AltiumDesigner原理图及其模板常规设计Word格式.docx
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AltiumDesigner原理图及其模板常规设计Word格式.docx
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1.3.3设计原理图
原理图设计部分同时需要做的原理图库的设计,虽然AltiumDesigner10软件自带一部分库,但不是包含市面上所有的元件,尤其是最新推出元件。
在原理图绘制过程中,有整体原理图的复杂程度决定采用何种结构的设计方式。
通常所说的层次原理图设计,就为工程师做复杂电路板提供了便捷。
原理图设计后期,用ERC(ElectricalRulesCheck)工作查错,找出错误原因并修改原理图。
1.3.4设计组建的封装
对器件的封装设计,主要是查看器件手册。
也可以直接用测量工具测量器件的实际工具,然后再做封装。
1.3.5PCB板设计
工程师在确定PCB机械尺寸后,就将通过ERC测试的原路图导入PCB板中,根据项目的实际要求设置PCB的规则,板的层数等。
布局在PCB设计中占大部分时间,一个优秀的硬件工程师对布局的要求是很苛刻,尤其是电磁兼容性问题。
布局完成后接下来布线、泪滴、铺铜,DRC(DesignerRuleCheck)测试。
1.3.6校对审核
工程师完成PCB设计后,需要对自己设计的电路进行校对,确定方案中设计的硬件电路在设计中没有因特殊原因被误修改。
对于复杂的电路板,多人分工合作,最终由PCB工程师布线完成,更需要多人对各自设计的电路图与PCB部分进行校对,最终由项目工程师做整体审核。
1.3.7文档整理
这部分主要分三部分人的工作:
导出制板所需的GERBER文档,料单(BOM)生产,导出原理图文件,打印输出。
2、AltiumDesigner10建立项目
AltiumDesigner10的所有电路设计工作都必须在DesignExplorer(设计管理器)中进行,同时设计管理器也是AltiumDesigner10启动后的主工作接口。
设计管理器具有友好的人机接口,而且设计功能强大,使用方便,易于上手。
因此本章将对设计管理器中关于电路板设计的使用进行的介绍。
2.1打开AltiumDesigner10软件
在桌面双击AltiumDesigner10快捷键,启动画面如图2-1。
图2-1AltiumDesigner10启动画面
2.2主菜单和主工具栏
主菜单和主工具栏如图2-2所示。
AltiumDesigner10的主菜单栏包括File(文件)、View(视图)、project(项目)、Window(窗口)和Help(帮助)等。
左边为FilesPanels(文件工作面板),Navigator(向导),Projects(项目),右边对应的是主工作面板,最下面的是状态条。
其中项目栏是我们经常进行操作使用的地方,需要说明的是左边的菜单栏目位置是灵活的,可以随自己的习惯进行移动。
图2-2AltiumDesigner10主工具栏
2.3项目工程建立
2.3.1在你工作区,新建一个文件包(例如在桌面建立个文件包,接下来的项目文件都将存于该文件包内)。
2.3.2单击菜单【File】→【New】→【Project】→【PCBProject】,默认为PCBProject1.PrjPCB,完成后如下图2.3所示。
图2-3AltiumDesigner10新项目
2.3.4保存这个项目
鼠标右击该项目图→【SaveProject】→指定文件包,或者通过鼠标点击【File】→【SaveProject】。
2.3.5建立原理图文件和PCB文件
单击菜单【File】→【New】→【Schematic】建立原理图文件(在你没有修改软件模板的情况下,默认为Altium公司的模板),直接保存在指定的项目文件夹内。
单击菜单【File】→【New】→【PCB】建立原理图文件,保存在指定的项目文件夹内。
保存的方法与项目保存类似。
2.3.6添加文件
添加已经建立的原理图文件和PCB文件到指定的项目中,单击菜单【Project】→【AddExistingtoProject】,弹出如图2.4。
鼠标双击点击原理图后,便添加到指定的项目中,同样的方法,我们可将所创建的PCB文件添加到指定的项目中。
同时我们还可以将项目需要的原理图添加到指定的项目中。
