altium designer原理图和pcb设计培训 教程

75
1 Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程 Altium’s Altium Designer product Training Altium Designer —— 完整的板级设计解决 方案

Upload: others

Post on 06-Nov-2021

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

1

Altium Designer原理图和PCB设计培训教程Altium’s Altium Designer product Training

Altium Designer —— 完整的板级设计解决方案

Page 2: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

2

Agenda

Altium公司

– 公司简介

Altium公司产品

– Altium公司2004产品概述

Altium Designer原理图和PCB设计培训

– Altium Designer主要特点

– DXP2004开发平台

– 原理图设计

– PCB设计

Page 3: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

3

Corporate information奥腾公司简介

Page 4: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

4

Altium 理念

Altium’s Vision"Historically, the most advanced, state of the art design tools have been prohibitively priced, with access being limited to engineers based in the few companies that could afford them. The Altium vision – unchanged since the company’s inception – is to break down these barriers to innovation and technological advancement and provide every engineer and system designer with easy access to the best possible design tools.“

“长久以来,大多数高端的设计工具以其昂贵的价格,限制了工程师只能在少数公司中使用。而Altium公司一贯的理念就是打破传统的价格束缚,以先进的技术为广大工程师及系统设计人员提供最适合的设计工具。”

Nick Martin, Founder & Joint CEO,

Altium Limited

Page 5: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

5

Altium 简介

前身是 Protel 国际有限公司

PCB 设计历史悠久

不断创新 : 首创基于Windows 的印刷线路板设计(PCB) 集成式PCB设计产品。

全球性公司。

上世纪末,本世纪初,收购多家公司。

在2001年,改名为Altium Limited 公司。

价位合理,容易获得, 简便易用的产品。

面向大多数工程师。

客户:

– BMW, Bosch, Canon, DaimlerChrysler, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, Motorola, NASA, NEC, Nokia, Sony, Siemens, Toshiba.

战略合作伙伴:

Altera, Atmel, Analog Devices, Infineon Technology, Intel, Mitsubishi, Philips, Renesas Technology, STMicroelectronics, and Xilinx

演示者
演示文稿备注
Give a brief overview of Altium Limited. The main points to make on this slide are that Altium is a global company, that it has been around in the EDA industry since 1985 & that for the last 4 years has been acquiring & developing technology in the area of FPGA design.
Page 6: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

6

Altium 2004系列产品

Nexar2004 ----- 基于可编程逻辑的嵌入式系统设计平台

Altium Designer ----- 完整的板级系统设计平台

Tasking IDE Tools ---- 高性能的嵌入式软件集成设计环境

P-CAD2004 ----- 专业的板级设计专家

CircuitStudio2004 ----- 通用的前端设计系统

CAMtastic2004 ----- 完整的CAM验证和编辑系统

NanoBoard-NB1 ----- 目标逻辑可编程芯片可替换的系统设计验证平台

DXP2004设计

平台

Naxer2004

Protel2004

CircuitStudio

CAMtastic

Page 7: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

7

NanoBoard NB1

NanoBoard NB1开发板和 板上的逻辑可编程芯片一起组成了可重新配置的系统设计验证平台

NanoBoard NB1使用板上 JTAG* 接口与用户的PC进行连接, 来支持硬件设计的下载和提供NanoBoard NB1与用户PC之间的通讯

NanoBoard NB1是第一款LiveDesign – enabled系统设计验证平台

允许用户交互式的执行并调试验证基于逻辑可编程芯片的系统设计

用于配合Altium公司Protel2004及Nexar2004的设计方案验证

Page 8: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

8

NanoBoard NB1

NanoBoard NB1配套子板:

