Validating Your Design Project

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Altium Essentials: Schematic Electrical Rules Validation

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Schaltpläne sind mehr als nur einfache Zeichnungen – sie enthalten Informationen über die elektrische Konnektivität der Schaltung. Sie können dieses Wissen über die Konnektivität nutzen, um Ihr Design zu validieren.

Schaltplanvalidierung und Konfiguration der Validierungsoptionen

Um Ihr Design zu validieren, wählen Sie den Befehl Validate PCB Project <ProjectName> im Hauptmenü Project aus. Um das im Projects-Bereich fokussierte Projekt zu validieren, können Sie auch den Befehl Validate Project im Kontextmenü des Projekteintrags oder das Steuerelement oben im Bereich verwenden.

Validieren Sie Ihr Design mit dem Befehl Validate PCB Project &lt;ProjectName&gt;.
Validieren Sie Ihr Design mit dem Befehl Validate PCB Project <ProjectName>.

Die Software prüft auf logische, elektrische und Zeichnungsfehler zwischen dem Unified Data Model und den Projekteinstellungen für die Prüfung. Wenn Validierungsfehler und Warnungen zur Anzeige im Schaltplan aktiviert sind (aktiviert auf der Seite Schematic – Compiler page im Dialog Preferences), wird unter einem fehlerhaften Objekt eine farbige Wellenlinie angezeigt. Wenn Sie den Mauszeiger über das Objekt bewegen, erscheint ein Popup-Hinweis mit einer Zusammenfassung des Verstoßes. Eine Benachrichtigung wird außerdem im Bereich Messages angezeigt.

Verwenden Sie die Steuerelemente, die dem Eintrag Object Hints im Bereich Connectivity Insight Options zugeordnet sind (die Seite System – Design Insight page im Dialog Preferences), um den Startstil für Objekthinweise festzulegen (Mouse Hover und/oder Alt+Double Click).

Es gibt eine große Anzahl von Zeichnungs- und elektrischen Prüfungen, die am validierten Design durchgeführt werden können. Diese werden als Teil der Projektoptionen konfiguriert. Wählen Sie den Befehl Project » Project Options aus den Hauptmenüs, um den Dialog Project Options zu öffnen. Die Standardeinstellungen sind nicht für jedes Design geeignet; daher ist es wichtig, sich mit den Optionen vertraut zu machen und zu wissen, wie sie passend für Ihr Design konfiguriert werden.

Beachten Sie bei der Arbeit mit einem Workspace-Projekt, dass der Web Viewer des Workspace den Electrical Rule Check-Bericht für das aktuelle Projekt enthält. Dadurch können ERC-Verstöße bequem geprüft werden, ohne dass auf das Design in Altium Designer zugegriffen werden muss. Erfahren Sie mehr über DRC- und ERC-Berichte im Web Viewer (Altium 365 Workspace, Enterprise Server Workspace).

Zeichnungsprüfungen

Während der Validierung werden allgemeine Zeichnungs- und Bearbeitungsfehler entsprechend den Einstellungen auf der Registerkarte Error Reporting tab des Dialogs Project Options geprüft. Die Fehlerprüfungen sind in Gruppen organisiert, zum Beispiel Violations Associated with Nets, Violations Associated with Components usw. Die Gruppen werden im Dialog alphabetisch aufgelistet. Die Report Mode jedes Verstoßes kann durch Anklicken und Auswahl des gewünschten Werts in der Dropdown-Liste auf einen von vier Werten geändert werden.

Konfigurieren Sie die erforderlichen Fehlerprüfungen auf der Registerkarte Error Reporting des Dialogs Project Options. Klicken Sie in die Zelle Report Mode eines Verstoßes, um sie für diesen Verstoß zu ändern.
Konfigurieren Sie die erforderlichen Fehlerprüfungen auf der Registerkarte Error Reporting des Dialogs Project Options. Klicken Sie in die Zelle Report Mode eines Verstoßes, um sie für diesen Verstoß zu ändern.

Im Allgemeinen ist es besser, das Design zunächst mit den Standardeinstellungen zu validieren und die Warnungen zu prüfen. Für Warnungen, die für das aktuelle Design kein Problem darstellen, kann dann die Meldungsstufe geändert werden.

Ausführliche Informationen zu jeder Fehlerprüfung finden Sie im Abschnitt PCB Design Violation Types weiter unten.

Konnektivitätsprüfungen

Die elektrische Konnektivität wird entsprechend den Einstellungen auf der Registerkarte Connection Matrix tab des Dialogs Project Options geprüft.