图2.4AddExistingtoProject
图2.5RemovefromProject
2.3.7删除添加的文件
鼠标右击图2.5中的文件,在弹出的菜单类点击【RemovefromProject】,即可将建立的文件删除。
3、AltiumDesigner10原理图设计
3.1原理图模板设计
对于工程师来说,如果一直用AltiumDesigner自带的各种模板也是可以的,在这里我将介绍一种建立模板的方法。
当然,我们提倡反思,那就是我们是否该建模板,该怎么建模板,建模板有什么有利之处,怎么用模板。
建原理图模板是使用方便规范,因为每个公司有每个公司自己的LOGO,也有审核、校对、项目名称、编号之类的。
很多公司采取自己建立模板。
对与模板的建立和使用在接下来会做详细介绍。
3.1.1建立并保存模板
对于保存的路径,建议保存在比较明朗的位置,待最后模板建立后再放入AltiumDesigner指定的位置。
单击菜单【File】→【New】→【Schematic】建立原理图文件(在你没有修改软件模板的情况下,默认为Altium公司的模板),在保存时注意保存格式,如果直接保存则为“.SchDoc”格式,而模板格式为“.SchDot”格式。
选择保存类型“AdvancedSchematictemplate(*.SchDot)”并将此命名为model,如图3.1。
图3.1建立并保存模板
3.2对模板进行编辑
3.2.1打开新建立的原理图模板model.SchDot,点击【Design】→【DocumentOption】。
或者与用快捷键D+O完成。
如图3.2所示
在【SheetOptions】中对【template】中的原理图进行更新,选择你需要的大小,默认为A4,但多说情况下,公司为选择A3的做模板。
对纸张做个简单的介绍
●
美制:
A0、A1、A2、A3、A4,其中A4最小。
英制:
A、B、C、D、E,其中A型最小。
其它:
Protel还支持其它类型的图纸,如OrcadA、Letter、Legal等。
选择完成后,点击【ClearTemplate】,弹出对话框,点击【Yes】,原有模板已被清空。
图3.2原理图模板设置框
3.2.2设置你需要的格式
在一张空的原理图纸张上,首先确定你所用的表格以及logo的大小,规划好区域。
在分区时所用的划线:
点击【Place】→【DrewingTools】→【Line】,快捷键P+D+L。
在区域规划完毕后,放置每个分割区的内容:
【Place】→【TextString】,在键盘中按下【tab】键,输入你需要的内容,点击确定即可。
如图3.3
图3.3原理图模板内容编辑1
3.2.3将设计用用到的“项目名称、设计人、审核人、logo”等信息添加到参数中
【Place】→【TextString】+【tab】,选择对应的选项
项目名称:
=Title
设计者:
=Engineer
审核人:
=Address1
版本序号:
=Address2
设计日期:
=Date
对于logo的添加则用到【Place】→【DrewingTools】→【Graphic】,例如我们放入一个JPG格式的“Dell”。
完成效果如图3.4
图3.4完成后的原理图模板内容编辑
3.2.4将模板放置到指定的路径
复制该模板,找到该路径C:
\DocumentsandSettings\AllUsers\Documents\Altium\AD10\Templates,粘贴模板。
3.2.5将该模板添加到AD10原理图里面
只要在软件的参数设置(菜单DXP->
>
Preferences->
Schematic->
General)中模板(Template)选项下把创建好的模板文件添加进来,选项下把创建好的模板文件添加进来,每次新建原理图都会把该模板添加到设计中。
3.3元件原理图库设计和PCB封装的设计
3.3.1建立库
【File】→【New】→【Library】→【SchLibrary】原理图库建立,
【File】→【New】→【Library】→【PCBLibrary】封装库建立,
图3.5元件库和封装的建立
建立新元件【Tools】→【Newcompoment】,这里以24C02为例。
图3.6元件命名
查看电气特性。
图3.7查看24C02datasheet
放置外形和管脚快捷键P+R,调整合适的小。
放置管脚P+P,然后单击键盘的Tab键弹出管脚属性对话框,修改相应的属性。