• Altera® - Cyclone™ (EP1C12-Q240C7)• Altera® - Cyclone™ with SRAM (EP1C20F400C8)• Altera® - Stratix™ with SRAM (EP1S10-F780C7)• Altera® - Max® 3000/7000 with PLCC sockets (EPM7032AELC44-10)• Xilinx® - Spartan®-IIE (XC2S300E-6PQ208C)• Xilinx® - Spartan®-II (XC2S200-6PQ208C) • Xilinx® - Spartan®-IIE with SRAM (XC2S600E-6FG456C)• Xilinx® - Spartan®-3 with SRAM (XC3S1000-4FG456C)• Xilinx® - Virtex®-II with SRAM (XC2V1000-4FG456C)• Xilinx® - Virtex®-II Pro with SRAM (XC2VP7-5FG456C)• Xilinx® - CoolRunner®-II (XC2C256-6PQ208C)• Xilinx® - CoolRunner® XPLA3 (XCR3256XL-12PQ208C)• Xilinx® - XC9500XL™ (XC95288XL-6PQ208C)• Xilinx® - XC9500XV™ (XC95288XV-6PQ208C)• Actel®- ProASIC Plus™ (APA600-FPQ208)

Page 9: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

9

PCB与FPGA设计的系统集成

Altium Designer将传统的PCB设计与数字逻辑电路设计集成起来,突破了传统板级设计的界限;从而使系统电路设计、验证及CAM输出功能结合在一起。 Altium Designer PCB与FPGA引脚的双向同步功能,充分诠释了Altium公司为主流设计人员提供易学、易用的EDA设计工具的一贯理念。

演示者
演示文稿备注
One important area of the design process is integrating the FPGA design with the design of the final PCB. While Nexar doesn’t support board design directly, it uses the same platform & the same design capture environment as Altium’s Protel board-level design system. Because of this, we have released a new version of Protel – Altium Designer - to make the integration of the FPGA system design & the final board design easier. As Nexar & Protel share capture environments, Altium Designer will work natively with Nexar project files. This allows us to implement features such as automatic optimization of the pin out of the FPGA in Protel for board layout & routing, & automatic back annotation of pin changes back to both the board-level schematic & the FPGA project.
Page 10: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

10

Altium Designer Training

Altium Designer主要特点

DXP系统平台介绍

原理图设计

PCB设计

Page 11: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

11

Altium Designer主要特点

一种同时进行PCB和FPGA设计的解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能

强大的前端将多层次、多通道的原理图输入、混合信号仿真、VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来

引入了以FPGA为目标的虚拟仪器,当其与 LiveDesign-enabled硬件平台NanoBoard 结合时,用户可以快速、交互地实现和调试基于FPGA的设计

PCB和FPGA之间的全面集成,从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果

交互式编辑、出错查询、布线和可视化功能,从而能更快地实现电路板布局

Page 12: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

12

Altium Designer主要特点

全面的项目管理,设计团队和版本控制功能包括原理图到PCB和PCB到FPGA双向同步功能

设计库具有68,000多种元件,包括针对 FPGA设计的拿来即用、预先合成的IP元件

支持高速电路设计,具有成熟的布线后信号完整性分析工具

OrCad®、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能

完整的ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有有的设计,弥补设计和制造之间的差异

Page 13: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

13

Altium Designer Training

Altium Designer主要特点

DXP系统平台介绍

原理图设计

PCB设计

Page 14: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

14

DXP系统平台介绍

DXP系统平台为电子设计提供了集成开发环境

在DXP系统平台中通过用户接口访问所有与设计相关的文件 ,设计方案均采用工程方式管理;并提供丰富的第三方应用软件接口(如:SPECCTRA)

所有文档都可以存放在硬盘或网络的任何地方; 而不需与项目文件在同一目录下

DXP系统平台客户/服务器 结构

演示者
演示文稿备注
DXP平台下可以集成贯穿于整个PCB设计中所有的原理图设计、VHDL设计、电路仿真、信号完整性分析、嵌入式软件设计、系统验证等工具;并可以根据用户需求定制应用界面。 For example, if you open a schematic sheet, appropriate toolbars, menus and shortcut keys are activated. This feature means that you can switch from routing a PCB to producing a Bill of Materials report to running a transient circuit analysis and the correct tolls will be readily available. All toolbars, menus and shortcut keys can be configured to suit your design environment. 下面这幅图描述了一个实例,从中我们会发现,整个设计是以项目为基础的,从后缀名就可以看出,另外像原理图,PCB的设计文件都保存在相应的 子目录里,这些和Protel99SE是完全不同的,99SE中的设计是以DDB为基础的,所有的设计文件都包含在DDB里面,一旦DDB损坏,所有的设计文件 都很难恢复,而Altium Designer是以项目为基础,它只是代表了一种连接形式,所有的设计文件都可以保存在硬盘或网络的任何一个地方,当你打开工程文件时,会将相关联的文件显示在资源管理器当中,也就是说,如果我们在资源管理器中删除了某个设计文件,实际上我们并没有在硬盘上删除他,我们仅仅取消了和他的连接关系而已.
Page 15: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

