Capturing Your Design Idea as a Schematic

Die Schaltplanerfassung ist der Prozess zur Erstellung einer logischen Darstellung einer elektronischen Schaltung. Wenn Sie einen Schaltplan erfassen, verbinden Sie eine Sammlung von Komponentensymbolen auf eindeutige Weise miteinander und erstellen so Ihr individuelles elektronisches Produkt. Wenn Sie die Schaltplanerfassung elektronisch durchführen, können Sie mehr als nur eine hochwertige gedruckte Darstellung des Designs erstellen, zugehörige Designaufgaben wie eine Schaltungssimulation ausführen und das Design an ein PCB-Layout-Tool übertragen.

Einrichten des Schaltplaneditors

Die Kategorie Schematic im Dialog Preferences (aufgerufen durch Klicken auf das Symbol  oben rechts im Designbereich) bietet Zugriff auf Einstellungsseiten, die das Verhalten des Schaltplaneditors beeinflussen, z. B. den Cursortyp, die Auswahlfarbe und das Autopan-Verhalten. Sie können jederzeit auf diese Einstellungen zugreifen, um sie nach Bedarf zu konfigurieren.

Einrichten eines Schaltplandokuments

Um mit der Erfassung des Schaltplans für Ihr PCB-Design zu beginnen, fügen Sie dem PCB-Projekt ein neues Schaltplandokument hinzu. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Bedienfeld Projects und wählen Sie den Befehl Add New to Project » Schematic aus dem Kontextmenü. Das standardmäßige Schaltplandokument wird im Designbereich geöffnet.

Ein neu erstelltes Schaltplandokument ist das aktive Dokument im Designbereich.

Optionen für ein Schaltplandokument werden im Bedienfeld Properties konfiguriert, wenn im Designbereich keine Objekte ausgewählt sind. Die wichtigsten Optionen werden auf der Registerkarte General des Bedienfelds konfiguriert. Viele der Optionen/Steuerelemente sind selbsterklärend und erfordern keine weitere Erläuterung. Diejenigen, die dies tun, werden unten beschrieben.

• Raster- und Fang-Einstellungen – legen Sie die erforderlichen Werte für eine einfachere Navigation und Objektplatzierung fest.

  Sätze von Rasterwerten können auf der Seite Schaltplan – Raster des Dialogs Preferences konfiguriert werden. Sie können in einem Schaltplanblatt mit der Tastenkombination G durch die konfigurierten Sätze wechseln.

• Page Options – konfigurieren Sie das Formatting and Size sowie Margins and Zones für das Dokument. Sie können ein verfügbares Template auswählen, eine Standard Blattgröße wählen oder eine Custom-Größe definieren.

Konfigurieren Sie die Optionen des Schaltplandokuments im Bedienfeld Properties.

Suchen und Platzieren von Komponenten

Komponenten sind wesentliche Elemente jedes elektronischen Designs. Wenn Sie eine Komponente in Ihrem Schaltplan platzieren, platzieren Sie ihr Schaltplansymbol, das mit anderen Modellen (wie einem PCB-Footprint und einem Simulationsmodell) verknüpft ist und mit einer Parameterliste ausgestattet ist.

Das Bedienfeld Components bietet Zugriff auf verfügbare Komponentenbibliotheken, sodass Sie benötigte Komponenten suchen und platzieren können. Die Hauptfunktionen des Bedienfelds werden unten gezeigt und beschrieben.

