — начало координат.

Выполнить команды Размещение / Контактная площадка. Установить эту контактную площадку в начало координат.
Далее щелкнуть по ней дважды левой кнопкой мыши . После этого о ткроется окно настройки контактных площадок. В поле Размеры и форма выбрать «Общая» задать необходимую длину и ширину, выбрать форму контактной площадки (например Round).
В поле Информация об отверстии задать диаметр отверстия 0,9 мм (учитывайте толщину выводов вашего компонента).
В поле Свойства задать : Обозначение 1, слой Multi -Layer, цепь -No Net, тип-Load, галочку металл.
Остальные поля заполняются индивидуально. Нажимаем Ок. (рис 17).

Рис.17.

Теперь можно скопировать созданную контактную площадку и разместить ее в нужном расстоянии. Шаг сетки выбирается нажатием клавиши G. Масштаб листа осуществляется прокруткой колеса мыши при нажатой клавише Ctrl. Расстояние между конт. площадками устанавливается индивидуально для каждого компонента. На рисунке 18 оно составляет 15 мм.
Обозначение конт. площадок 1 и 2.

Рис.18.

Теперь нарисуем контур резистора. Для этого выбрать слой Тоp Overlay (рис.19), выполнить команды Размещение / Линия и нарисовать контур резистора равный габаритным размерам (рис.20)

Рис.19.

Рис.20.

Сохранить посадочное место в библиотеку. Нажимаем в правой нижней части экрана на кнопку PCB выбираем PCB Library и в появившемся окне дважды щелкаем по компоненту PCBComponent_1, набираем имя «ПМ для резистора» и сохраняем нажав ОК. (рис.21)

Рис.21.

Посадочные места также можно создать и другим способом. Для этого нажимаем Инструменты / Помощник создания компонентов. В открывшемся окне нажать Далее. Из появившегося списка выбираем то, что хотим создать, например конденсатор (capacitor) и единицы измерения (рис.22)

Рис.22.

Нажимаем Далее. Теперь программа просит указать способ монтажа. Through Hole — это монтаж в отверстие, а Surface Mount — это поверхностный монтаж. Снова нажимаем Далее и указываем диаметр контактной площадки и диаметр отверстия. Далее указываем расстояние между отверстиями. Затем программа спрашивает полярный или неполярный данный конденсатор. Выбираем стиль монтажа. В итоге получается вот что (рис.23).

Рис.23.

Аналогичным образом создаем посадочные места для других компонентов.
Открыть библиотеку можно командой PCB / PCB Library.

Обязательно сохраняем все изменения проекта командой File (Файл) / Save All !

Посадочные места в программе Altium Designer именуются как «footprint» (футпринт).
Теперь пришло время прикрепить созданный футпринт резистора к его условно графическому изображению.
Для этого в дереве проекта открываем «Библиотека элементов.SchLib» . Затем справа в нижней части экрана нажать на кнопку SCH, щелкнуть по нему и в контекстном меню выбрать SCH Library. Откроется менеджер разработанной библиотеки элементов, в котором нужно выделить нужный элемент (в нашем случае резистор) и нажать кнопку «добавить» (Рис.24).

Рис.24.

После этого в появившемся маленьком окошечке выбрать тип модели «Footprint» и нажать ОК.
Откроется окно «Модель компонента на плате», в котором нажимаем «Обзор» и выбираем «ПМ для резистора» . Нажать ОК. Рис.25.

Рис.25.

Сохраняем все изменения проекта командой File (Файл) / Save All.

Аналогичным образом создаются другие компоненты. После этого переходим к созданию принципиальной схемы.

4. СОЗДАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

Открыть файл Печатная плата.PrjPCB. Появится менеджер проектов. Щёлкнуть дважды по «Схема электрическая принципиальная». На рабочем поле появится форматка. Настроим редактор. Для этого в рабочем поле щелкнуть правой кнопкой мыши и выполнить команды Опции / Опции документа.
Появится окно «Опции документа», в котором можно выбрать формат листа, а в закладке «Ед.изм.» установить метрическую систему Millimeters.(рис.26).

Рис.26.

Расширенные настройки открываются, если в рабочем поле щелкнуть правой кнопкой мыши и выполнить команды Опции / Настройки редактора схем. Настройки данного редактора находятся в разделе Schematic.
Нажатием клавиши G установить шаг сетки 5 мм. Выполнить команды Файл / Сохранить все.

Чтобы создать схему из библиотечных элементов, надо открыть созданные библиотеки. Для этого в нижней части экрана щелкнуть по кнопке System. В
выпадающем меню выбрать Библиотеки. Справа откроется менеджер Библиотеки, в котором выбрать Библиотеку элементов.SchLib. (рис.27).

Рис.27.

Примечание: на рис.27 библиотека пополнена мною новыми компонентами.

Теперь из этого списка выбираем нужный компонент и дважды щелкаем по нему, после чего компонент следует за курсором мыши. Разместим его в нужное место листа нажатием левой кнопки мыши (рис.28).

Рис.28

После размещения всех необходимых компонентов на рабочем листе схемы переходим к их соединению друг с другом.
Рисуем проводники командой «Размещение / Соединение» или нажав на кнопку (отмечено стрелкой) (рис.29).

Рис.29.

Я нарисовал такую схему (она НЕ рабочая, чисто для примера) (рис.30).

Рис.30.

Сохраняем все. Затем компилируем схему командами Проект (С) / CompilePCBProject Печатная
плата.PrjPCB. Далее выполнить команды System / Messages. Появится окно Messages, в котором будут показаны все предупреждения и ошибки.

5. СОЗДАНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Выполнить основные настройки. Для этого открыть файл Плата печатная.PCBdoc. В рабочем поле графического редактора щёлкнуть правой кнопкой мыши. Откроется выпадающее меню, в котором выполнить команды Опции / Свойства платы (или Параметры платы).

Откроется окно, в котором в поле Единицы измерения выбрать метрическую систему измерения Metric, шаг сетки 0,625mm, установить все галочки как на рисунке 31.

Рис.31.

Нажимаем ОК.
Для изменения структуры печатной платы (по необходимости) выполнить команды Опции / Управление стеком слоёв (структурой печатной платы).
В появившемся окне можно управлять слоями, указывать материалы и их толщину, но эти настройки нужны лишь в случае отправки платы на производство.

Теперь мы можем сделать импорт разработанной электрической схемы в редактор. Для этого нужно выполнить команды Проект / ImportChangesFrom Печатная плата.PrjPcb.
После этого открывается окно Перечень изменений. В нем нажать кнопку Проверить, а потом Выполнить. Если нет ошибок, то в разделе Статус появляются зелёные галочки (рис. 32).

Рис.32.

Нажать кнопку Закрыть.
Рисунок схемы появится справа снизу от печатной платы (в розовом поле). (рис. 33)

Рис.33.

Удаляем розовое поле, а потом выделив все компоненты перемещаем их в черную область. (рис. 34)

Рис.34.

Компоненты располагаются в произвольном порядке, но программа «помнит» все цепи (белые тонкие соединения), нарисованные ранее в принципиальной схеме.
Теперь перемещаем компоненты удерживая левую клавишу мыши. По необходимости вращаем их с помощью клавиши пробел.
Компоненты нужно компоновать придерживаясь основных рекомендаций (желательно):
1 — самые «связанные» компоненты размещаем по центру (обычно микросхемы)
2 — компоненты, которые рассеивают много тепла, располагают на расстоянии друг от друга.
3 — печатные проводники не должны быть слишком длинными (для этого разумно располагаем компоненты на плате).

