创建并配置PCB文档

您现在已经准备好创建一个PCB了。

向项目中添加PCB文档

在您将设计从原理图编辑器转移到PCB编辑器之前,您需要创建一个空白的PCB,然后将其命名并保存为项目的一部分。

  1. 项目面板中右键点击项目条目,然后从上下文菜单中选择添加新项目到项目 » PCB命令。一个新的PCB文档将会打开,并且它的条目将会出现在项目面板下的源文件条目中,与项目关联。

    Javascript ID: Tutorial_AddNewPCB_AD25_0
  2. 项目面板中右键点击PCB文档条目并选择另存为命令。将会打开另存为对话框,准备在与项目文件相同的位置保存文档。在文件名字段中输入Multivibrator,然后点击保存按钮。

  3. 添加PCB后项目已经改变,因此通过在项目面板中右键点击项目条目并选择保存来本地保存项目。

在将设计从原理图编辑器转移之前,我们还将更改新PCB的一些属性。 要在PCB中导航,请使用Ctrl+鼠标滚轮来放大和缩小,以及右键点击,按住&拖动来平移。在查看主菜单中还有许多有用的命令,例如适应文档Ctrl+PgDn)。

设置原点和测量单位

主页面:使用光标-吸附系统工作

PCB 编辑器有两个原点:绝对原点,位于设计空间的左下角,以及用户可定义的相对原点,用于确定当前设计空间的位置。PCB 文档中的对象坐标是相对于相对原点定义的。状态栏上显示的坐标也是相对于这个原点的。一种常见的方法是将相对原点设置在电路板形状的左下角。

  1. 放大到当前电路板左下角,以便容易看到粗网格和细网格,如下图所示。

  2. 要设置相对原点,请从主菜单中选择编辑 » 原点 » 设置命令,然后将光标定位在电路板形状的左下角并点击。

  3. 从主菜单中选择查看 » 切换单位命令,将PCB文档的测量单位从密耳切换到毫米。

    查看状态栏中的坐标和网格,以快速检查当前使用的测量单位。

编辑电路板形状

主页面: 定义电路板形状

默认的电路板形状是6 x 4英寸。在本教程中,您将把电路板尺寸改为30 x 30毫米。

  1. 选择一个合适的吸附网格。在设计过程中,经常需要更改网格,例如,在放置元件时可能使用粗网格,在布线时使用更细的网格。从主菜单中选择查看» 网格» 设置全局吸附网格命令,并在打开的吸附网格对话框中输入5,然后点击确定关闭对话框。

  2. 缩小视图以显示整个电路板,包括其边缘。

  3. 更改电路板形状是在电路板规划模式下完成的。从主菜单中选择查看» 电路板规划模式命令切换到此模式(快捷键:1)。显示将会改变,电路板区域现在将以绿色显示。

  4. 在电路板规划模式下,PCB编辑器提供了几个命令用于更改电路板形状。对于简单的正方形或矩形,编辑现有电路板形状更为高效。粗网格为25毫米(吸附网格的5倍),细网格为5毫米;这些可以作为指导。

    1. 从主菜单中选择设计» 编辑电路板形状

    2. 如下视频所示,每个角落和每条边的中心将出现编辑手柄。

      注意,点击编辑手柄或形状边缘以外的任何地方都会退出电路板形状编辑模式。
    3. 您可以向下滑动上边缘,向左滑动右边缘以创建正确的大小。要向下滑动上边缘,请将光标定位在边缘上(但不是在手柄上)。当光标变为双头箭头时,点击并按住,然后将边缘拖动到新位置,以便Y光标位置在状态栏上显示为30mm,如下视频所示。

    4. 重复此过程将右边缘向内移动,当X光标位置在状态栏上显示为30mm时定位它。

    5. 点击设计空间中的任何位置以退出电路板形状编辑模式。

  5. 从主菜单中选择查看» 2D布局模式命令返回到2D布局模式(快捷键:2)。

  6. 现在已经定义了形状,您可以设置网格(查看» 网格» 设置全局吸附网格)为适合元件放置的值,例如,1毫米。

  7. 通过在项目面板中右击PCB文档条目并从上下文菜单中选择保存来本地保存PCB文档。

电路板尺寸已定义,单位、原点和网格也已设置。
电路板尺寸已定义,单位、原点和网格也已设置。

配置PCB对象默认值

当您在PCB编辑器设计空间中放置一个对象时,Altium Designer将根据以下因素定义对象的形状和属性:

  • 适用的设计规则 – 如果定义了适用于该对象的规则,则对象的属性从该规则中定义。例如,在层变更时进行交互式布线时,自动添加的通孔尺寸和孔尺寸属性是从适用的布线通孔样式设计规则中获取的。

  • 默认设置 – 如果不存在适用的设计规则或不适用,则对象属性从PCB 编辑器 - 默认设置页面中配置的默认设置中定义,该页面位于首选项对话框中。例如,如果你运行放置 » 通孔命令,Altium Designer 不知道该通孔是否会成为网络的一部分,因此它将按照默认设置中定义的尺寸呈现一个通孔。

在本教程中,您将配置组件指示器和注释的默认属性。当组件被放置在PCB上时,这些属性将应用于这些组件字符串。

请注意,在首选项对话框中所做的更改适用于当前安装的Altium Designer,而不是特定的设计项目或文档。

  1. 点击设计空间顶部的按钮,打开首选项对话框,然后在左侧树中展开PCB 编辑器类别并选择此类别中的默认值条目以打开PCB 编辑器 - 默认值页面。

  2. 原始列表中选择定位器以显示此对象的默认属性。确认选项设置如下:

    • 自动定位选项设置为左上。这是组件旋转时保持此字符串的默认位置。在设计过程中可以随时交互式地重新定位字符串。

    • 文字高度值设置为1.5mm

    • 字体类型选项设置为TrueType字体设置为Arial

  3. 原始列表中选择评论并确认评论可见性设置为隐藏(字段右侧的按钮显示为)。这是一个常见的默认设置。如有需要,可以在设计过程中选择性地显示组件评论字符串。

  4. 点击确定保存更改并关闭首选项对话框。

从原理图输入到PCB布局的设计转移

主页: 保持原理图与PCB同步

设计直接从原理图编辑器转移到PCB编辑器;不会创建中间的网表文件。这可以通过从原理图编辑器的主菜单中选择设计 » 更新PCB文档 <PCBDocumentName>命令来完成。当你运行这个命令时,会创建一组工程更改订单(ECO),其中包括:

  • 列出设计中使用的所有组件及每个组件所需的封装。执行ECO时,Altium Designer尝试定位每个封装并将其放置到PCB设计空间中。

  • 创建所有网络(连接的组件引脚)的列表。执行ECO时,Altium Designer将每个网络添加到PCB中,然后尝试添加属于每个网络的引脚。如果无法添加引脚,将发生错误。这种情况最常发生在找不到封装或封装上的焊盘与符号上的引脚不匹配时。

  • 然后传输额外的设计数据,如网络和组件类别。

换句话说,为了使PCB与原理图匹配,需要为每个需要更改的地方创建一个ECO。

  1. 点击设计空间顶部的原理图文档标签,使其成为活动文档。

  2. 从主菜单选择设计 » 更新PCB文档 Multivibrator.PcbDoc命令,打开工程更改订单对话框。

  3. 点击对话框左下角的按钮。如果所有更改都通过验证,对话框的状态 - 检查列旁边会出现绿色勾选。

    如果更改未通过验证,请关闭对话框,检查消息面板,并解决任何错误。

  4. 如果所有更改都通过验证,点击按钮,将更改发送到PCB编辑器。当每个更改执行时,对话框的状态 - 完成列中会出现勾选。

  5. 当所有更改完成后,PCB将在工程更改订单对话框后面打开。现在你可以关闭对话框了。

  6. 组件被放置在电路板外面,准备进行放置。另外,请注意,相同网络的组件焊盘通过连接线相互连接。

您可能已经注意到晶体管的焊盘被高亮显示为绿色,这表明存在设计规则违规(在这种情况下违反了间隙设计规则)。设计规则违规将在教程后面讨论和解决。如果您觉得违规标记分散了注意力,可以通过运行 工具 » 重置错误标记 命令来清除它们。此命令仅清除标记;它不会隐藏或移除实际的违规。下次执行在线DRC时(例如移动组件)或当您运行批处理DRC时,错误将再次被标记。

在开始组件放置过程之前,有一些步骤需要完成,例如配置放置网格和层。

配置层的显示

主页面: 您对PCB的视图

您对电路板的视角是鸟瞰图,即从上方沿Z轴向下看电路板。PCB编辑器是一个分层设计环境;您在信号层上放置的对象在电路板制造时变成铜,您在覆盖层上放置的字符串会被丝网印刷到电路板表面,而您在机械层上放置的注释会变成您打印的装配图上的指令。