Die Connection Matrix definiert, welche elektrischen Bedingungen zulässig sind und welche nicht.
Die Connection Matrix definiert, welche elektrischen Bedingungen zulässig sind und welche nicht.

Die Matrix bietet einen Mechanismus zum Festlegen von Konnektivitätsregeln zwischen Bauteilpins und Netzkennungen, wie Ports und Sheet Entries. Sie definiert die logischen oder elektrischen Bedingungen, die als Warnungen oder Fehler gemeldet werden sollen. Beispielsweise würde ein Ausgangspin, der mit einem anderen Ausgangspin verbunden ist, normalerweise als Fehlerzustand betrachtet, zwei verbundene passive Pins hingegen nicht.

Klicken Sie auf das kleine Quadrat in der Matrix, um eine bestimmte Regel zu ändern. Jede Regel bestimmt die Meldungsstufe für eine bestimmte Kombination aus Pin und Netzkennung. Für jede Regel gibt es vier mögliche Werte: Fatal Error, Error, Warning und No Report.

Die Einstellungen für Error Reporting und Connection Matrix müssen geprüft und an die Anforderungen des aktuellen Projekts angepasst werden.

Interpretation von Meldungen und Auffinden von Fehlern

Wenn das Projekt validiert wird, wird jede Bedingung, die eine Warnung oder einen Fehler erzeugt, im Bereich Messages aufgelistet. Beachten Sie, dass sich der Bereich Messages nur dann automatisch öffnet, wenn mindestens eine Bedingung vom Typ Error oder Fatal Error vorliegt. Um auf Warning zu prüfen, müssen Sie den Bereich manuell öffnen, indem Sie unten rechts im Designbereich auf die Schaltfläche Panels klicken und dann Messages auswählen. Sobald das Projekt validiert wurde, listet der Bereich alle erkannten Warnungen und Fehler auf.

Der Bereich Messages zeigt die im Projekt erkannten Warnungen und Fehler an.
Der Bereich Messages zeigt die im Projekt erkannten Warnungen und Fehler an.

Der Bereich Messages ist die zentrale Stelle für die Darstellung von Verstößen. Zu beachten ist dabei:

  • Der Bereich Messages hat zwei Bereiche – der obere Rasterbereich fasst die Warnungen/Fehler zusammen; der untere Bereich enthält Details zur aktuell ausgewählten Warnung bzw. zum aktuell ausgewählten Fehler.

  • Doppelklicken Sie auf eine Meldung, um zu dieser Warnung bzw. diesem Fehler zu springen. Doppelklicken Sie auf ein Detail, um dieses spezifische Objekt anzuzeigen.

    Wenn Sie auf einen Fehler im Bereich Messages doppelklicken:

    • wird der Schaltplan so gezoomt, dass das fehlerhafte Objekt angezeigt wird. Der Zoom Precision wird durch den oberen Schieberegler im Abschnitt Highlight Methods auf der Seite System – Navigation des Dialogs Preferences festgelegt.

    • Der gesamte Schaltplan wird abgeblendet, mit Ausnahme des fehlerhaften Objekts. Wie stark der Schaltplan abgeblendet wird, wird durch die Stufe Dimming gesteuert, die mit dem unteren Schieberegler im Abschnitt Highlight Methods auf der Seite System – Navigation des Dialogs Preferences eingestellt wird. Klicken Sie irgendwo auf den Schaltplan, um die Abdunkelung aufzuheben.

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  • Sie können auf eine beliebige Spaltenüberschrift im Bereich Messages klicken (z. B. Class, Document, Message), um das Sortieren der Fehler und Warnungen zu erleichtern.

  • Klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Bereich Messages und verwenden Sie dann die Optionen des Untermenüs Group By, um die Fehler und Warnungen nach einem bestimmten Kriterium zu gruppieren.

  • Klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Bereich Messages und verwenden Sie dann den entsprechenden Befehl Clear, um Meldungen zu löschen, oder den Befehl Export To Report, um die Meldungen in einen Bericht zu exportieren.

    Das Löschen von Meldungen bedeutet nicht unbedingt, dass die Meldungen behoben wurden. Dieselben ungelösten Meldungen werden nach einer erneuten Validierung wieder aufgelistet. Das Löschen von Meldungen ist eine visuelle Hilfe beim Beheben von Fehlern im Design, mit der Sie Meldungen manuell entfernen können, wenn Sie der Meinung sind, dass sie behoben wurden. Die Validierung muss erneut gestartet werden, um ein aktuelles Bild der noch vorhandenen Verstöße zu erhalten.
  • Der Bereich enthält Warnungen und Fehler, die aus den Einstellungen sowohl auf der Registerkarte Error Reporting als auch auf der Registerkarte Connection Matrix erkannt wurden.