Для того, чтобы этот урок был понятен начинающим, плата будет однослойной, т.е. все печатные проводники на одной стороне (Bottom Layer).
Это обосновано тем, что большинство из вас будут изготавливать плату в домашних условиях (обычно с помощью ЛУТ).

1. Интерактивная трассировка.
Трассировку проводников можно производить вручную с помощью команды Размещение / Интерактивная трассировка. После этой команды курсор превращается в крестик, которым нажимаем по любой контактной площадке. Программа подсветит те контактные площадки, с которыми выделенный объект имеет связь. За курсором последует линия-трасса, которую подведем к подсвеченной контактной площадке.

2. Автоматическая трассировка.
Для того, чтобы произвести автоматическую трассировку, выполним команду Автотрассировка / Все. (рис. 35).

Рис.35.

Появится окно Стратегии трассировки (рис.36).

Рис.36.

Выберем стратегию Default Multi Layer Board, затем нажимаем «Направление на слое» и в появившемся одноименном окошечке делаем настройки как на рис.36. Обратите внимание, что для слоя Top Layer выбрано состояние «Not Used» (не используется).
Нажимаем ОК и Route All. Появившееся окно Messages закрыть.
Сначала я расставил компоненты и вот что получилось после автотрассировки (рис.37).

Рис.37.

Проводники по умолчанию слишком тонкие. Для того, чтобы изменить ширину проводника, выделим его и щелкнем правой кнопкой мыши и выберем «свойства». Откроется окно «Дорожка», в котором указать необходимую ширину и нажать ОК.
В моем случае ширина равна 0,5 мм. (рис.38).

Рис.38.

Чтобы обрезать плату переходим на слой Mechanical 1 в нижней части экрана. Командой Размещение / Линия рисуем контур платы (прямоугольник) вокруг наших элементов (контур по умолчанию будет розового цвета).
Затем выделим мышкой все компоненты (контур тоже) и нажимаем комбинацию клавиш Shift+S.
Не снимая выделений выполним команды Проект / Форма платы / Задать по выделенным объектам. После чего плата обрежется, но все элементы будут серого цвета, поэтому снова нажимаем комбинацию клавиш Shift+S и щелкаем по кнопке Clear (снять маску) в нижнем правом углу экрана. (рис.39).

Рис.39.

Сохраняем проект Файл/Сохранить все.

Созданную плату можно посмотреть в трехмерном виде с помощью команды Инструменты / Инструменты прошлых версий / Просмотр трехмерного вида. (рис.40).

Рис.40.

К сожалению некоторые элементы (транзистор, микросхема, светодиод, соединитель) не отобразились, но все равно предлагаю ознакомиться с этой функцией программы.

6. ЭКСПОРТ В PDF И ВЫВОД НА ПЕЧАТЬ

Нажимаем правой кнопкой мыши по файлу проекта «Печатная плата.PrjPcb», далее жмем «Add New to Project» и выбираем «Output Job File». (рис.41).

Рис.41.

Появится документ Job1.OutJob как на рисунке 42.

Рис.42.

В папке «Documentation Outputs» щелкнуть мышкой по «Add New Doc. » и выбрать PCB Prints / Плата печатная. (см.рис.42).
Здесь появится документ «PCB Prints», переименуем его как «Вывод на печать».
Потом создадим PDF файл нажимая по «Add New Output. » показано красной стрелкой на рис.43.

Рис.43.

Чтобы прикрепить созданный PDF к нашему документу «Вывод на печать» нужно нажать на кружочек, который показан красной стрелкой на рисунке 44.
Далее нажимаем «Change» , который показан черной стрелкой на рисунке 44. В появившемся окне нажимаем Advanced и в разделе Размер и ориентация листа выбрать Page Setup Dialog вместо Source document, иначе рисунок сохранится вдвое большем масштабе.

Рис.44.

Теперь настроим параметры печати нажав правой кнопкой мыши по строке «Вывод на печать» и выбираем Page Setup. В разделе масштаб обязательно выбираем режим «Scaled Print» и коэффициент 1.00, настройки цвета Ч/Б и размер листа А4.

Снова нажимаем правой кнопкой мыши по строке «Вывод на печать» и выбираем Configure. На экране появится окно как на рисунке 45.

Рис.45.

На печать выведем слои Bottom Layer и Mechanical1. Лишние слои выделить и удалить правой кнопкой мыши.
Поставить галочку напротив Holes. А если поставить галочку напротив Mirror, то всё напечатается в зеркальном отображении. Жмем ОК.

Потом создаем PDF файл нажав «Generate content» под кнопкой «Change» на рисунке 44.

Вот что получается (рис.46).

Рис.46.

Этот рисунок мы переведем на заднюю сторону платы. Рисунок представлен увеличенным.

Как вы помните, у нас еще нарисована шелкография в слое Top Overlay. Сохраним ее в PDF выше описанным методом только в окне (рис.45.) оставим слои Top Overlay и Mechanical.
Созданный рисунок переведем на лицевую сторону платы (со стороны радиоэлементов). (рис.47).

Рис.47.

Как вы заметили рисунок зеркально отражен.
Рисунок представлен увеличенным.

PDF файлы хранятся в папке, где находится файл проекта в подпапке «Project Outputs for Печатная плата».

На этом знакомство с замечательной программой Altium Designer завершено. Мы проделали долгую работу и получили хороший результат.
Желаю удачи в дальнейшем совершенствовании ваших знаний и умений! Надеюсь, что этот обучающий курс будет вам полезен!

Вопросы по Altium Designer можно задавать в комментариях или на форуме в соответствующей теме: FAQ по программе Altium Designer

Как создать плату в altium designer

Говоря официальным языком, Altium Designer — комплексная система проектирования электронных устройств на базе печатных плат, обладающая широкими возможностями. Здесь собрано «все в одном», можно даже проектировать логику FPGA (VHDL-описания ПЛИС) и программы для микроконтроллеров, проводить моделирование полученных схем и VHDL-кодов, подготовить файлы для производства, и делать многое другое. В этой статье будет рассмотрены только вопросы использования Altium Designer для проектирования и разводки печатных плат (PCB).

Главное, ради чего в основном используют Altium Designer (далее для краткости AD) — сквозное проектирование печатных плат (PCB). «Сквозное» — означает, что проектирование платы начинается с рисования (проектирования) электрической принципиальной схемы будущего радиоэлектронного устройства, которое должно работать на плате. Такой принцип применяется почти во всех без исключения системах проектирования печатных плат — PCAD, Accel EDA, Microsim DesignLab, Cadsoft Eagle, KiCAD и многих других. Altium пожалуй является наследником систем PCAD и Accel EDA, и прошел в своем развитии долгий путь. Так что среди профессиональных систем разработки PCB Altium заслуженный лидер. Документация по системе имеется (в том числе есть раздел и на русском, который постоянно пополняется, см. Q015), но она очень обширна, и иногда в ней трудно ориентироваться (особенно из-за обилия незнакомых терминов). Поэтому в этой статье сделана попытка отобрать самое важное для изучения.

[Что плохо в Altium Designer?]