15

DXP系统平台介绍

支持创建工程类型

1. PCB工程

2. FPGA工程

3. IP Core工程

4. 嵌入式软件工程

5. 集成库

6. 宏单元工程

Page 16: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

16

DXP系统平台介绍

系统快捷键定义

- Shift + 移动光标 沿光标箭头方向移动10格- X 沿X轴翻转对象

- Y 沿Y轴翻转对象

- V + D 全局观察文档

- TAB 编辑对象属性

- F11 调用Inspector对话框

- F12 调用Fliter面板

- Shift + F12 调用List对话框

- Spacebar 顺时针旋转选择对象

- Shift + Spacebar 改变布线模式(直角/45度角/圆弧/任意角度) - Shift + R 改变布线模式(Ignore / Avoid / Push obstacle)- Shift + S 改变单层显示模式

……. ……… ……….

演示者
演示文稿备注
DXP系统平台包括工作面板和设计窗口两部分;
Page 17: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

17

DXP系统平台介绍

工作面板 集成库

剪贴板

收藏栏

工作面板 包括文件和项目面板等

可以脱拽,锁定,浮动显示.

面板控制 可以选择特殊的编辑器

和一些共享的面板.

查看导航 DXP系统菜单 设置系统参数

设置快捷键

自定义工具栏

主设计窗口 快速启动常用的任

演示者
演示文稿备注
DXP系统平台包括工作面板和设计窗口两部分;
Page 18: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

18

DXP系统平台介绍

信息检索流程

演示者
演示文稿备注
One of the greatest challenges you face as a designer is managing the large amounts of design data that is created during the design process. To provide flexible and appropriate methods of editing data, three alternate views of the data can be used to access and edit design objects: The traditional graphical view The Inspector panel (Press F11 to toggle it on and off) The List panel (Press Shift+F12 to toggle it on and off) The Filter panel (Press F12 to toggle it on and off)
Page 19: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

19

DXP系统平台介绍

工程栏

编辑窗口

演示者
演示文稿备注
各种类型的文档都会有其对应的编辑窗口。 DXP2004与Microsoft Windows的操作菜单类似 DXP2004包括系统面板和编辑面板
Page 20: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

20

DXP系统平台介绍

新创建一个工程

创建PCB工程

演示者
演示文稿备注
1、创建一个新工程 2、在工程中添加新的文本 3、重命名 4、在工程中添加现成的文本 5、在同时打开的多个工程间拷贝或移动文本 6、在工程中删除文本
Page 21: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

21

DXP系统平台介绍

Protel99se DDB文件导入精灵

Page 22: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

22

DXP系统平台介绍

存储管理器

更多的帮助通过功能键F1

演示者
演示文稿备注
1、打开存储器管理器窗口通过 [menus] View>>Workspace panels 2、存储管理通常用于数据文件的日常维护,如文件重命名、删除等 3、数据备份 4、SCC(源码控制)兼容版本控制接口 5、VCS(协作版本系统)兼容协作版本系统接口 6、执行在本地历史中任意两个工程的电气及物理比较
Page 23: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

23

DXP系统平台介绍

DXP系统菜单

DXP系统菜单提供了在DXP系统设计环境下的命令配置功能

Page 24: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

24

DXP系统平台介绍

系统信息

Page 25: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

25

DXP系统平台介绍

DXP环境参数配置

全局参数

原理图设计参数

FPGA设计参数

版本控制参数

嵌入式设计参数

PCB设计参数

文本编辑参数

CAM输出参数

仿真波型参数

Page 26: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

26

DXP系统平台介绍

客户定制资源

演示者
演示文稿备注
1、用户可以依据个人使用习惯定制相应的菜单命令及工具栏
Page 27: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