  • Wenn Sie mit der rechten Maustaste auf eine Warnung/einen Fehler im Bereich Messages klicken und dann den Befehl Place Specific No ERC for this violation auswählen, springen Sie automatisch zur Fehlerposition, und eine No ERC-Direktive erscheint am Cursor, bereit zur Platzierung an der Fehlerposition, um Fehlerprüfungen zu unterdrücken. Erfahren Sie mehr über Suppressing ERC Violations.

Beheben einer Warnung oder eines Fehlers

Es ist wichtig, jede erkannte Warnung oder jeden erkannten Fehler zu behandeln. Die Standard-Fehlereinstellungen sind tendenziell konservativ, da es besser ist, wenn die Software eher vorsichtig ist und Ihnen die Entscheidung überlässt, ob die Prüfgrenzen gelockert werden können. Beispielsweise kann Ihr Design erfordern, dass IO-Pins mit Input-Ports verbunden werden, sodass Sie die entsprechende Zelle auf der Registerkarte Connection Matrix anpassen müssen. Eine weitere häufig geänderte Fehlerprüfung ist Nets with no driving source, was erfordert, dass Sie diese Prüfung auf der Registerkarte Error Reporting deaktivieren.

Es wird Situationen geben, in denen Sie das gesamte Design auf eine bestimmte Bedingung prüfen möchten, aber eine Warnung/einen Fehler an einer bestimmten Stelle in der Schaltung ignorieren möchten. Beispielsweise möchten Sie möglicherweise zulassen, dass ein Netz an einer bestimmten Stelle umbenannt wird, aber nur an dieser Stelle. Dies kann durch Platzieren einer No ERC-Direktive an dieser Stelle erreicht werden.

Unterdrücken von ERC-Verstößen

Wenn Sie zulassen müssen, dass ein bestimmter Punkt in der Schaltung keinen Fehler meldet, platzieren Sie an diesem Punkt eine No ERC (Electrical Rules Check)-Direktive, was do not flag a warning/error at this location bedeutet. Verwenden Sie eine No ERC-Direktive, um die Fehlerprüfung an einer bestimmten Stelle in der Schaltung bewusst einzuschränken, von der Sie wissen, dass sie eine Warnung erzeugen wird (z. B. ein unverbundener Pin), während der Rest der Schaltung weiterhin umfassend geprüft wird.

Die No ERC-Direktive unterstützt eine Reihe verschiedener Stile und kann in jeder Farbe angezeigt werden. Nutzen Sie diese Möglichkeit, um die Designabsicht für diesen Punkt in der Schaltung widerzuspiegeln.

Wählen Sie einen No ERC-Stil, der seine Funktion an dieser Stelle in der Schaltung am besten widerspiegelt.
Wählen Sie einen No ERC-Stil, der seine Funktion an dieser Stelle in der Schaltung am besten widerspiegelt.

Die No ERC-Direktive hat zwei Betriebsmodi:

  • Suppress All Violations – in diesem Modus werden alle möglichen Warnungen und/oder Fehlerbedingungen unterdrückt. Die Direktive wird in diesem Modus oft als Generic No ERC-Direktive bezeichnet.
  • Suppress Specific Violations – in diesem Modus werden nur die ausgewählten Warnungen oder Fehlerbedingungen unterdrückt; alle anderen Warnungen oder Fehler werden erkannt und gemeldet. Die Direktive wird in diesem Modus oft als Specific No ERC-Direktive bezeichnet.
Unterdrückte Verstöße können im Messages angezeigt werden, indem die Option Report Suppressed Errors in Messages Panel auf der Registerkarte Error Reporting im Dialog Project Options  aktiviert wird. Diese Funktion kann in den letzten Phasen des Designs verwendet werden, um sicherzustellen, dass keine kritischen Fehler versehentlich unterdrückt wurden.
Beachten Sie, dass No ERC-Direktiven nicht verwendet werden können, um alle Arten von Fehlerprüfungen zu unterdrücken. Wenn sich der Dialog No ERC dialog im Modus Violation Types befindet, wird eine Liste der Verstoßtypen angezeigt, die unterdrückt werden können. Nutzen Sie dies als Orientierung, um zu erkennen, welche Fehlertests unterdrückt werden können.