图3.8,放置外框
图3.9放置管脚
在PinPropertis中,DisplayName管脚定义,Designator是管脚序列号,其后有Visable,是否可见,在原理图中有些元件有衬底,我们通常将带衬底的管脚隐藏,管脚的长度Length可以根据需要设定。
对有负信号,例如负电压,负电平复位脚等,需要添加"
\"
符号,如“V\C\C\”表示负的VCC电平,类似数字电路中的非格式。
图3.10管脚属性
图3.1124C02原理图
查看24C02的footprint,资料如下。
图3.1224C02footprint资料
在pcblib环境下用向导制作元件封装。
【Tools】→【CompomentWizard】弹出下图,
图3.13CompomentWizard
图3.14footprints类型
一般贴片的的引脚焊盘大于管脚8mil到20mil,也可以大于这个数,根据具体的情况。
对有有些BGA封装的,有时候焊盘还可能略小于管脚。
图3.14管脚焊盘大小设置
图3.15管脚间距大小设置
图3.16管脚数目大小设置
图3.17完成封装设计
3.4整体库制作
下面介绍中用ACCESS把数据表文件,原理图封装制作在一个整体库中,这样的优点是,能将各个元件的信心综合在一个表格里,并在原理图中找到这些信息,在到处BOM的时候可以将这些信息导出,便于采购确定元件,成本核算。
图3.18整体库中的文件
【File】→【New】→【Library】→【DatabaseLibrary】建立,在access中建立.mdb文件,注意命名与DatabaseLibrary文件的一致性。
图3.19【DatabaseLibrary】设置
在Sourcedatabasetype中pass中添加该文件,注意添加路径。
图3.20access文件设置
在access文件中,对元件的相关信息进行设置,完了添加到库中
图3.21集成库添加
在库的栏目中调用该库,可以看到已经添加的元件
图3.22集成库中所显示的元件
图3.23原理图放置元件
在库中双击该元件,在原理图中鼠标位置出现该元件,右击停止放置该元件。
图3.24元件信息
双击元件可以显示上面的信息。
3.5原理图编辑设置
关于原理图中的设置,这里只介绍常用的【DXP】→【Preferences】
图3.25原理图放置
图3.26Schematic/p>
在Defaults的Template中添加自己的模板,注意将自己的模板保存在AD10指定的路径。
图3.27原理图模板添加
设置鼠标用滚轮控制原理图的缩放,在PCB环境中也是这样设置的
图3.28鼠标设置,去掉Ctrl你面的勾
对鼠标显示的设置,CursorType推荐使用LargeCursor90,在放置元件时,元件保证在一条直线上。
图3.29CursorType放置
GridOptions设置是在原理中的显示方式,在打印时选用Dot格式的,平时选用Line格式,同时在放置元件的时候,要保障你所放置的元件电气管脚在点栅格的点上,NET放置也是如此,否则会出现原理图中的线在PCB环境中并没有连接。
图3.30GridOptions设置
图3.31原理图放置
图3.32原理图放置
3.6原理图文件设置
对原理图的编辑文件的设置,打开原理图右击找打DocmentOptions显示如下
图3.33原理图放置
在template中添加模板,在右侧选择纸张,在Girds中填写栅格,在下发选择enable
图3.34原理图模板放置
图3.35原理图内容填写放置
图3.36原理图放置
3.7元件的排序
1.关于元件自动排序的问题
接着对于放置后的元件进行排序,在上一步我们设置完原理图的工作环境后,从库中选取需要的元件,设计电路,但这些元件默认没有标号,整体以问号的格式显示在原理图中。
如下为一个电压转换电路,是一种常用的5V转3.3和1.8的电路。
图3.37原理图元件放置
回到排序,【Tools】→【Annotate】
(快捷键T+A)
在下图中,orderofProcessing元件的顺序,在SchematicSheetstoAnnotate选择对应的原理图,在截图中有一张原理图,实际中可以是好多张,同时可以设置每个原理图序列号的起始数和后缀,分别对应Satartindex和suffix。
点击updatechangesList,更新排序,如果出现重复,有时候会用到resetDuplicate,或者resetall,如果用到BackAnnotate,注意原理图与PCB元件的ID号是否对应,必要时在PCB环境下,进行CompontLink操作。