27

DXP系统平台介绍

系统参数配置

演示者
演示文稿备注
1、用户可以配置各种系统设计中的参数,如:出错检查/电气连接阵列等
Page 28: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

28

DXP系统平台介绍

在线帮助系统

演示者
演示文稿备注
The Online Documentation System Panel (Press F1 to toggle it on)
Page 29: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

29

DXP系统平台介绍

网络资源 http://www.altium.com/protel/kb/default.asp#results

本地技术支持邮箱 [email protected]

Page 30: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

30

Altium Designer Training

Altium Designer主要特点

DXP系统平台介绍

原理图设计

PCB设计

Page 31: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

31

原理图设计

实现了真正的多层次、多通道原理图输入

混合信号仿真、VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析相结合

OrCAD®、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能

广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能

定义 PCB 规则

演示者
演示文稿备注
下面我们来看一下原理图设计部分,
Page 32: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

32

原理图设计

图表参数设置

模板路经

演示者
演示文稿备注
.Select Design>>Template>>Set Template File Name. This option removes any existing template and uses the one you choose. . Select Design>>Template>>Update. Use this command when a template is modified and you need to refresh the sheets which use it. . Select Design>>Template>>Remove Current Template. This option removes the template but retains the old sheet size from the old template. You place special strings by selecting Place>>Text String and then pressing the TAB key. The annotation dialog displays. Clicking on the down arrow in the name field lists a special string for each of the parameters defined.Click on the string required and place it. Special strings display their content Convert Special Strings option is selected in the Graphical Editing tab of the Preferences dialog ( Tools>>Schematic Preferences ), or when the schematic is printed or plotted.
Page 33: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

33

原理图设计

原理图系统参数

演示者
演示文稿备注
Select Tools>> preferences. This option opens a schematic setup dialog.
Page 34: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

34

原理图设计

器件集成库

Page 35: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

35

原理图设计

器件查找

Page 36: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

36

原理图设计

Page 37: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

37

原理图设计

多层次设计

演示者
演示文稿备注
由于电子系统设计越来越复杂,往往不能在一张原理图中完成,即使能在同一张图中完成,在分析电路的时候却很难找到电路的每个功能部分的输入输出端口,Altium Designer提供了层次化的原理图输入,能按照不同的功能将整个设计划分为不同的模块,再由端口和总线能把各个模块连成一个系统,图中,绿色的模块对应着相应的原理图,每一个模块可以向下划分为不同的子模块,Altium Designer支持无限次的模块划分.
Page 38: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

38

原理图设计

多通道设计

演示者
演示文稿备注
Altium Designer突出的一点是其支持多通道的原理图输入,所谓多通道是指,在我们进行PCB设计时,往往会用到相同的电路模块,比如8路数据采集通道 这时,我们可以通过在原理图中反复调用同一模块来实现此功能,只需简单的Repeat命令就能实现,而无需重复的剪切粘贴等工作,同时Altium Designer也支持模块的向下无限次划分, 通过鼠标双击图表符,在弹出的对话框中选择参数栏,然后在窗口中添加规则“Name: Designator Value: Repeat(ChannelName,First,Last)”。
Page 39: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

39

原理图设计

演示者
演示文稿备注
通过,菜单tool>>number sheets命令,调出层次关系设置对话框,可以设定各图表间的从属关系。
Page 40: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

40

原理图设计

演示者
演示文稿备注
通过,菜单design>>synchronize sheet entries and ports命令,可以检测当前工程中顶图与子图中的端口是否均相互匹配。
Page 41: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

41

原理图设计

自动标注元器件

演示者
演示文稿备注
另外我们还能设置每个通道中元器件的标注方式,可以是以阿拉伯数字,也可以是字母的形式来标注,
Page 42: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

42

原理图设计

演示者
演示文稿备注
器件标示分配对话框( Annotate Dialog),Tools -> Annotate命令;
Page 43: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