Beispielverwendung

Wie oft ist Ihnen schon eine Warnung begegnet, dass ein Netz „keine treibende Quelle“ hat, nur um dann festzustellen, dass diese Meldung bedenkenlos ignoriert werden kann? Vielleicht wird ein Eingangspin von einem Steckverbinder gespeist, dessen Pin nominell passiv ist und dessen treibendes Signal nur vorhanden ist, wenn ein externes Kabel eingesteckt ist? Oder das Netz wird von einem Pull-up-Widerstand oder Schalter gespeist, also ebenfalls von passiver Natur? Eine der folgenden Strategien könnte angewendet werden, um diese Warnung zu beheben:

  • Sie könnten die elektrische Eigenschaft eines Quellpins im Netz ändern. Das ist eher eine Korrektur als eine Unterdrückung, aber da dabei der Standardbetriebsmodus eines Pins geändert wird, kann dies später Probleme verursachen. Betrachten Sie zum Beispiel Verdrahtungsänderungen an einem Design, bei denen die grafische Anzeige der Pinrichtung nicht aktiviert ist. Solche Änderungen könnten dazu führen, dass ein Ausgang mit einem Pin eines passiven Bauteils verbunden wird. Wenn der Pin dieses Bauteils elektrisch als Ausgang festgelegt wurde (um frühere Warnungen wegen fehlender treibender Quelle zu vermeiden), haben Sie damit einen Verbindungsverstoß erzeugt.
  • Sie könnten den Berichtsmodus für die zugehörige Verstoßprüfung – definiert auf der Registerkarte Error Reporting im Dialog Options For Project – auf No Report setzen. Dadurch wird die Prüfung auf diesen speziellen Verstoß deaktiviert, allerdings könnten dann auch echte Fehler an anderer Stelle im Design nicht mehr erkannt werden.
  • Die dritte (und wohl beste) Möglichkeit besteht darin, eine No ERC-Direktive auf dem Netz zu platzieren. Sie ändern das Design dabei in keiner Weise, außer dass Sie Warnmeldungs-„Rauschen“ unterdrücken, von dem Sie wissen, dass es kein Problem darstellt.

    Platzieren Sie No ERC-Direktiven auf Netzen, von denen Sie wissen, dass sie Warnungen wegen „keiner treibenden Quelle“ verursachen werden.
    Platzieren Sie No ERC-Direktiven auf Netzen, von denen Sie wissen, dass sie Warnungen wegen „keiner treibenden Quelle“ verursachen werden.

Platzieren einer No ERC-Direktive

Eine No ERC-Direktive kann auf verschiedene Arten in einem Schaltplandokument platziert werden:

  • Platzieren Sie eine generische No ERC-Direktive, indem Sie den Befehl Place » Directives » Generic No ERC im Hauptmenü wählen, auf die Schaltfläche in der Wiring toolbar klicken oder im Designbereich mit der rechten Maustaste klicken und den Befehl Place » Directives » Generic No ERC auswählen.
  • Platzieren Sie eine spezifische No ERC-Direktive an einer Stelle im Schaltkreis, an der bereits ein Verstoß angezeigt wird, indem Sie im Designbereich mit der rechten Maustaste auf ein Objekt mit Verstoß klicken (hervorgehoben durch eine farbige Wellenlinie) und im Kontextmenü den Befehl Place NoERC to Suppress wählen.

    Verwenden des Kontextmenüs per Rechtsklick zum Platzieren einer spezifischen No ERC-Direktive.
    Verwenden des Kontextmenüs per Rechtsklick zum Platzieren einer spezifischen No ERC-Direktive.

  • Platzieren Sie eine spezifische No ERC-Direktive an einer Stelle im Schaltkreis, an der bereits ein Verstoß angezeigt wird, indem Sie in der Ansicht Messages mit der rechten Maustaste auf eine Warnung/einen Fehler klicken, den Befehl Place Specific No ERC for this violation wählen, dann direkt zu dieser Stelle im Schaltplan springen und eine No ERC-Direktive platzieren, die so konfiguriert ist, dass sie diese Warnung/diesen Fehler unterdrückt.

    Verwenden des Kontextmenüs per Rechtsklick im Bereich Messages , um eine spezifische No ERC-Direktive zu platzieren.
    Verwenden des Kontextmenüs per Rechtsklick im Bereich Messages , um eine spezifische No ERC-Direktive zu platzieren.

    Der Befehl ist nur verfügbar, wenn die Meldung ein netzbezogener Compiler-Verstoß ist.

Bearbeiten einer No ERC-Direktive

Während der Platzierung und solange das No ERC-Objekt noch am Cursor „hängt“, können die folgenden Bearbeitungsaktionen durchgeführt werden:

  • Über das Properties panel. Diese Bearbeitungsmethode verwendet den zugehörigen Modus des Properties , um die Eigenschaften eines Objekts zu ändern.

