将您的设计理念转化为原理图

原理图捕获(Schematic capture)是创建电子电路逻辑表示的过程。当你进行原理图捕获时,你会以独特的方式将一组元件符号 连接在一起,从而创建你独有的电子产品。当你以电子方式进行原理图捕获时,你不仅可以生成高质量的设计打印输出,还可以执行相关的设计任务(例如电路仿真),并将设计传递到 PCB 布局工具中。

设置原理图编辑器

Schematic对话框的 Preferences 类别(通过点击设计空间右上角的  图标进入)提供了对一系列首选项页面的访问,这些首选项会影响原理图编辑器的行为,例如光标类型、选择颜色以及自动平移(autopan)行为。你可以在任何时候访问这些首选项,以按需配置设置。

Preferences对话框的 Schematic 类别也可以在原理图为活动文档时,通过从主菜单选择 Tools » Preferences 命令来访问。

 
 
 
 
 

使用 Altium Designer 的 Preferences 中的 Schematic 类别来设置原理图编辑器。
使用 Altium Designer 的 Preferences 中的 Schematic 类别来设置原理图编辑器。

了解更多关于原理图首选项的信息: 原理图首选项

设置原理图文档

要开始为你的 PCB 设计进行原理图捕获, 请向 PCB 项目中添加 一个新的原理图文档。为此,在 Projects 面板中右键单击项目条目,并从上下文菜单中选择 Add New to Project » Schematic 命令。默认的 原理图文档将在设计空间中打开。

新创建的原理图文档将成为设计空间中的活动文档。
新创建的原理图文档将成为设计空间中的活动文档。

当设计空间中未选中任何对象时,可在 Properties 面板中配置原理图文档的选项。主要选项在该面板的 General 选项卡中配置。许多选项/控件都很直观,无需进一步说明。需要说明的内容如下。

  • 网格与捕捉设置 – 设置所需的数值,以便更轻松地导航和放置对象。

    可在 Preferences 对话框的 原理图 – 网格页面 中配置多组网格数值。你可以在原理图页中使用 G 快捷键在已配置的各组之间循环切换。
  • Page Options – 配置文档的 Formatting and Size,以及 Margins and Zones 。你可以选择可用的 Template,选择 Standard 图纸尺寸或定义 Custom 尺寸。

在 Properties 面板中配置原理图文档的选项。
Properties 面板中配置原理图文档的选项。

了解更多关于配置原理图文档的信息: 设置原理图文档

搜索并放置 元件

元件是每个电子设计的关键要素。当你将元件放置到原理图上时,你放置的是其原理图符号,并且该符号会链接到其他模型(例如 PCB 封装 和仿真模型),同时带有参数列表。

Components面板提供对可用元件库的访问,以便你搜索并放置所需元件。该面板的主要功能如下所示并在下文中说明。

 
 
 
 
 
Javascript

Components面板可在两种模式下运行:普通模式和紧凑模式。使用面板右上角的  按钮在两种模式之间切换。

使用 Categories 列表选择你想要浏览的特定元件类别。可通过点击面板左上角的  按钮(普通模式)访问该列表,或在面板顶部使用下拉列表(紧凑模式)。

使用面板顶部的 Search 字段 按参数在所选类别中搜索元件。

对于你的 Workspace 库元件,使用 Filters(通过点击面板左上角的  按钮进入)按所需参数值缩小元件列表范围。

点击面板右上角的  按钮以显示 Component Details 窗格(普通模式),或点击面板底部的  (紧凑模式)以浏览列表中所选元件的详细信息。

Ctrl+Click在列表中选择两个元件以比较其详细信息, 差异将以 红色高亮显示。

在列表中右键单击某个元件并选择 Place,即可将该元件放置到原理图页上。

默认情况下,放置在原理图中的元件位号(designator) 不带具体的数字值 ——例如,一个电容的位号可能是 C?。 为了在设计中对每个元件进行单独标识,应为其分配唯一的位号。这可以通过使用 Properties 面板(在元件放置过程中或放置之后)手动定义位号值来完成, 也可以通过 标注(annotation)过程 自动完成。