43

原理图设计

引入ROOM

演示者
演示文稿备注
将原理图生成PCB,这时我们会发现同一个通道内的元器件都摆放在了一起,这正是Altium Designer的新特点,它引入了ROOM的概念,它能将完成相同功能的元件放在同一个ROOM里面进行统一的编辑,我们还支持格式化的功能,我们可以将几个相同的ROOM按照同一个格式进行编辑,就像使用word里面的格式刷一样。最后把所有ROOM摆放在PCB当中,布线后进完成了PCB的设计。整个设计过程得到了很大的简化。 另外通过元器件的报表,我们能够很清晰的看到每个通道中的元器件的编号,非常便于查询 在打开的PCB文档下,在完成对单一通道的布局/布线后,通过菜单[Manu] Design>>Room>>Copy Room Formats,可以复制到所有通道的布局/布线。
Page 44: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

44

原理图设计

演示者
演示文稿备注
利用模版用户定制标准化输出文档。
Page 45: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

45

原理图设计

原理图输出

– 支持多种网表格式

演示者
演示文稿备注
1、EDIF for PCB 2、MultiWire 3、Protel for PCB 4、CUPL Netlist 5、Protel 6、VHDL File 7、XSpice
Page 46: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

46

原理图设计

原理图打印

Page 47: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

47

Altium Designer Training

Altium Designer主要特点

DXP系统平台介绍

原理图设计

PCB设计

Page 48: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

48

PCB设计

提供了完整的由规则驱动的PCB设计环境

Situs™拓扑自动布线系统性能经过了实质性的完善

支持高速设计,具有成熟的布线后信号完整性分析工具

布线和可视化功能,从而能更快地实现电路板布局

Orcad®、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能

完整的ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有的设计,弥补设计和制造之间的差异

演示者
演示文稿备注
接下来我们来看一下PCB设计部分,
Page 49: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

49

PCB设计

完整的由规则驱动的PCB设计环境

演示者
演示文稿备注
在DXP2004中,设计规则将会覆盖设计的方方面面,如走线宽度、安全间距、平面连接样式、过孔样式等等。 Design -> Rules . 通过对规则的优先级的设定,来平衡最终布线效果。 众所周知,没有完整的规则限制,很难完成一个比较理想的PCB,Altium Designer提供了完整的由规则驱动的PCB设计环境, 它能够设置不同网络间的安全距离, 不同网络的短路,一般情况下,我们是绝对不允许不同网络间发生短路的,但是在特殊情况下,在电路板设计过程中, 为了提高系统的抗干扰能力,我们引入了模拟地和数字地的概念,我们需要将这两个地在某一点上连接起来,这时候就可以用到短路这一功能了。 不同网络的线宽,在进行电路板设计是,我们总希望将电源和地线加宽,这是在规则中简单设置就可以了。另外还可以设定线的阻抗,这一点对于高速电路来说,非常有用。 布线时的网络拓扑结构,如最短距离布线,垂直距离,水平距离,菊花链方式等。 在进行多层电路板布线时会用到内电层,这时候我们可以定义焊盘和内电层之间的连接方式,如两点连接、四点连接等, 还可以设定焊盘和内电层之间的安全距离。 Altium Designer还专门针对高速电路设计进行了规则设定,例如平行线段的最大长度,间距等,这些因素都会对高速电路的性能产生影响,在规则当中可以对其进行限制,另外还能设定同一总线网络上面走线的等长问题,比如蛇形走线等。
Page 50: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

50

PCB设计

PCB规则设定

演示者
演示文稿备注
在DXP2004中,规则定义分为两类: 一元的:对单个对象的规则约束,如:线宽 二元的:在整体规则约束下,利用高级规则设置(Advanced ( Query))功能来完成对整板中多个规则约束的定义。 查询错误提示:如果用户错误的定义规则约束,系统将自动弹出告警信息框用于指示当前规则约束中存在错误,如果你忽略而未作修改,那么将直接影响到实时DRC的状态,系统运行将会明显变慢;错误的规则约束系统会用红色字符显示。 用户可以设定规则约束的优先级;
Page 51: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