Многие недостатки AD являются следствием его достоинств. Все-таки это профессиональный продукт, требующий вдумчивого освоения и использования.

1. Довольно высокая цена для частного и любительского использования, но для крупных и средних предприятий купить AD не составит труда.

2. Меню редакторов AD перегружено функционалом, так что новичку разобраться довольно сложно. Нет способа оставить в меню только нужные команды.

3. AD требователен к ресурсам, и для того чтобы система не тормозила, Вам нужен современный компьютер, на котором установлено не менее 2 гигабайта ОЗУ.

[Общие советы по работе с Altium Designer]

Вы можете переместить на новое место все панели и окна AD. После этого Вы можете захотеть сохранить это положение панелей и окон. Для этого выберите в меню View -> Desktop Layouts -> Save Layout. Если Вы ошиблись, и хотите все вернуть обратно, сбросьте все в состояние по умолчанию через View -> Desktop Layouts -> Default. В более новых версиях эта функция запрятана в диалог редактирования общих свойств — меню Tools -> Preferences. -> раздел System -> View -> Desktop, кнопки Load. Save. и Reset.

Постарайтесь запомнить горячие клавиши (keyboard shortcuts), см. [8].

Cross probing — это процедура выбора компонента либо в схеме, либо на печатной плате (это разные редакторы, и их можно открыть в разных окнах), и система AD покажет и/или выберет соответствующий компонент на печатной плате или схеме. Самый простой способ добиться этого эффекта — использование Tools -> Cross Probe, и затем выбор нужного компонента. В новых версиях Altium эта функция активна по умолчанию — выбор компонента на схеме подсвечивает его на печатной плате, и наоборот.

Инспектор (inspector) — это способ отредактировать одинаковые параметры нескольких компонентов одновременно. Например, Вы можете использовать инспектор для того, чтобы поменять все посадочные места всех резисторов. Убедитесь, что панель инспектора отображается на SCH/PCB. Выберите View -> Workspace Panels -> SCH/PCB -> SCH/PCB Inspector. В более новых версиях (начиная с Altium 18) панель Inspector удалена, теперь её заменяет Properties.

Инспектору необходимо указать компоненты, которые нужно изменить. Самый простой способ выбрать несколько компонентов — начать поиск похожих объектов (Finding Similar objects). Сделайте правый клик на одном из компонентов, который Вы хотите изменить, и выберите select Find Similar. В появившемся окне измените Any to Same в полях, описывающих компоненты, которые Вы хотели бы выбрать fields describing those components you wish to select. Убедитесь, что помечено Run Inspector, и кликните OK. После этого в панели инспектора появится некоторое количество полей, которые Вы можете отредактировать. Изменение этих полей распространятся на все выбранные компоненты.

Используйте встроенный Help: [PCB] Ctrl + F1 при перемещении / разводке компонента покажет Вам соответствующие горячие клавиши. [PCB+SCH] F1 на объекте / панели покажет соответствующую подсказку (справку).

Используйте Design Rules. В редакторе PCB выберите Design -> Rules. Вы должны установить правила в соответствии с возможностями производителя, у которого будете заказывать печатные платы. Как минимум нужно задать правильные значения для правил Routing -> Width (ширина токопроводящей дорожки, обычно 0.2 мм) и Electrical -> Clearance (допустимый изоляционный зазор, обычно 0.2 мм). Также важно задать минимальное сверло Drill (обычно 0.3 мм) и минимальная ширина полоски меди вокруг отверстия Annular Ring (обычно 0.2 мм).

[Советы при рисовании / редактировании принципиальной схемы (schematic editor)]

Назначайте электрическим цепям (Net) запоминающиеся и значимые имена (эти имена появятся в документе PCB и облегчат разводку и понимание схемы).

Когда добавляете новый компонент, назначайте designator на еще не используемое значение. Чтобы проще всего добиться этого, используйте Tools -> Annotate -> Update Changes List -> Accept and Create ECO. Однако будьте осторожны, если Вы удалили один компонент, и добавили другой, с тем же самым значением designator — система AD может с этим не справиться.

Когда ножка компонента (pin) или порт питания (power port) попадает на ножку другого компонента, то образуется электрическое соединение. Используйте команду Edit -> Move -> Drag, или удерживайте клавишу Ctrl, когда кликаете и перетаскиваете, и перемещаемый объект или проводник автоматически разместится между объектами.

[Советы при разводке печатной платы (PCB editor)]

Если Вы поражены числом связей, когда пытаетесь развести PCB, и Вы намереваетесь использовать заливку медью или внутренние слои меди, то Вам нужно скрыть цепь GND. Это делается через меню View -> Connections -> Hide Net.

Если на плате сделаны несколько полигонов (участков, залитых медью), то самый простой способ управлять ими через Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Множество полигонов на многих слоях замедляют работу AD и делают сложной трассировку платы. Чтобы решить проблему, используйте скрытие полигонов (Shelve polygons).

Если Вам мешают ориентироваться в разводке многочисленные компоненты на нескольких слоях, попробуйте режим одного слоя (single layer mode), он включается / выключается горячей клавишей Shift+S. В режиме одного слоя будет отображен только один текущий слой.

[Часто используемые горячие клавиши]

Как в игре StarCraft Вы не научитесь побеждать, не изучив шорткаты, так и в Altium Designer не сможете эффективно работать, не изучив горячие клавиши. Поэтому уделите этому должное внимание.

[PCB+SCH] Space для поворота компонентов (при размещении и перемещении), изменение направления прокладки трассы.

[PCB+SCH] Tab для изменения свойств размещаемого компонента.

[PCB+SCH] Page Up/Down, Ctrl+Mousewheel приближение / отдаление от объектов в дизайне.

[PCB+SCH] Shift+Mousewheel смещение вида влево / вправо.

[PCB+SCH] удерживание Shift при перетаскивании быстрее меняет панораму чертежа (перемещение рабочего поля).

[PCB] Ctrl+D включает привязку компонентов к решетке (Snap to Grid), что упрощает их выравнивание. Если Вы перемещаете несколько компонентов сразу, то в результате все компоненты будут выровнены по решетке.

[PCB] Ctrl+Click на цепи (net) подсвечивает все, что подключено к этой цепи.

[PCB] Q переключает единицы измерения с миллиметров на милы и обратно.

[PCB] P открытие меню размещения (Place), Ctrl+W запускает инструмент интерактивной разводки (interactive routing tool).

[PCB] +/- смена слоя разводки (routing layer), вставка переходного отверстия (via) в соответствии с текущими правилами дизайна (design rules).

[PCB] Ctrl+M измеряет расстояние между двумя точками.

[PCB] L выводит диалог слоев (Layers), чтобы показать и спрятать различные слои печатной платы.

[PCB] Shift+S переключение в режим одного слоя.

Полный список горячих клавиш редакторов см. в [8].

[Altium Designer FAQ]

Q001. Как управлять видимостью слоев редактора PCB, для чего предназначен каждый слой?
A001. Слои представлены закладками в нижней части рабочего поля редактора.

Имена на закладках соответствуют названию слоев. Через контекстное меню можно выбрать отображение коротких имен (Use Short Layer Names), что позволяет увеличить количество отображаемых закладок. В редакторе PCB в основном используют следующие слои:

Для удобства работы со слоями имеется Layer Sets Manager, который можно вызвать через иконку в нижней части экрана редактора PCB.