 

 

 

 

 

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Das Bedienfeld Components kann in zwei Modi arbeiten: normal und kompakt. Verwenden Sie die Schaltfläche  /  oben rechts im Bedienfeld, um zwischen diesen Modi zu wechseln. Verwenden Sie die Liste Categories, um eine bestimmte Komponentenkategorie auszuwählen, die Sie durchsuchen möchten. Greifen Sie auf die Liste zu, indem Sie auf die Schaltfläche  oben links im Bedienfeld klicken (im normalen Modus) oder das Dropdown oben im Bedienfeld verwenden (im kompakten Modus). Verwenden Sie das Feld Search oben im Bedienfeld, um Komponenten in der ausgewählten Kategorie anhand ihrer Parameter zu suchen. Verwenden Sie für Ihre Workspace-Bibliothekskomponenten Filters, aufgerufen durch Klicken auf die Schaltfläche  oben links im Bedienfeld, um die Komponentenliste anhand der erforderlichen Parameterwerte einzugrenzen. Klicken Sie auf die Schaltfläche  oben rechts im Bedienfeld, um den Bereich Component Details anzuzeigen (normaler Modus), oder klicken Sie auf  unten im Bedienfeld (kompakter Modus), um detaillierte Informationen zu einer in der Liste ausgewählten Komponente anzuzeigen. Ctrl+Click zwei Komponenten in der Liste, um ihre Details zu vergleichen, wobei Unterschiede rot hervorgehoben werden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine Komponente in der Liste und wählen Sie Place, um die Komponente auf dem Schaltplanblatt zu platzieren.

Verdrahten der Schaltung

Komponenten werden verbunden, indem ihre Pins miteinander verdrahtet werden. Dies kann durch das Platzieren von Leitungen zwischen Pins anhand der folgenden Schritte erfolgen.

1. Wählen Sie den Befehl Place » Wire aus den Hauptmenüs.

2. Positionieren Sie den Cursor über dem Hotspot eines Komponentenpins, d. h. an der Cursorposition erscheint ein Verbindungsmarker (rotes Kreuz). Dies zeigt an, dass sich der Cursor über einem gültigen elektrischen Verbindungspunkt der Komponente befindet.

3. Klicken Sie, um den Startpunkt für die Leitung zu verankern.

4. Positionieren Sie den Cursor und klicken Sie dann im Designbereich, um eine Reihe von Eckpunkten zu verankern, die die Form der Leitung definieren.

   Wenn die Leitung eine Ecke in die falsche Richtung bildet, drücken Sie Spacebar, um die Eckrichtung umzuschalten.

5. Positionieren Sie den Cursor über dem Hotspot des Ziel-Komponentenpins, bis sich der Cursor in einen roten Verbindungsmarker ändert.

6. Klicken Sie, um die Leitung mit dem Pin zu verbinden. Der Cursor wird von dieser Leitung gelöst.

7. Platzieren Sie eine weitere Leitung oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Leitungsplatzierungsmodus zu verlassen.

Um wichtige Netze im Design leicht identifizieren zu können, können Sie Netzlabels hinzufügen, um Namen zuzuweisen.

1. Wählen Sie den Befehl Place » Net Label in den Hauptmenüs aus.

2. Drücken Sie Tab, um die Eigenschaften des Netzlabels im Properties Bereich vor dem Platzieren zu bearbeiten.

3. Geben Sie im Feld Net Name des Properties Bereichs den gewünschten Namen ein.

4. Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche , um in den Platzierungsmodus zurückzukehren.

5. Positionieren Sie den Cursor über einer Leitung, der Sie das Netzlabel zuweisen möchten; an der Cursorposition erscheint eine Verbindungsmarkierung (rotes Kreuz).

6. Klicken Sie, um das Netzlabel zu platzieren.

7. Platzieren Sie ein weiteres Netzlabel oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Platzierungsmodus zu verlassen.

Erstellen eines Multi-Sheet-Designs

Damit das Schaltplandesign übersichtlich und gut lesbar bleibt, kann es auf mehrere Blätter verteilt werden. Sobald Sie Ihrem Projekt ein zweites Schaltplanblatt hinzufügen, gilt das Design als Multi-Sheet-Design.

Es gibt zwei Ansätze, ein Design über mehrere Blätter zu organisieren: flach oder hierarchisch.