了解更多关于元件搜索 与放置的信息: 搜索与放置元件

电路布线

元件通过将引脚连线在一起实现连接。可通过在引脚之间放置导线来完成,步骤如下。

  1. 从主菜单中选择 Place » Wire 命令。

  2. 将光标移到元件引脚的热点位置,即光标处会出现一个 连接标记(红色十字)。这表示光标位于该元件的有效电气连接点上。

  3. 单击以锚定导线的起点。

  4. 移动光标,然后在设计空间中单击以锚定一系列顶点,从而定义导线的形状。

    如果导线拐角方向不正确,按 Spacebar 以切换拐角方向。
  5. 将光标移到目标元件引脚的热点位置,直到看到光标变为红色连接标记。

  6. 单击以将导线连接到该引脚。光标将从该导线上释放。

  7. 放置另一根导线,或右键单击以退出导线放置模式。

用于建立电气连接的是 wire 。一个常见错误是改用 line  对象(Place » Line)。线条只是绘图对象,不会在元件引脚之间建立连通性。

为了便于识别设计中的重要网络,你可以添加 网络标签 来为其命名。

  1. 从主菜单中选择 Place » Net Label 命令。

  2. 在放置之前,按 Tab 在 Properties 面板中编辑网络标签的属性。

  3. 在 Properties 面板的 Net Name 字段中,输入所需名称。

  4. 在设计空间中单击 按钮以返回放置模式。

  5. 将光标移到你要分配网络标签的导线上;光标位置会出现连接标记(红色十字)。

  6. 单击以放置网络标签。

  7. 继续放置另一个网络标签,或右键单击退出放置模式。

网络标签 也可用于在 同一 原理图页上的两个独立点之间建立连通性。在每个器件引脚上分别放置一小段导线和一个网络标签。这样引脚会在逻辑上连接起来,而无需在原理图中用导线把这些引脚实际连起来。

了解更多关于创建连通性的信息: 在原理图中创建电路连通性

创建多页设计

为了让原理图设计更易管理且更清晰可读,可以将其分布在多个页面上。只要你在项目中添加了第二张原理图页,该设计就被视为多页设计。

在多页中组织设计有两种方式:扁平式或层次式。

  • Flat design – 跨页网络之间的连通性可以从任意一张页直接连接到另一张页。所有页面处于同一层级。

    在扁平式设计中,是否使用顶层页是可选的。如果包含顶层页,它会为设计中的每一张页包含一个页符号(Place » Sheet Symbol),但不能包含任何布线。


    展示扁平式设计中连通性的示意图。是否使用顶层页是可选的。

  • Hierarchical design – 设计以树状(层次)结构组织,使用页符号来表示每个下层页面,并且其中的页入口(Place » Sheet Entry)用于表示或连接到下层页面上的端口(Place » Port)。连通性通过这些页符号中的页入口来实现,而不是从一张页上的端口直接连接到另一张页上的端口。


    展示层次式设计中连通性的示意图。

要确定如何在原理图页面之间建立连通性,Altium Designer 会使用当前的 Net Identifier Scope 选项设置;该选项位于 Project Options 对话框的 Options 选项卡中,可通过在 Projects 面板中右键单击项目条目并选择 Project Options 来打开。

虽然你可以手动放置页符号和页入口并定义其属性,但原理图编辑器也提供了命令,可让你快速高效地构建层次结构。

  • Design » Create Sheet Symbol From Sheet – 用于从指定的原理图页创建一个符号。使用该命令时,先切换到将要放置新页符号的页面,然后启动命令。将打开 Choose Document to Place 对话框,你可以在其中选择要由新创建的页符号引用的目标原理图文档。页符号会为其找到的每个端口包含一个对应的页入口。

  • Design » Create Sheet From Sheet Symbol – 用于在指定的页符号下方创建一张新的原理图页。与该符号上的页入口相匹配的端口将放置在新文档的左下角。

了解更多关于多页设计的信息: 多页与层次式设计

为设计添加注释

设计注释(标注)是确保设计中的每个器件都能通过唯一的位号被单独识别的过程。原理图注释通过 Annotate  对话框进行配置。该对话框提供控件,可系统地为所选项目页中的全部或选定部件分配位号,并确保位号唯一且可根据其位置进行排序。

了解器件标注: 为设计中的器件进行标注

验证设计

Altium Designer 可根据在 Project Options 对话框中 Error Reporting 和 Connection Matrix 选项卡上的设置,检查设计中的逻辑、电气以及制图错误。该对话框可通过在 Projects 面板中右键单击项目条目并选择 Project Options 来打开。要验证设计,在 Projects 面板中右键单击项目条目并选择 Validate PCB Project。检测到的违规项将列在 Messages 面板中。

请注意,只有在至少存在一个 ErrorFatal Error 违规项时, Messages 面板才会自动打开。要检查 Warning,请手动打开该面板(单击设计空间右下角的 Panels 按钮,然后选择 Messages)。

如果不存在 ErrorFatal Error 级别的违规项,面板中将显示 Compile successful, no error found 消息。

了解关于设计验证及可用违规检查的更多信息: 验证你的设计项目

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