Layer Sets Manager имеет уже настроенные наборы слоев, в которых заданы на отображение только слои определенной категории (например, только сигнальные слои, или только несигнальные), можно также делать собственные наборы слоев. Создайте свой собственный набор слоев Used, где будут перечислены только вышеперечисленные слои.

Также очень удобен режим «одного слоя», который переключается горячей клавишей Shift+S. Режим одного слоя позволяет хорошо ориентироваться в слоях, особенно когда редактируете чужой проект.

Q002. С чего начать проектирование печатной платы?
A002. Как обычно, создание новой платы начинается с подготовки и поиска библиотек компонентов и рисования принципиальной схемы. Если эти два шага уже Вами пройдены, то создание платы начинается в редакторе PCB с рисования контура печатной платы. Контур платы рисуется и редактируется через меню Design -> Board Shape.

При рисовании платы пользуйтесь координатной сеткой (Grid). Чтобы перезадать Grid (поменять шаг координатной сетки), нажмите горячую клавишу G. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil. Чтобы включить/выключить привязку к координатной сетке, зайдите в меню Design -> Board Options -> галочка Snap To Grids. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil.

В диалоговом окне Board Options также можно поменять единицы измерения mm (Measurement Unit -> Metric) или mil (Measurement Unit -> Imperial), или воспользуйтесь быстрым переключением с помощью горячей клавиши Q. См. также Q006 про устройство системы координат AD.

Все координаты, которые отображаются в редакторе, отсчитываются относительно так называемой точки привязки (relative Origin), на которую указывает Origin Marker.

После того, как указали границы платы, на слое KO (Keep-Out Layer) рисуется замкнутая не залитая область, в которой возможна трассировка проводящего рисунка платы. Если в слое KO нарисована залитая область, то в этой области трассировка будет запрещена.

Q003. Как получить выходные файлы Gerber и файлы для сверлильного станка?
A003. Меню File -> Fabrication Outputs -> Gerber files. Подробнее см. в документации AR0119 CAM Editor Introduction.pdf.

Q004. Как перенумеровать принципиальную схему (расставить на деталях RefDes, Reference Designator — R1, R2, C1, C2, C3 и т. д.)?
A004. Меню Tools -> Annotate Schematics, Tools -> Reset Schematic Designator.

Q005. Какие общие приемы работы с редактором? Как дублировать существующий компонент/объект?
A005. Можно воспользоваться стандартными командами Copy (Ctrl+C) /Paste (Ctrl+V), однако вставка имеет некоторую особенность. После того, как нажмете Ctrl+C (копировать), AD предложит первым кликом указать относительную точку (reference point). После этого можете нажать Ctrl+V и вставить компонент, при этом просто укажите место для вставки и кликните на нем, чтобы поместить вставляемый объект.

Для навигации по чертежу используйте кнопки и колесико мыши. Колесико прокручивает поле чертежа вверх / вниз, если же при этом удерживать клавишу Shift, то вправо / влево. Если удерживать Ctrl, то кручение колесика дает масштабирование (получается приближение / отдаление поля чертежа относительно позиции курсора). Масштабирование также происходит, если удерживать нажатым колесико, и перемещать мышь. Удержание правой кнопки мыши и перемещение курсора позволяет перетаскивать поле чертежа (инструмент «рука»).

Q006. Как устроена система координат AD? Как измерять расстояния на печатной плате?
A006. По умолчанию редактор PCB Editor имеет систему координат с точкой отсчета в левом нижнем углу рабочего пространства. Эта точка имеет координату (0,0) и называется также абсолютной точкой отсчета (Absolute Origin). Рабочее пространство имеет размеры 100 на 100 дюймов. Точка отсчета (reference point) системы координат может быть в любое время переназначена через меню Edit -> Origin -> Set, эта установка известна также как относительная точка отсчета (relative Origin). Координаты, которые Вы можете увидеть в строке статуса (и при редактировании границ печатной платы), указываются как раз относительно relative Origin. В рабочем поле чертежа платы точка отсчета relative Origin видна как кружок с перекрестием (Origin Marker).

Пункт меню Edit -> Origin -> Reset сбрасывает положение точки relative Origin в точку отсчета Absolute Origin.

Единицы измерения могут переключены в диалоге Design -> Board Options -> Measurement Unit из метрической системы (mm, Metric) в дюймовую (mil, Imperial) и наоборот. Другой способ переключения — меню View -> Toggle Units или горячая клавиша Q.

Относительная координата Y растет снизу вверх (в некоторых системах проектирования бывает наоборот), координата X растет слева направо, с переходом через 0 (из отрицательных координат в положительные) в точке Origin Marker.

Абсолютные расстояния между двумя точками можно измерять с помощью горячей клавиши Ctrl+M.

Q007. Для чего нужен слой KO (keep out layer)?
A007. Слой keep out layer является специальным слоем. Все объекты, которые помещены на слой keep out, действуют как препятствие или граница для объектов, размещаемых на любом сигнальном слое. Слой keep out используется для определения регионов для трассировки платы и границ размещения деталей, или областей, которые должны быть свободны от компонентов и разводки. Обычно замкнутая линия границы keep out проходит по периметру печатной платы, и учитывает требования к зазорам, связанным с установкой механических узлов крепления, направляющих и т. п.

Q008. Как отредактировать уже проложенные трассы (поменять проводящий рисунок)?
A008. Трассы удаляются просто — достаточно кликнуть на сегменте, который нужно удалить, и нажать кнопку Delete. Потом можно воспользоваться инструментом Interactive Route Connections, чтобы вручную развести соединение.

Q009. Я случайно закрыл панель Projects (браузер файлов — окно, где видна навигация по файлам проекта, см. скриншот), и не могу снова ее открыть.

Как мне снова открыть панель Projects? Как управлять видимостью рабочих панелей, где это настраивается?
A009. Панель Projects можно снова отобразить, если поставить галочку в меню View -> Workspace Panels -> System -> Projects (глубоко запрятали). Через меню View -> Workspace Panels настраивается видимость других панелей.

Если у Вас маленькие мониторы, или монитор только один, можно воспользоваться правой автоматически сворачивающейся панелью, куда можно перетащить все нужные Вам рабочие панели. На скриншоте показано добавление панели Projects на общую сворачивающуюся панель. Если Вы счастливый обладатель двух мониторов, то общую панель можно перетащить на другой монитор.

Q010. Как управлять полигонами заливки медью (Polygon Pour)? Как сделать полигон не залитым? Как временно убрать полигон, чтобы он не мешал редактированию платы?
A010. Заливки медью редактируются и управляются инструментом Polygon Pour Manager, который можно открыть через меню Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Можно также отложить (Shelve) полигон (он становится невидимым). Подробнее про полигоны и заливки см. [4].

Q011. Как проверить правила дизайна DRC (Design Rule Check)?
A011. Tools -> Design Rule Check. -> расставьте в диалоге галочки, кликните на кнопку Run Design Ru e Check. В строке статуса отобразится полоска прогресса, и по завершении процесса проверки DRC откроется HTML-страничка «Design Rule Verification Report».

Q012. Как настроить используемые библиотеки корпусов? Где взять еще библиотеки для AD?
A012. Design -> Add/Remove Library. -> на закладке Installed расставить/убрать галочки на библиотеках. Дополнительные библиотеки можете скачать по ссылке [2]. Файлы библиотек имеют расширение файла *.IntLib, и устанавливаются через меню Design -> Add/Remove Library. -> на закладке Installed нажмите кнопку Install. и выберите файлы новых библиотек.