• Flat design – die Konnektivität zwischen Netzen, die sich über mehrere Blätter erstrecken, erfolgt direkt von einem Blatt zu jedem anderen Blatt. Alle Blätter befinden sich auf derselben Ebene.

  Die Verwendung eines obersten Blatts ist in einem flachen Design optional. Falls eines enthalten ist, besitzt es für jedes Blatt im Design ein Blattsymbol (Place » Sheet Symbol), kann jedoch keine Verdrahtung enthalten.

  
  Ein Diagramm zur Veranschaulichung der Konnektivität in einem flachen Design. Die Verwendung des Top-Level-Blatts ist optional.

• Hierarchical design – das Design ist in einer baumartigen bzw. hierarchischen Struktur angeordnet, wobei ein Blattsymbol jedes untergeordnete Blatt repräsentiert und die darin enthaltenen Blatteinträge (Place » Sheet Entry) die Ports (Place » Port) auf dem darunterliegenden Blatt darstellen bzw. mit ihnen verbunden sind. Die Konnektivität erfolgt über die Blatteinträge in diesen Blattsymbolen, nicht direkt von den Ports eines Blatts zu den Ports eines anderen Blatts.

  
  Ein Diagramm zur Veranschaulichung der Konnektivität in einem hierarchischen Design.

Um festzulegen, wie die Konnektivität zwischen den Schaltplanblättern hergestellt wird, verwendet Altium Designer die aktuelle Einstellung der Option Net Identifier Scope, die auf der Registerkarte Options des Dialogs Project Options konfiguriert wird, der durch Rechtsklick auf den Projekteintrag im Bereich Projects und Auswahl von Project Options geöffnet wird.

Während Sie Blattsymbole und Blatteinträge manuell platzieren und deren Eigenschaften definieren können, enthält der Schaltplaneditor Befehle, mit denen Sie eine hierarchische Struktur schnell und effizient erstellen können.

• Design » Create Sheet Symbol From Sheet – wird verwendet, um ein Symbol aus dem angegebenen Schaltplanblatt zu erstellen. Um diesen Befehl zu verwenden, wechseln Sie zunächst zu dem Blatt, das das neue Blattsymbol enthalten soll, und starten dann den Befehl. Der Dialog Choose Document to Place wird geöffnet, in dem Sie das Ziel-Schaltplandokument auswählen können, auf das das neu erstellte Blattsymbol verweisen soll. Das Blattsymbol enthält einen Blatteintrag passend zu jedem gefundenen Port.

  

• Design » Create Sheet From Sheet Symbol – wird verwendet, um unter dem angegebenen Blattsymbol ein neues Schaltplanblatt zu erstellen. Die zu den Blatteinträgen des Symbols passenden Ports werden in der unteren linken Ecke des neuen Dokuments platziert.

  

Annotieren des Designs

Die Design-Annotation ist der Prozess, sicherzustellen, dass jede Komponente im Design mithilfe eines eindeutigen Bezeichners individuell identifiziert werden kann. Die Schaltplan-Annotation wird über den Dialog Annotate  konfiguriert. Der Dialog bietet Steuerelemente, um Bezeichner systematisch allen oder ausgewählten Teilen in ausgewählten Projektblättern zuzuweisen, und stellt sicher, dass die Bezeichner eindeutig sind und entsprechend ihrer Position geordnet werden.

Validieren des Designs

Altium Designer kann das Design gemäß den Einstellungen auf den Registerkarten Error Reporting und Connection Matrix des Dialogs Project Options, der durch Rechtsklick auf den Projekteintrag im Bereich Projects und Auswahl von Project Options geöffnet wird, auf logische, elektrische und Zeichnungsfehler prüfen. Um Ihr Design zu validieren, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Bereich Projects und wählen Validate PCB Project. Erkannte Verstöße werden im Bereich Messages aufgelistet.

Wenn keine Verstöße der Stufen Error und Fatal Error vorliegen, wird die Meldung Compile successful, no error found im Bereich angezeigt.