    Der Modus No ERC des Properties panel
    Der Modus No ERC des Properties panel

    Während der Platzierung kann auf den Modus No ERC des Properties  zugegriffen werden, indem die Taste Tab  gedrückt wird.

    Nach der Platzierung kann auf den Modus No ERC des Properties  auf eine der folgenden Arten zugegriffen werden:

    • Doppelklicken Sie auf die platzierte Direktive.
    • Bewegen Sie den Cursor über die Direktive, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste und wählen Sie Properties  aus dem Kontextmenü.
    • Wenn das Properties bereits aktiv ist, wählen Sie die Direktive aus.
    Auf die Eigenschaften kann vor dem Wechsel in den Platzierungsmodus über die Seite Schematic – Defaults page des Dialogs Preferences  zugegriffen werden. Dadurch können die Standardeigenschaften des Objekts geändert werden, die dann beim Platzieren nachfolgender Objekte angewendet werden.
  • Über den Dialog No ERC. Diese Bearbeitungsmethode verwendet den No ERC-Dialog, um die Verstoßtypen und Verbindungsfehler eines spezifischen No ERC-Objekts zu ändern.

    Der Dialog No ERC mit dem Modus Violation Types (erstes Bild) und dem Modus Connection Matrix (zweites Bild) 
    Der Dialog No ERC mit dem Modus Violation Types (erstes Bild) und dem Modus Connection Matrix (zweites Bild)

    Auf den Dialog kann zugegriffen werden, indem in der Region Suppressed Violations des Bereichs Properties im Modus No ERC (oben erwähnt) auf Specific Violations geklickt wird.

    Die spezifische No ERC-Direktive kann so konfiguriert werden, dass sie auf mehrere Verstöße abzielt, um Schaltungen zu unterstützen, die mehrere Fehler/Warnungen erzeugen.
  • Über die Bereiche SCH List und SCH Filter. Ein List ermöglicht die Anzeige von Designobjekten aus einem oder mehreren Dokumenten in Tabellenform und damit eine schnelle Prüfung und Änderung von Objektattributen. In Verbindung mit einer geeigneten Filterung – unter Verwendung des entsprechenden Filter oder des Dialogs Find Similar Objects dialog – können nur diejenigen Objekte angezeigt werden, die in den Geltungsbereich des aktiven Filters fallen, sodass Sie mehrere Designobjekte mit höherer Genauigkeit und Effizienz gezielt bearbeiten können.

Eine generische No ERC-Direktive kann schnell in eine spezifische No ERC-Direktive umgewandelt werden und umgekehrt – entweder über das Properties im Abschnitt Suppressed Violations  oder durch Umschalten der Eigenschaft Suppress Specific Violations  im SCH List .

Deaktivieren einer No ERC-Direktive

Anstatt eine No ERC-Direktive zu löschen, kann sie inaktiv gemacht werden (für die Validierung deaktiviert). Dieser Zustand kann durch Umschalten der Eigenschaft Active der Direktive geändert werden – verfügbar über jede der Bearbeitungsmethoden. Eine inaktive No ERC-Direktive wird im Arbeitsbereich grau dargestellt.

Wenn Sie die Verwendung einer No ERC-Direktive vorübergehend aufheben müssen, setzen Sie sie auf inaktiv, anstatt sie zu löschen.
Wenn Sie die Verwendung einer No ERC-Direktive vorübergehend aufheben müssen, setzen Sie sie auf inaktiv, anstatt sie zu löschen.

Steuern des Druckens von No ERC-Direktiven

Standardmäßig werden No ERC-Markierungen beim Drucken einbezogen. Um dies zu steuern – entweder indem ihre Einbeziehung vollständig deaktiviert wird oder indem nur bestimmte Symbole ausgeschlossen werden – verwenden Sie den Druckdialog wie unten gezeigt.

Steuern Sie das Drucken von No ERC-Markierungen im Print Dialog.
Steuern Sie das Drucken von No ERC-Markierungen im Print Dialog.

PCB-Design-Violation-Typen

Mit Bussen verknüpfte Violations

Verstöße im Zusammenhang mit Komponenten

Verstöße im Zusammenhang mit Dokumenten

Verletzungen im Zusammenhang mit Harnesses

Verletzungen im Zusammenhang mit Netzen

Verstöße im Zusammenhang mit Sonstigem

Verstöße im Zusammenhang mit Parametern

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