В новых версиях Altium используемые библиотеки настраиваются через диалог Available File-based Libraries, который можно открыть через панель Components (если она не отображается, то поставьте соответствующую галочку в меню View -> Panels). Нажмите на кнопку с тремя горизонтальными полосками, которая находится в верхнем правом углу панели Components, и выберите File-based Libraries Preferences. откроется диалог Available File-based Libraries. В нем можно посмотреть и настроить используемые в проекте библиотеки (закладка Project), посмотреть установленные библиотеки и установить новые (закладка Installed), настроить пути поиска библиотек (закладка Search Path).

Много библиотек можно найти на сайтах designcontent.live.altium.com и wiki.altium.com [5, 6].

Q013. Что означают суффиксы в именах корпусов _L, _M, _N (например SO8_L, SO8_M, SO8_N)?
A013. Суффиксы означают варианты посадочных мест компонента для разных плотностей разводки и размещение компонентов (от плотности разводки зависят допустимые зазоры между корпусами элементов и размеры контактных площадок).

На картинках для сравнения показаны длины выводов корпусов с разными суффиксами (пример SO8_L, SO8_M, SO8_N соответственно).

Q014. Как работать с библиотеками в Altium Designer? Как экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы)?
A014. К печатной плате относятся три вида библиотек — файлы с расширением *.IntLib (от сокращения Integrated Library), с расширением *.PcbLib (посадочные места на печатной плате) и с расширением *.SchLib (символы для принципиальной схемы). В библиотеку IntLib входит содержимое библиотек PcbLib и SchLib.

Чтобы экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы), из открытого документа принципиальной схемы или документа PCB выберите в меню команду Make Integrated Library.

Q015. Где найти русскую документацию по AD?
A015. Зайдите на сайт wiki.altium.com, выберите Русский вариант Altium Wiki.

Q016. Я не могу кликнуть ни на что, и все компоненты и дорожки серые.
A016. Возможно, что Вы установили маску (mask set). Очистите маску выбором Clear в правом нижнем углу окна.

Q017. Почему я не могу импортировать изменения их schematic editor в PCB?
A017. Самая общая причина — Вы забыли дать компонентам верный designator, RefDes (R1, R2, C1 и т. п.). Возможно, он все еще имеет суффикс ?, или не найдено посадочное место (footprint) для компонента.

Q018. При импортировании изменений из schematic editor в PCB часто выводится сообщение «Failed to Match . Components Using Unique Identifiers».
A018. Обычно это происходит потому, что Вы делали копирование и вставку компонентов, например между листами схемы. В этом случае предупреждение безопасно (можно избежать его путем приведения в соответствие компонентов SCH и PCB через окно Project -> Component Links). Однако это может быть важным предупреждением, если Вы ошиблись в схеме (см. Q017).

Q019. От чего зависят правила допустимого зазора между корпусами отдельных компонентов? Как размещать компоненты без нарушения правил?
A019. Ограничение на взаимное размещение компонентов на плате называется Component Clearance Constraint. Это правило задает минимальное расстояние (зазор), на котором компонент может находиться от других компонентов. Component Clearance включает в себя зазор между 3D моделями, используемыми для определения тел компонента (для типов STEP и простых extrude), а также модели, не относящиеся к компоненту, такие как механические крепления или корпуса PCB. При отсутствии 3D моделей для определения формы используются примитивы на слоях шелкографии и меди (исключая Designator и Comment), и размер со значением высоты (height), указанный в свойствах компонента.

Зазор компонента вычисляется по точным 3D моделям, чтобы определить форму и контур компонента по связанным объемным объекта тела компонента. Для этой цели может быть импортирована 3D модель STEP или простые 2D фигуры. Очевидно, что использование 3D тел дает самую большую точность, когда проверяются зазоры, особенно в вертикальном направлении, в контексте возможной сложной формы компонентов.

Правило Component Clearance не проверяется для зазора между телами 3D и поверхностью платы. В правиле Component Clearance задаются следующие ограничения:

Minimum Horizontal Clearance (минимальный горизонтальный зазор) — здесь указано значение минимально допустимого зазора в горизонтальной плоскости между размещением компонентов в проекте платы.

• Specified (default) – выполняется проверка зазора от всей формы, заданной по объемному телу модели или по свойствам посадочного места компонента. По умолчанию = 10 mil.

Minimum Vertical Clearance — значение для минимально допустимого вертикального зазора между компонентами в проекте платы.

• Specified (default) – проверка зазора выполняется от всей формы, заданной по объемному телу или по свойствам посадочного места компонента. Когда для проверки используется объемное тело, то можно размещать один компонент поверх другого, при этом нарушения не возникнет. По умолчанию = 10 mil.
• Infinite – для проверки зазора используется значение «бесконечность». Это означает, что любые компоненты, размещенные выше или ниже приведут к нарушению. Например, на плате имеется механизм настройки, который должен быть всегда доступен. Использование этого правила на компоненте приведет к нарушению с любыми компонентами или свободными объектами (free-floating objects) которые попадают в область над или под компонентом.
• Show actual violation distances — показать реальную дистанцию нарушения. Разрешение этой опции покажет линии между точками или нарушение правила между компонентами. Размер показанной линии может быть полезен в вычислении требуемого расстояния для перемещения объекта, чтобы исправить нарушение. Имейте в виду, что разрешение этой опции может уменьшить скорость работы на некоторых компьютерных системах.

Как исправить двойные правила (Duplicate Rule Contentions). Все правила проверяются по установкам приоритета. Система просматривает правила от наивысшего приоритета до низшего, и берет первое, которое срабатывает по набору выражений по проверяемым объектам.

Правила прикладываются проверками Online DRC и Batch DRC.

• Выдавленное простое 3D тело (extruded, simple) — это полигональная фигура, которая может быть размещена в библиотечный компонент или любой документ PCB на любой разрешенный для использования механический слой. Посадочное место компонента может использоваться чтобы специально указать физический размер и форму компонента по осям X, Y и Z. Для большей информации обратитесь к разделу 3D Body документации по редактору PCB Editor.
• Может быть использовано несколько 3D примитивов тела, чтобы задать форму объекта любой сложности. Это может быть полезно для распределения компонентов в вертикальном направлении, и позволит Вам менять высоту различных регионов компонента по вертикальной оси.
• Модели 3D STEP могут быть импортированы в посадочные места компонента для получения реалистичного представления при 3D визуализации платы. Модели могут быть либо прилинкованы, либо встроены в посадочное место компонента. Прилинкованные файлы остаются в своем оригинальном местоположении, так что если оригинальный файл изменен, то это автоматически отразится в Altium Designer.
• Модели 3D STEP могут быть импортированы как не монтируемые на плату (non-PCB mounted), не как компоненты, а как свободные (free-floating) объекты. Это позволяет реализовать реалистичное представление других объектов (возможно не являющихся частями печатной платы), которые входят в собранный разработанный дизайн. К примеру, это может быть посадочное место (крепление) платы, или другие печатные платы как общая сборка из плат. Зазор между компонентами платы и свободными объектами также проверяется. Это предоставляет возможность с помощью Altium Designer проверять зазоры всего собранного электронного узла.

