设置设计约束

概览

了解如何在 Altium Designer 中使用约束管理器,从原理图端设置设计约束。本教程将引导您在将设计数据传输到 PCB 之前,定义电气间距、信号网络和电源网络的布线宽度以及过孔尺寸。跟随教程,为示例设计建立约束,向完成电路板设计迈出下一步。

- 设置不同网络对象之间的间距要求。
- 配置常规布线宽度,并创建具有特定宽度约束的 Power 网络类。
- 定义过孔直径和孔径,然后保存约束和工程。
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Main page: 使用约束管理器定义设计要求

Altium Designer 的 PCB 编辑器是一个由规则驱动的环境。通过一套明确定义的设计约束,您可以顺利完成具有不同设计要求(通常十分严格)的电路板设计。

设计约束在约束管理器中配置,您可以从设计的原理图端和 PCB 端访问约束管理器。在本教程中,将从原理图端定义设计约束,然后将其与其他设计数据(元件和网络)一起传输到 PCB。

所需的约束取决于您的设计性质和制造能力。没有一套特定的约束能够适用于所有设计。

定义间距约束

第一步是定义属于不同网络的电气对象之间允许的最小距离。这一要求通过间距设计约束来实现。约束管理器包含 Clearances 视图,其中显示间距矩阵,可用于定义设计中网络类之间的间距。对于本教程,将所有对象之间的间距设为 0.25 mm 即可。

  1. 当项目的原理图图纸为活动文档时(如果不是,请单击设计空间顶部的原理图文档选项卡),从主菜单中选择 Design » Constraint Manager 命令以打开约束管理器。默认情况下会打开约束管理器的 Clearances 视图。

     
  2. 从主菜单中选择 Tools » Measurement Units » mm 命令,将约束管理器中当前的测量单位从 mil 切换为毫米。

  3. 单击 All Nets 行与 All Nets 列交叉处的单元格,输入 0.25,然后按 Enter。

     

    无需输入测量单位。系统会自动为输入的值添加默认测量单位。

定义线宽约束

布线宽度由适用的线宽设计约束控制,开始为网络布线时会自动选择该约束。

  • 配置约束的基本方法是:设置通用约束,使其适用于尽可能多的网络,然后添加特定约束,以满足电源网络等具有特殊线宽要求的网络的需要。约束优先级会根据设计对象的自然层级结构自动应用。例如,本教程的设计包含多个信号网络和两个电源网络。可将适用于所有网络的线宽约束设为 0.25 mm。虽然 All Nets 作用范围也包含电源网络,但可以通过添加特定约束来专门针对这些网络进行设置。

  • 线宽设计约束包含最小值、最大值和首选值设置。如果您希望在布线时保留一定的灵活性,可以使用这些设置。

  • 避免利用最小值和最大值设置来定义一个涵盖整个设计中所有所需尺寸的约束范围。这样做意味着您将无法利用 Altium Designer 来监控每个设计对象的尺寸是否适合其用途。

  1. 使用顶部的相应按钮打开约束管理器的 Physical 视图。

  2. 单击 All Nets 对应的 Min Width 或 Preferred Width 列中的单元格,然后在约束管理器底部定义以下线宽值:

    • Min Width = 0.2

    • Preferred Width = 0.25

    • Max Width = 0.25

     
  3. 下一步是添加另一个约束,以指定电源网络的布线宽度。为此,先为电源网络创建一个网络类,然后对此类应用特定的线宽约束。在 Physical 视图中,按住 Ctrl 键并单击网络名称,选中 12V 和 GND 网络所在的行,然后右键单击选中项,并从右键菜单中选择 Classes » Add Selected to Class » New Class 命令。

  4. 在打开的 Add Class 对话框中,在 Name 字段中输入 Power,确保 12V 和 GND 网络均列在 Member 列中,然后单击 Ok。

  5. Physical 视图中将出现网络类 Power 的条目,12V 和 GND 网络列于其下。单击此网络类对应的 Min Width 或 Preferred Width 列中的单元格,并定义以下线宽值:

    • Min Width = 0.25

    • Preferred Width = 0.5

    • Max Width = 0.5

     

定义过孔样式约束

在布线过程中切换层时,系统会自动添加过孔。此时,过孔属性由适用的过孔样式设计约束定义。

  1. 在约束管理器的 Physical 视图中,单击 All Nets 对应的 Via Style 列中的单元格,然后在约束管理器底部定义以下过孔样式值:

    • Diameter = 1

    • Hole Size = 0.6

     

    由于电源网络很可能可以在电路板的单面上完成布线,因此无需专门为电源网络定义布线过孔样式约束。

  2. 从主菜单中选择 File » Save 命令,保存对约束管理器所做的更改。

  3. 右键单击设计空间顶部的约束管理器选项卡,并从右键菜单中选择 Close Multivibrator.PrjPcb [Constraints] 命令,关闭约束管理器。

  4. 右键单击 Projects 面板中的项目条目,并从右键菜单中选择 Save,将项目保存到本地。

约束现已定义完毕。接下来可以创建 PCB了!

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