图3.38元件排序
图3.39元件排序
图3.40元件排序
排序完成点击EXecuteChanges,执行排序。
图3.41元件排序
回到原理图看到元件顺序已经排列完成。
图3.42元件排序
3.8连线和元件位置转化
在这里介绍下放置元件的一些技巧,元件方向的调整,通过空格键进行切换。
对于一些特殊的,如三极管,集成芯片,还可以对其做对称处理,以方便连线,鼠标左击元件不放,按下键盘X,Y,其中X是左右,Y是上下。
对于连线,快捷键是P+W连线,P+B总线,放置net,P+N放置注释P+t,总之点击P后仔细看下,就可区分你需要用的工具。
图3.43完成布线的图
3.9层次原理图的设计
两类,一类是自定向下的设计,此时,我们已经知道所有已经定义好的接口,尤其像合作搞原理图设计,在顶层把所有的端口分配好,直接生成不同的原理图,在原理图中会显示所用到得接口。
另一类,自下向上的设计,这是我们可以先专注于局部电路的设计,并在设计过程中放置端口,最后通过顶层原理图将用到的局部原理图整合在一起。
第一类的步骤:
以3232同步信号为例,简要介绍如何从顶层向下生产原理图。
建立top层的原理图,
放置sheetsymbol
【Place】+【sheetsymbol】
放置port
【Place】+【addsheetentry】
将图纸端口连接起来
图3.44连接不同模块
【Design】+【CreatSheetFromSheetSymbol】
(快捷键是D+r然后鼠标单节所对应的模块)
图3.45生产原理图
按照上面的操作,我们可以生产所需的原理图纸,不过所有的原理图纸只有对应的port端口
图3.46整体原理图处于打开状态
层次原理图中的自底层向顶层设计
首先,我们要建立工程中的所需要的各个原理图模块,放置在一个文件架立,然后在建立顶层原理图,此时为空白的原理图,在空白的原理图中直接生产sheet块,用导线或者总线将这部分模块连接起来。
具体操作如下
图3.47打开顶层原理图
放置模块的方法,快捷键D+Y。
图3.48添加模块,调整端口
图3.49完成连线的图
3.10关于多通道的层次原理图的设计知识的补充
在多通道设计之前工程师必须分析清一下port与netlabel的作用范围。
“Poet”及“NetLabel”的作用范围
两种网络标识的作用范围是可以变化和更改的。
方法是:
打开Project\ProjectOption\Option标签,在NetIdentifierScope一栏的四个选项(Automatic、Hierarchical、Flat、Global)中挑一项。
“Hierarchical”代表层次式结构,这种情况下,NetLabel,Port的作用范围是单张图纸以内。
当然,Port可以与上层的SheetEntry连接,以纵向方式在图纸之间传递信号。
“Flat”代表扁平式图纸结构,这种情况下,NetLabel的作用范围仍是单张图纸以内。
而Port的作用范围扩大到所有图纸,各图纸只要有相同的Port名,就可以发生信号传递。
“Global”是最开放的连接方式,这种情况下,NetLabel、Port的作用范围都扩大到所有图纸。
各图纸只要有相同的Port或相同的NetLabel,就可以发生信号传递。
“Automatic”是缺省选项,表示系统会检测项目图纸内容,从而自动调整网络标识的范围。
检测及自动调整的过程如下:
如果原理图里有SheetEntry标识,则网络标识的范围调整为Hierarchical。
如果原理图里没有SheetEntry标识。
但是有Port标识,则网络标识的范围调整为Flat。
如果原理图里既没有SheetEntry标识,又没有Port标识,则NetLabel的范围调整为Global.
3.11关于room在多通道设计中的应用
图3.50同步信号均衡电路
图3.51使用repat实现重复功能
图3.52room名称的设置
图3.53元件后缀的重复名字
在完成上述设置后,到PCB环境中对其中一个进行布线,单个布线完成,用格式刷,将其余的通道,操作如下。
在【Design】→【Rooms】→【Copy
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- AltiumDesigner 原理图 及其 模板 常规 设计