Q020. Как поменять толщину уже проложенного проводника? Как поменять толщину всех (или нескольких сразу) проводников на плате?
A020. Сначала нужно выбрать необходимый проводник или проводники, у которых нужно поменять толщину. Для этого можно использовать левый клик мышью (вместе с клавишами Ctrl и Shift если нужно интерактивно выбрать несколько треков). Можно также использовать фичу Find Similar Objects (найти аналогичные объекты), например, если Вы хотите отобрать проводники по нужной ширине. Чтобы найти аналогичные объекты, сделайте правый клик на нужном объекте, выберите в меню Find Similar Objects. Откроется окно настройки фильтра поиска объектов по задаваемым критериям. Отредактируйте критерии выбора, убедитесь, что стоит галочка запуска инспектора (Run Inspector) и кликните OK. Окажутся выбранными все подходящие под фильтр объекты (например проводники, у которых нужно поменять ширину) и откроется панель инспектора PCB (PCB Inspector), с помощью которых Вы можете указать новую ширину выбранных проводников.

PCB Inspector можно вызвать в любой момент, если нажать клавишу F11.

Q021. Что такое DRC, Online DRC, Batch DRC, для чего это нужно? Как выключить Online DRC?
A021. Design Rule Check (DRC) переводится как «проверка правил дизайна». Правила DRC позволяют правильно спроектировать плату — она будет не только соответствовать всем требованиями завода-изготовителя, но и в ней не будет ошибок и будут правильно разведены все цепи.

DRC может проверяться двумя способами — постоянно во время разработки (этот вариант называется Online DRC), и однократно, когда Вы специально запустите тест DRC (этот вариант называется Batch DRC). Настройка проверки Online DRC и Batch DRC происходит расстановкой соответствующих правилам галочек в диалоге Tools -> Design Rule Check. Эти галочки селективно разрешают и запрещают проверку Online DRC и Batch DRC по указанным правилам.

Полностью выключить постоянную проверку DRC (отключить Online DRC глобально по всем правилам) можно через меню DXP -> Preferences -> PCB Editor -> General -> для отключения нужно убрать галочку Online DRC.

Q022. Как поменять деталь / компонент (к примеру, сменить тип корпуса, номинал), и при этом отразить изменения как на плате, так и на принципиальной схеме? Как убедиться в том, что схема синхронизирована с печатной платой (соответствует ей)?
A022. Процедура проверки соответствия схемы и платы называется синхронизацией дизайна, и включает в себя 2 шага.

• Шаг 1. Нужно убедиться, что все компоненты схемы (schematic components) и посадочные места платы (PCB footprints) связаны друг с другом с использованием меню PCB editor -> Project -> Component Links.
• Шаг 2. Нужно найти различия в схеме и в печатной плате через меню PCB editor -> Project -> Show Differences. и разрешить их.

Вот простой пример, описывающий процесс синхронизации после импортирования печатной платы из проекта P-CAD, который содержит отдельную схему и одну печатную плату (PCB).

Выполнение Шага 1. Импортируйте файлы P-CAD (один файл .sch и один файл .pcb), используя визард AD (меню филе -> Import Wizard). В результате получите проект PCB. Если используете иерархическую структуру схем (а не плоский дизайн), то может получиться практически пустая схема верхнего уровня, которую можно удалить как ненужную.

Нужно синхронизировать проект, сперва удостоверившись, что уникальные идентификаторы RefDes (designator) соответствуют уникальным идентификаторам PCB. В системе AD каждый символ схемы и соответствующее ему посадочное место имеют одинаковый общий уникальный идентификатор. Он необходим, когда Вы меняете RefDes, reference designator (система P-CAD не использует такой уникальный идентификатор). Сделайте синхронизацию, открыв сначала PCB, и перейдите в меню Project -> Component Links. после чего откроется диалог, где Вы сможете связать друг с другом все компоненты, и найти несоответствия. Цель всей процедуры — получить все компоненты в списке ‘Matched Components’, который находится справа. Если Ваша схема P-CAD и плата PCB имела все соответствующие обозначения designators, Вы можете просто кликнуть на кнопку ‘Add Matched pairs By >>’ и установить соответствующие галочки, и затем кликните ‘Perform Update’. Все компоненты перейдут из левого столбца (unmatched) в правый (matched).

Выполнение Шага 2. На этом шаге нужно просто удостовериться, что нет различий (No Differences) между схемой и PCB, что делается следующим образом. Либо в редакторе схемы, либо в редакторе PCB зайдите в меню Project -> Show differences. Откроется маленькое окно для выбора документов сравнения (Choose Documents to Compare), где выберите Ваш файл платы PCB и кликните OK. Запустится окно диалога (Differences between . ), где Вы проверите разницу в информации на схеме и печатной плате. Могут быть отображены много отличий, однако большинство из них не будут критичными, так как они описывают отличия, которые не касаются электрической целостности дизайна.

Чтобы убрать некритичные предупреждения о различиях, можно зайти в Project -> Project Options, перейти на закладку Comparator и установить некоторые установки так, чтобы игнорировать некритичные различия компонентов схемы и посадочных мест PCB.

Цель выполнения шага 2 — чтобы запуск Project -> Show differences показывал окно ‘No differences detected’ (отличий не найдено). Если отличия все-таки есть, просто удостоверьтесь, что знаете о них, и что они не повлияют на целостность и качество Вашего проекта печатной платы.

К примеру, если Project -> Show Differences говорит Вам, что у R1 имеется отличающийся комментарий, то на это можно не обращать внимания. Не нужно беспокоиться о том, что в комментарии для символа схемы R1 стоит значение «100 ohm», и комментарий для R1 посадочного места содержит значение «0805». Но если Show Differences говорит, что компонент схемы R1 есть в схеме, но отсутствует в PCB, то этому нужно уделить больше внимания.

Q022a. У меня плата и схема синхронизированы, и нужно поменять только посадочные места некоторых компонентов на другие (предположим, поменять все корпуса с 0603 на 0805). Как это проще сделать?
A022a. Процесс по шагам:

1. Выделение всех компонентов, которые надо поменять. Сделайте правый клик на одном из компонентов, который надо поменять, выберите из контекстного меню Find Similar Objects. Предположим, старый корпус у нас типа 0603, надо поменять все такие корпуса на 0805. Тогда в столбце Same поменяйте в строке Footprint значение Any на Same, убедитесь, что стоят галочки, как на скриншоте, и нажмите ОК.

В результате на плате окажутся выбранными все детали с корпусами 0603, и откроется окно PCB Inspector.

2. Поменяйте в PCB Inspector у выделенных объектов тип корпуса на 0805, для чего измените значение Footprint.

Все корпуса 0603 печатной платы поменяются на 0805.

3. Перенесите все изменения из платы в принципиальную схему, для чего выберите Update Schematics in .

4. Запустите тест DRC (меню Tools -> Design Rule Check. -> кнопка Run Design Rule Check), и вручную исправьте все нарушения, которые возникли на плате.

Q023. Мне нужно сделать из посадочных мест компонентов простое макетное поле, которое не должно учитываться проверками цепей (DRC) и проверками на синхронизацию (Project -> Component Links. Show Differences. ).
A023. Нужно разместить на плату не компонент, а посадочное место (footprint), после чего выбрать в его контекстном меню Component Actions -> Explode Selected Components To Free Primitives. Это действие фактически удалит компонент (или компоненты, если Вы выбрали несколько компонентов), и оставит после себя только контактные площадки от них.