您在这一堆层的顶部和底部放置组件(顶层 / 底层),并在铜、覆盖、掩蔽和机械层上放置其他设计对象,随着设计的进行而构建。层显示属性和其他层在视图配置面板中配置。

  1. 打开查看配置面板。要做到这一点,请点击设计空间右下角的查看配置按钮按钮,并从菜单中选择查看配置

  2. 在面板的层和颜色标签页的区域,确认顶层底层信号层是可见的(层条目左侧的可见性控制显示为层可见图标)。

    信号层可见性

  3. 为了在放置和布线期间减少视觉上的“杂乱”,禁用显示组件层对(除了覆盖层)、机械层,以及钻孔导引钻孔图层。

    非信号层隐藏

  4. 在面板的查看选项标签页的附加选项区域,确认焊盘网络焊盘编号选项已启用。

    焊盘网络和焊盘编号

配置电路板层堆栈

主页: 定义层堆栈

PCB的物理层(信号层、平面层和介电层)以及与PCB的物理结构相关的其他方面,如通孔类型和阻抗特性,都在层堆栈管理器中配置。

本教程中的PCB是一个简单的设计,可以作为一个双面板进行布线,使用通孔。

  1. 打开层堆栈管理器。要做到这一点,请从PCB编辑器的主菜单中选择设计»层堆栈管理器命令。对于新电路板,默认堆栈包括介电芯、两个铜层以及顶部和底部阻焊层和覆盖层(丝网印刷层)。

  2. 为了简化层的管理,请确保在属性面板的电路板区域启用了堆栈对称性选项(如果面板不可见,点击设计空间右下角的按钮,并从菜单中选择属性)。启用此选项后,层将以匹配对的形式添加,以中间介电层为中心。

  3. 要为特定层(如果启用了对称性,则为一对层)使用材料,请点击所需层的材料单元格中的按钮,以打开选择材料对话框。

    按如下方式选择层材料:

    • 焊膏层(顶部焊膏底部焊膏)- SM-001

    • 信号层(顶层底层)- CF-004

    • 介电层(介电层1)- Core-043

  4. 点击层堆栈管理器底部的通孔类型标签页,并确认已定义了Thru 1:2类型。

  5. 通过从主菜单中选择文件»保存到PCB命令,保存在层堆栈管理器中所做的更改。

  6. 通过在设计空间顶部的层堆栈管理器标签上右键点击并从上下文菜单中选择关闭 Multivibrator.PcbDoc [堆栈]命令来关闭层堆栈管理器。

配置捕捉网格

主页: 使用网格与指南

下一步是选择一个适合放置组件的网格。所有对象都放置在当前捕捉网格的PCB设计空间内。

  1. 如果属性面板未显示,请通过点击设计空间右下角的属性面板按钮按钮并从打开的菜单中选择属性来使其可见。面板会显示所选对象的属性,如果没有选择对象,则显示PCB文档的属性。

  2. 在面板的常规标签页的网格管理器区域,选择全局电路板网格对齐项并点击网格管理器属性按钮按钮。将打开笛卡尔网格编辑器对话框。

    笛卡尔网格编辑器对话框

  3. 笛卡尔网格编辑器对话框中:

    1. 确保步长X字段的值为1mm。因为X和Y字段是关联的,所以不需要定义步长Y的值。

    2. 点击网格的颜色样本,并在打开的选择颜色对话框中选择一个较浅的颜色(例如,在基本标签页的第34行选择颜色 - 细网格颜色选择)。

    3. 对于网格,从下拉菜单中选择线条,并点击较暗控件,自动将其颜色设置为比当前细网格颜色更深的阴影。这将使细网格和粗网格更容易区分。

    4. 确保倍数设置为5x 网格步长。这将使网格在较低的缩放级别下可见。

    配置好的笛卡尔网格编辑器对话框

  4. 点击确定关闭对话框。设计空间中的网格显示将被更新。

    更新后的设计空间网格显示

  5. 通过在项目面板中右击PCB文档条目并从上下文菜单中选择保存来本地保存PCB文档。

PCB 创建和配置完成后,下一步是放置元件和布线

如果约束管理器不可用(您可以通过打开原理图或PCB编辑器的设计主菜单并检查是否有约束管理器命令来快速检查约束管理器是否可用),请先转到设置设计规则页面。

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