Как сделать реперную точку altium

Как создать символ и посадочное место контрольной точки в Altium Designer

Проектировщик Захариан Петерсон делится примером создания собственного символа и посадочного места контрольной точки в Altium Designer.

Испытание платы – это, своего рода, момент истины, в который производитель и проектировщик понимают, проходит ли плата проверку. На схеме и на плате должны быть обозначены базовые контактирующие приспособления и контрольные точки, особенно если они критичны для проверки работоспособности платы. Как же сделать это наилучшим образом?

Вы можете полагаться на то, что контрольные точки назначит производитель, но для критических участков цепей вы должны учесть их размещение самостоятельно. В зависимости от конструкции платы и компонентов, производитель может не добраться до каждого важного компонента в ходе внутрисхемного испытани (in-circuit test, ICT). Однако вы можете создать собственный символ и посадочное место контрольной точки для ее использования в плате в Altium Designer. Затем вы сможете легко размещать эти символы и посадочные места в проекте с помощью редакторов схем и плат.

Что такое контрольная точка?

Говоря просто, контрольная точка – это контактная площадка или переходное отверстие на плате, с которой можно снять показания в процессе внутрисхемного испытания. Эти точки используются для контроля напряжения, тока и/или поведения сигнала в определенных цепях. Их также можно использовать для отправки сигнала в цепь. В качестве контрольной точки можно назначить контактную площадку существующего компонента или определенное переходное отверстие на плате. Другой способ – создать пользовательские контрольные точки на схеме и импортировать их на плате. Рекомендуется делать так, если вы предполагаете, что контактная площадка компонента может быть недоступна для проверки после сборки платы или если вы хотите отслеживать контрольные точки непосредственно на схеме.

Контрольные точки в виде обычных контактных площадок и переходных отверстий могут не быть идеальными для всех устройств, поскольку они могут искажать сигнал на очень больших частотах. При размещении контактной площадки в качестве контрольной точки, она займет небольшое пространство на плате. Тем не менее, такие контрольные точки всё ещё эффективны для проведения различных измерений. Если вы работаете в области ВЧ и вам необходимо провести точные измерения поведения сигнала в межсоединениях, вам необходимо использовать валидационные структуры в прототипе платы или тест-купоне.

Создание схемного символа контрольной точки

На схеме ниже показан участок с понижающим преобразователем TPS62291DRVR и соединенным с ним светодиодом. Предположим, что мы хотим проводить измерения выходного напряжения с этого преобразователя – для этого понадобится измерить напряжение между VCC и землей, для чего необходимы две контрольные точки. Создание схемного символа и посадочного места пользовательской контрольной точки позволит выбрать размер контактной площадки, необходимой для нее, и разместить контрольную точку на схеме.

Схема с понижающим преобразователем

Создание нового схемного символа

После нажатия кнопки OK появится пустой редактор символа. Здесь вы можете создать символ пользовательской контрольной точки с помощью инструментов в меню Place либо с помощью Symbol Wizard, который доступен из меню Tools. Я добавил окружность с помощью инструмента Arc и разместил вывод. При размещении вывода, для обычной контрольной точки свойству Electrical Type в панели Properties необходимо задать Passive. Однако вы можете задать здесь Input, Output, I/O или другое значение, в зависимости от того, как эта контрольная точка будет использоваться.

После создания графики контрольной точки откройте панель Properties и введите значения для свойств Design Item ID, Designator и Comment (см. ниже). В выпадающем списке Type выберите Standard (No BOM), чтобы это был стандартный компонент, который не появится в составе изделия. Теперь вы готовы создать посадочное место.

Символ контрольной точки и его свойства

Создание посадочного места

Поскольку большинство контрольных точек – это просто контактные площадки, вы можете разместить контактную площадку в редакторе с помощью инструментов в верхней части окна. Геометрия контактной площадки будет соответствовать размеру одного из ваших шаблонов. После размещения контактной площадки щелкните ПКМ по ней и выберите Properties. Здесь вы можете выбрать другой шаблон контактной площадки или создать совершенно новую контактную площадку.

Убедитесь, что вы задали номер контактной площадки, соответствующий номеру вывода в редакторе схемных библиотек. Вы можете выбрать слой, в котором хотите разместить контрольную точку – как правило, это верхний слой (Top Layer). После выбора формы контактной площадки, вы можете задать ее размер.

На изображении ниже показано, что в качестве формы контактной площадки я использовал прямоугольник со скругленными углами. Размер задан 1 мм (40 милов). Как правило, для контрольных точек используется размер контактной площадки от 0,6 до 1,0 мм. Далее следует указать тип контрольной точки в панели Properties. Если вы прокрутите панель Properties вниз, вы увидите опции для определения контактной площадки как контрольной точки для изготовления (Fabrication) или сборки (Assembly) либо вы можете включить обе опции.

Посадочное место контрольной точки

Добавление посадочного места в схемный символ

Финальный шаг – добавление ссылки на посадочное место в схемный символ контрольной точки. Вернитесь в схемную библиотеку, выберите созданный символ контрольной точки и нажмите кнопку Add Footprint в нижней части редактора. Перейдите в папку проекта и выберите файл библиотеки посадочных мест, затем найдите созданное посадочное контрольной точки в списке доступных.

Настройка связи схемного символа контрольной точки с посадочным местом

После нажатия OK в этих окнах, контрольную точку можно считать успешно созданной. Теперь вы можете начать размещение контрольный точек на схеме и плате. Вы можете повторять этот процесс для создания контрольных точек других типов и их размещения в проекте. Обратите внимание, что в качестве контрольной точки я добавил контактную площадку, но таким же образом можно добавить переходное отверстие – используйте ту же самую последовательность действий и оставьте металлизированное отверстие в контактной площадке.

Источник

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.

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.

2.1. СОЗДАНИЕ УСЛОВНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ РЕЗИСТОРА.

Шаг сетки установить 1мм (нажатием клавиши G).

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.

Рис.13.

Рис.14.

3. РАЗРАБОТКА ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ДЛЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ.

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.

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.

Рис.23.

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

Рис.24.

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.

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.

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

Источник