Q024. Как убрать с нужных мест защитную маску? Как сделать окна в защитной маске?

Q025. Как убрать из некоторых мест платы окна в маске для паяльной пасты? Например, я сделал из компонентов макетное поле, не собираюсь туда ничего монтировать, и мне не нужно наносить паяльную пасту на контактные площадки макетного поля.
A025. Маска для паяльной пасты задается на слоях Top Paste (TP) и/или Bottom Paste (BP), в зависимости от типа контактной площадки (pad) и ее размещения на верхней или нижней стороне платы (если это площадка SMD). Чтобы удалить окна в маске паяльной пасты для контактной площадки, зайдите в свойства контактной площадки (кликните правой кнопкой мыши на контактную площадку и выберите Properties. из её контекстного меню). После этого в области Paste Mask Expansion переключите радиокнопку из положения Expansion value from rules в положение Specify expansion value. Текстовое окно для ввода значения станет активным, введите туда отрицательное значение, которое превышает половину минимального размера контактной площадки. К примеру, у Вас контактная площадка SMD размером 51 x 39 mil, тогда введите в значение -20mil и нажмите OK. Если контактная площадка находится на слое Top Layer (TL), то Вы увидите, что в слое Top Paste (TP) пропадет прямоугольник окна маски для паяльной пасты.

Q026: Что такое Board Insight System, для чего это можно использовать?
A026: Система Board Insight — набор визуальных инструментов для облегчения навигации по плате. Это лупа с особыми возможностями, показ расширенной информации по объектам под курсором, просмотр объектов в трехмерном виде со срезами, подсветка цепей и другие возможности. Подробнее см. [9].

Q027. Как поменять внешний вид курсора в PCBeditor, как сделать привычное большое перекрестие?
A027. Меню Tools -> Preferences -> PCB Editor -> General -> Other -> Cursor Type. Внимание: курсор будет виден как перекрестие в активных режимах редактирования графики платы — например, когда Вы рисуете полигон, трассу или перемещаете компонент. Во всех остальных случаях курсор все равно останется в виде простой стрелки.

Q028. Почему не получается развести цепь? Прокладка дорожки неожиданно останавливается.
A028. Прокладке мешает активное правило дизайна (Online Design Rule Check). Прокладка натыкается либо на графику в слое Keep Out (KO), которая не видна из-за Single Layer mode (режим отображения одного слоя), либо слишком толстая дорожка не может быть проложена в этом месте. Включите отображение слоя KO (можно выйти из режима одного слоя нажатиями горячих клавиш Shift+S). Толщину дорожки во время прокладки можно поменять нажатием Shift+W.

Q029. Я удалил несколько ошибочно проложенных трасс, и хочу их развести автоматически через меню Auto Route. Почему у меня автотрассировщик Situs сразу завершается, не закончив разводку?
A029. Потому что установлена галочка Auto Route ->All. -> Lock All Pre-routes.

Q030. Почему поиск различий PCB Editor -> Project -> Show Physical Differences. -> в диалоге выбора документа выбираю мой файл печатной платы имя_моего_проекта.PcbDoc -> OK показывает ошибку Extra Room Definitions -> Room [имя_моего_проекта] Scope=InComponentClass(‘имя_моего_проекта’) TopLayer in имя_моего_проекта.SchDoc?
A030. Это глюк, на который можно не обращать внимания. Чтобы устранить ошибку, зайдите в Project -> Project Options -> закладка Comparator -> Differences Associated with Components -> Extra Room Definitions -> поменяйте Mode на Ignore Differences.

Q031. Почему автотрассировщик Situs прокладывает дорожки от ножек микросхем тоньше, чем задано в ограничении на ширину дорожки?
A031. Внимательно просмотрите окошко Routing Setup Report ([10], см. «Золотое правило»), это окно появляется перед запуском трассировщика — там не должно быть никаких ошибок (0 Errors), предупреждений (0 Warnings) и подсказок (0 Hints). Если имеются какие-то ошибки, предупреждения, подсказки, то лучше их изучить и устранить редактированием правил. К примеру, у меня было предупреждение о том, что правило SMD Neck-Down Constraint (Percent=50%) (All) создавало нарушение минимальной ширины для трассировки. Пример вывода:

Правило SMD Neck-Down служит для создания тонких ответвлений от ножек микросхем с малым шагом, оно не было у меня настроено правильно. Поначалу я не обратил на это предупреждение никакого внимания, и в результате не мог понять, откуда Situs кладет дорожки толщиной 5.905 mil к ножкам SMD микросхем, тогда как минимально допустимая ширина дорожки (Width) установлена на 7.874 mil. После того, как я это предупреждение исправил, Situs стал работать нормально.

Q032. Проблема с генерацией списка деталей (BOM, Bill Of Materials). Нужен список в виде таблицы, где детали будут сгруппированы в строку по номиналам, т. е. в одной строке представлен один номинал.
A032. В редакторе PCB нет возможности вывести в BOM значение параметра Value, поэтому отчет BOM лучше всего делать в редакторе схемы SCH. Откройте схему, выберите в меню Reports -> Bill Of Materials. Откроется окно диалога настройки отчета.

Чтобы элементы в отчете были сгруппированы правильно (по номиналам), нужно настроить поле Grouped Columns (слева вверху на скриншоте). Нужные для группирования параметры можно перетаскивать мышью из поля All Columns (слева) в поле Grouped Columns (и обратно). Смысл группирования состоит в том, чтобы можно было объединить компоненты одного вида друг с другом по определенному параметру — например, по номиналу, или по номиналу и типу корпуса. Так проще заказывать детали для монтажа и закупки. К примеру, если у Вас все конденсаторы и резисторы в корпусах SMD 0805, то достаточно сгруппировать отчет BOM только по номиналу Value. Процесс настройки отчета по шагам:

1. В списке All Columns выберите галочками параметры, которые хотите видеть в столбцах отчета. Я обычно выбираю 2 параметра: Designator (RefDes, позиционное обозначение компонента на принципиальной схеме типа R1, R2, C1 . ), Quantity (количество), Value (номинал компонента).
2. Перетащите Value из списка All Columns в Grouped Columns. Footprint и Comment перетащите в из Grouped Columns в All Columns. Этими действиями мы задали группирование в строках таблицы только по параметру Value (номинал компонента).

3. Теперь осталось вывести отчет в нужном формате, это делается с помощью опций в нижней части диалога. Можно вывести отчет в XLS, PDF, HTML (выпадающий список File Format). Для генерации отчета нажмите кнопку Export. и укажите имя и место для файла отчета.
4. Другой способ вывода отчета — нажать кнопку Menu и выбрать Report. Откроется окно Report Preview, в котором можно предварительно посмотреть отчет, распечатать его, или экспортировать в файл.

Q033. При генерации BOM в заголовках таблицы появляется странный текст «#Column Name Error: . «.
A033.