51

PCB设计

设定对象类

演示者
演示文稿备注
调用对象类资源管理器对话框(Object Class Explorer ),Design -> Classes ; 对象类定义可以对对象类型子集的操作提供更丰富的方式,在DXP2004中支持对网络、器件、Pads、层、From-To 五种对象的类编辑功能;包括新添加一个对象类、删除一个对象类、对现成的对象类重命名,通过在对象类上右键点击鼠标就会如图弹出浮动条; From-To对象类是指:利用from-to类生成网络连接. ... 在进行PCB设计时使其具有相同网络属性;
Page 52: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

52

PCB设计

设定设计规则检测 -- DRC

演示者
演示文稿备注
调用设计规则检测对话框(Design Rule Check ),Tools -> Design Rule Check ; 1、本功能用于检测系统设计是否符合设计规则的约束; 2、可以提供在线及批处理设计规则检测功能; 3、只有在消除了所有违背DRC的问题后才可以将设计送出去加工制造; 4、在PCB面板中,可以对违背设计规则的设计进行定位;(PCB Panel) 5、通过执行设计规则检测命令,完成对整板的规则检测。
Page 53: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

53

PCB设计

•新三代自动布线算法——Situs拓扑逻辑布线器

布线前的拓扑路径图

按拓扑路径寻找最佳路径

演示者
演示文稿备注
以上两种自动布线技术都有一个共同的缺点,即他们的布线路径都是直角形式的,随着元器件封装的不断变化,管脚数量的增加,特别是BGA等封装的出现,使得自动布线得布通率和布线效果都无法达到预期的目标,针对这一问题,Altium Designer推出了新一代的布线器——Situs拓扑逻辑布线器,它采用空间关联的方法建立每一个对象和其他对象之间的关系,采用拓扑分析的方法来寻找最佳布线路径,它能够找到非直角方向的路径进行布线,能达到很高的不同率。
Page 54: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

54

PCB设计

PCB设计区

选择PCB对象类型

演示者
演示文稿备注
包括:列出/选定/编辑以下各PCB设计类 器件及器件类 网络及网络线类 设计规则 电源层分割 等
Page 55: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

55

PCB设计

交互式布线 —— 扇出引脚

采用布线和扇出策略,支持对QFP、BGA等表贴器件 (SMT)封装的引脚扇出功能;支持盲孔和掩埋孔型式的引脚扇出。

Page 56: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

56

PCB设计

交互式布线 —— 泪滴焊盘(Teardrops)通常为了防止机械制板时焊盘与导线之间断开,常

在焊盘和导线之间用铜膜布置一个过渡区,形状像泪滴,故常称做泪滴焊盘;泪滴在高速电路中,还可以起到降低信号衰减的功能。

Page 57: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

57

PCB设计

交互式布线 —— 网络等长匹配(Equalize Net Lengths)高速电路设计中为了保证信号传输时延的一致性,需要严

格定义总线传输线长等长;Protel通过定义网络类等长规则约束,在布线完成后,利用工具栏下网络等长匹配命令,可以实现总线的等长设计。

Page 58: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

58

PCB设计

交互式布线 —— 屏蔽线(Outline Selected Objects)对选择的对象类包裹屏蔽导线,可以有效的抑制电磁

干扰;通过选择 Tools -> Outline Selected Objects命令。

Page 59: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

59

PCB设计

交互式布线 —— 推挤障碍布线(Push & Shove Obstacle)

交互式布线 —— 忽略障碍布线(Ignore Obstacle)

交互式布线 —— 避免障碍布线(Avoid Obstacle)

交互式布线中根据需要选用不同的布线方式,在“Tools”工具菜单下选择“Preferences”优选项中选择不同的布线方式;也可以使用“SHIFT+R”快捷键在三种方式之间切换。

Page 60: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

60

PCB设计

自动布线器

Page 61: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

61

PCB设计

自动布线策略设置

通过布线策略的用户定

义,可以提高板级布线

的效率。

演示者
演示文稿备注
You can create a custom strategy, select AutoRoute -> Setup from the menus. As well as defining the set of routing passes, you can also control the via cost, and the router’s tendency to route more diagonally or more orthogonally. If you enable the orthogonal option in the SitusTM Strategy Editor you should add a recorner pass to the strategy.
Page 62: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

62

PCB设计

PCB参数设置

演示者
演示文稿备注
Shortcut Shift+R to cycle mode; 1.Ignore Obstacle --- If you select this option, you can place tracks anywhere in the workspace. If the online DRC feature is enabled, clearance violations are flagged immediately. 2.Avoid Obstacle ---- If you select this option , you can only place tracks where they do not violate any design rules. This feature is particularly useful when using interactive routing as it allows you to route hard up against existing objects, without fear of violating any clearance rules. 3.Push Obstacle ---- If you select his option, the PCB editor will attempt to move tracks out of the way so that you can route the current track.
Page 63: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

63

PCB设计

板层及颜色设置

演示者
演示文稿备注
该对话框用于设定PCB文档中每一层板的显示状态及颜色,可以用快捷键“ L “调出。 1、单层及内电层 2、机械层 最多可以支持16个机械层,用功能键“ F2 ”可以编辑机械层的名称 3、设定机械层对 4、颜色
Page 64: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

64

PCB设计

创建新的PCB工程

a. 创建一个空的PCB文档

b. 调用PCB模版

c. 利用向导自动生成空的PCB文档

c. 创建新的PCB工程

演示者
演示文稿备注
1、创建一个空的PCB文档,在菜单 Files->New->PCB,或者右键点击新建工程添加新的空PCB文档 2、在工程栏中,打开Files Tab面板,调用PCB模版 3、在工程栏中,打开Files Tab面板,调用PCB生成向导 4、新建一个PCB工程,在菜单 Files->Project->PCB Project Note:在空PCB文档上,用户自定义板型,在菜单 Design -> Board Shape -> Redefine Board Shape; Short key [ D+B+R]
Page 65: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

65

PCB设计

将设计导入PCB中

演示者
演示文稿备注
ECO (双向电子数据检索) 差异检测器(Difference engine):用于比较原理图项目到PCB的差异,可以完成原理图到PCB、一个PCB到其他PCB、网表与PCB、网表与网表间的元件及连接信息的差异。然后通过差异对话框显示出来; 差异对话框(Difference Dialog):可以通过右击选择,同步更新的对象; ECO对话框(Engineering Change Order Dialog):在定义了要同步更新的数据差异后,将会产生ECO对话框。同时,可以生成相应的报告。 有两种同步更新的方式: 1、Design -> Update 2、Project -> Show Differences
Page 66: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

66

PCB设计

解决同步更新中的错误

a. 丢失元件封装

1. 在原理图中丢失元件封装定义

2. 忘记在当前库中添加相应的集成库

3. 原理图中器件封装定义与PCB库中的封装定义不匹配

b. 元件封装的引脚数量与原理图中器件引脚定义不匹配

1. 用户完成Pin to Pad映射自定义

演示者
演示文稿备注
1、在原理图中打开元件的属性对话框(Component Properties),在器件模型栏中,编辑器件封装,打开PCB Model对话框,在引脚模型中选择Pin Mapping命令,就可以完成用户自定义的Pin to Pad映射。 2、如果需要大范围的修改,网络命名,可以利用 Design -> Netlists菜单下的命令辅助实现。
Page 67: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

67

PCB设计

利用网表创建PCB文档

演示者
演示文稿备注
1、创建一个新的PCB工程 2、在新建的PCB工程中,添加导入网表文件、PCB文档以及PCB封装库 3、选择Project -> Show Differences命令,在选择比较文档中,确认对话框中左下角 Advanced Mode选中。
Page 68: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