Q034. Как получить отчет об используемых диаметрах сверл на печатной плате (Drill Report)?
A034. После того, как Вы сгенерировали выходные данные сверления (подробно как это делается см. [11]), автоматически будет создан файл ProjectOutputs\*.DRR (вместо звездочки будет имя проекта). В этом файле будет подробный отчет по диаметрам отверстий и их количеству для каждого диаметра, примерно вот в таком виде:

Q035. Как изменить диаметр отверстия (или диаметр кольца меди) переходного отверстия Via?
A035. Это можно сделать 2 способами — через контекстное меню (нужно выбрать переходное отверстие, сделать правый клик) Properties. откроется окно диалога, где можно поменять Hole Size (диаметр отверстия) и Diameter (внешний диаметр кольца меди переходного отверстия).

Также можно поменять параметры выбранного переходного отверстия с помощью панели PCB Inspector. Она выдвигается из правой части рабочего поля, если подвести курсор мыши в правой части экрана к закладкам инструментов (если закладка PCB Inspector у Вас не отображена, то её можно включить через меню View -> Workspace Panels -> PCB -> PCB Inspector).

С помощью диалога свойств Properties и инструмента PCB Inspector можно менять параметры других объектов печатной платы (например, толщину трасс соединений).

Q036. Почему у некоторых компонентов на плате контактные площадки заполнены зелеными кружочками с крестиками?
A036. Таким способом система пытается показать нарушение (Violation), которое связано с этим компонентом. На скриншоте показан пример такого нарушения — конденсатор слишком близко находится с корпусом микросхемы.

Подробности нарушения можно подсмотреть в контекстном меню компонента, у которого есть нарушение (выберите компонент, сделайте правый клик, выберите Violations).

Q037. Как сделать так, чтобы переходные отверстия (Via) были закрыты защитной маской?
A037. Для этого достаточно установить у них свойства «Force complete tenting on top» (для верхнего слоя) и «Force complete tenting on bottom» (для нижнего слоя).

Чтобы быстро установить эти свойства у всех переходных отверстий, воспользуйтесь инструментом Find Similar Objects. Для этого выберите одно переходное отверстие, сделайте на нем правый клик, выберите пункт Find Similar Objects. настройте нужные условия для выделения и кликните OK. Будут выделены все переходные отверстия, которые совпали с условиями поиска. Теперь с помощью PCB Inspector установите свойства Solder Mask Tenting — Top и Solder Mask Tenting — Bottom сразу у всех выделенных переходных отверстий.

Q038. Как убрать у переходных отверстий (via) термобарьер при подключении к полигону?
A038. Это можно сделать через настройку правил Design Rules. Процесс по шагам:

1. Меню Design -> Rules. раскройте узел правил Plane -> Polygon Connect Style.

2. Нажмите кнопку New Rule. В списке правил появится новое правило PolygonConnect_1 (это имя может быть произвольным, можете назначить ему более осмысленное имя, например RuleViaConnect).

3. Двойным кликом на имя PolygonConnect_1 в дереве откройте правило на редактирование. В списке радиокнопок «Where The First Object Matches» выберите вариант Advanced (Query). В области ввода Full Query, где уже стоит All, вбейте вместо All запрос IsVia.

4. В нижней части Constraints выберите Connect Style «Direct Connect». Должно получиться примерно как на скриншоте.

5. Нажмите кнопку Priorities. (в нижней части окна). Появится окно настройки приоритетов правил. Установите у нового правила цифру приритета меньше, чем у всех правил в списке (чем меньше цифра, тем выше приоритет). Для смены приоритета есть кнопки Increase Priority (увеличить приоритет) и Decrease Priority (уменьшить приоритет). Должно получиться примерно так, как на скриншоте.

6. Нажмите Close, и затем OK, настройка правил Design Rules завершена. Теперь перезалейте полигоны через меню Tools -> Polygon Pours -> Repour All Polygons.

Q039. Есть ли аналог подсветки цепей, как в PCAD и Eagle (Highlight Net, Highlicht Component)? Выбрал цепь на схеме, и она подсветилась целиком как на схеме, так и на печатной плате?
A039. Аналоги подсветки функций есть, но они размазаны по разным инструментам, и работают по-другому. Одновременную подсветку и на плате, и на схеме делает инструмент Cross Probe (доступен либо в меню Tools, либо по кнопочке с карандашиком).

Также есть подсветка цепи целиком, но только в пределах одного редактора — или схемы, или платы. Ctrl+клик выделит всю цепь целиком на печатной плате, Alt+клик делает то же самое на схеме. В редакторе печатной платы наведение курсора на дорожку подсвечивает всю её цепь.

Подробнее про инструменты навигации по дизайну см. [12].

Q040. При попытке переместить компонент в редакторе PCB он «сопротивляется» — не получается поместить компонент в нужное место.
A040. Вероятно, попыткам переместить мешают другие компоненты на плате, либо неправильно заданные защитные области перемещаемого компонента. Понять, в чем проблема, при перемещении компонента поможет кнопка R — она циклически меняет параметры перемещения, выбирая один из трех вариантов — соблюдать ограничения, либо смещать соседние компоненты в случае конфликта, либо игнорировать ограничения. У меня похожая проблема возникла, когда я отредактировал посадочное место разъема, удалив лишние ножки, но забыл при этом уменьшить графику в механическом слое 3 (M3).

См. также настройки по умолчанию для редактора PCB — меню Tools -> Preferences. -> раздел PCB Editor -> Routing Conflict Resolution -> галочка Ignore Obstacles. Там же поменяйте настройку Dragging на один из необходимых вариантов — Ignore Obstacles, Avoid Obstacles (Stap Grid), Avoid Obstacles.

Q041. Как убрать проводники всей цепи целиком?
A041. Меню Route -> Un-Route -> Net, появится зеленый курсор в виде перекрестия. Наведите на дорожку нужной цепи и кликните, разводка всей цепи будет удалена.

Q042. Как повернуть объект?
A042. В обоих редакторах и схемы, и платы общий принцип поворота — выбирается объект, перетаскивается мышью, и в процессе перетаскивания клавиша пробел поворачивает объект. По умолчанию шаг поворота составляет 90°, но это можно поменять в настройках обоих редакторов (меню Tools -> Preferences. ).

Q043. Как повернуть компонент на печатной плате на 45 градусов?
A043. выберите компонент, откройте его свойства (Properties), в разделе Location поменяйте параметр Rotation на 45.

Q044. Как на схеме отзеркалировать объект?
A044. Выберите объект, откройте его свойства, прокрутите вниз до раздела Graphical, поставьте галочку Mirrored.

Q045. Почему во время интерактивной трассировки не получается переключиться на другой сигнальный слой (клавишами +, -, * на цифровой клавиатуре)?
A045. Переключиться во время прокладки дорожек можно только на видимые слои. Скорее всего слой, на который Вы не можете переключиться, скрыт (не отображается).

Q046. Как по списку деталей найти нужный компонент на плате (подсветить его)?
A046. Откройте панель PCB. Чтобы её открыть, клинките на кнопку Panels, расположенную в нижнем правом углу редактора, и поставьте галочку напротив PCB, см. скриншот.

В панели PCB выберите нужный класс компонентов. Например, для отображения списка компонентов на нижней стороне платы выберите класс «Bottom Side Component» (см. скриншот ниже). В панели PCB отобразится список компонентов на слое Bottom. Выберите искомый компонент в списке, и кликните на него мышью. Этот компонент будет подсвечен в редакторе платы. Если установлена галочка Zoom, то подсвеченный компонент будет показан с максимальным приближением.

Q047. Как открыть нижний слой PCB без зеркалирования?
A047. В редакторе выберите в меню View -> Flip Board (Ctrl+F).