68

PCB设计

设置PCB层

演示者
演示文稿备注
在层栈管理器对话框中可以添加/删除PCB层及其属性,利用菜单 Design -> Layer Stack Manager命令; 配合板层及颜色对话框可以完成层的显示和控制,利用菜单 Design -> Board Layers & Colors命令; 1、最大设置用于信号走线的32个信号层,分为顶层(Top layer)底层(Botton Layer)中间信号层1到30(Inner signal layers),并且用户可以自定义层的名称; 2、最大设置16个用于放置电源层的内电层;内电层可以设定电气网络并且可以自动连接Pads和Vias;支持内电层分割;内电层上为负片显示,可以由用户自定义内电层名称; 3、丝印层(silkscreen layer)用于显示顶层和底层上器件边框及名称; 4、最大支持16个机械层(Mechanical layer)用于提供制造及装配的细节,例如:板材尺寸、排列方式、注释及其他细节。用户可以定义机械层的名称; 5、通常把印制电路板边界的框线画在“Keep Out Layer(禁止布线层)”上,这样被限定在印制电路板的边界内。 6、多层(Multi-layer)在PCB中放置Multi-layer可以在所有铜层的显示;典型用途在Pads和Vias的通孔上;
Page 69: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

69

PCB设计

设置盲孔和掩埋孔

演示者
演示文稿备注
在层栈管理对话框中可以点击钻孔对的设置命令按钮(Configure Drill Pairs),打开钻孔对管理器对话框(Drill Pair Manager)。如图。用户可以在该对话框中增加或删除层对;
Page 70: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

70

PCB设计

器件空间设定及排列

a. 空间设定( Room function)

空间设定是用于定义器件放置区域在指定的空间以内或空间以外, 用户可以对器件、器件类及封装等定义空间设计规则。

Protel提供密度分析功能来评估器件放置的合理性。

b. 器件排列 (Align function)

1. 器件采用水平或垂直排列

2. 整板器件自动排列

演示者
演示文稿备注
在PCB编辑窗口下,移动期间可以通过鼠标拖拽的方式(Short Key : M+C),在拖动器件时,按键” N ”可以锁定显示链接;按键“ L ”可以将器件在PCB板顶层和底层间切换放置; 鼠标双击PCB板上的用户定义的空间设置,在弹出的对话框中完成对区域内的器件、器件类及封装的规则定义。 利用菜单 Tools -> Interactive Placement -> Arrange Within Room命令,可以将板上的器件搬移到用户指定的空间区域内。如果移动器件违背了空间设定规则定义,在DRC中将会提示出错。 利用菜单 Tools -> Density Map命令,可以产生一个PCB布板图形化的连接密度显示。在功能上其与发热量轮廓图显示类似,可以利用红色区域深度鉴别布线密度,深度越深表示布线密度越密; 利用菜单 Edit -> Align命令,可以排列选定的器件以水平和垂直布局排列,如垂直左对齐、垂直右对齐、垂直中轴线对齐、垂直等间隔对齐、水平上边沿对齐、水平下边沿对齐、水平中央对齐、水平等间隔对齐等功能。 在
Page 71: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

71

PCB设计

器件标示再分配

演示者
演示文稿备注
在PCB编辑窗口中,利用菜单 Tools -> Re – Annotate命令,可以完成整板中器件标示序号的重新分配;
Page 72: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

72

结束

谢谢大家!!!

www.altium.com.cn [email protected]

Page 73: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

73

Altium2005 Next Step

Altium为设计电子产品和设备的公司提供协同化、集成化、先进的、易用的

电子产品开发方案。区别于Mentor、Zuken、Candence,Altium更关注于提供

主流设计解决方案。因此,我们的解决方案总能以比较低的花费获取我们最好

的产品技术和性能。

Page 74: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

74

附录之 SI (Signal Integrity)分析

设计中信号完整性应当注意的6点:

a. 对噪声敏感器件的物理隔离

b. 线路阻抗匹配及信号反射控制

c. 建议在设计中采用独立的电源及地电平层

d. 在PCB布线中信号线避免走直角

e. 同一组信号线尽量保持在走线上等长

f. 在高速电路设计中,相邻的两条信号线的间距应符合3W规则,即间距为信号线宽度的3倍

g. 对电源做好退耦处理,选择容值足够大的,低ESR的电容

Page 75: Altium Designer原理图和PCB设计培训 教程

75

附录之 SI (Signal Integrity)分析

设计中理想的器件布局

电源

Power Supply

时钟源

Clocks

低速

数字

电路

LowSpeed

IC

高速数字电路

Hi-Speed IC数字端口

Digital I/O

数模/模数转换器

ADCs / DACs