De l’idée à la fabrication - piloter une conception de PCB avec CircuitStudio

Bienvenue dans le monde du développement de produits électroniques avec le logiciel de conception électronique de classe mondiale d'Altium. Ce tutoriel vous aidera à démarrer en vous guidant à travers l'ensemble du processus de conception d'un PCB simple, de l'idée jusqu'aux fichiers de sortie. Si vous découvrez les logiciels Altium, il vaut la peine de lire l'article Exploring CircuitStudio pour en savoir plus sur l'interface, obtenir des informations sur l'utilisation des panneaux et une vue d'ensemble de la gestion des documents de conception.

La conception

La conception dont vous allez saisir le schéma et réaliser le circuit imprimé (PCB) est un multivibrateur astable simple. Le circuit est illustré ci-dessous ; il utilise deux transistors NPN à usage général configurés en multivibrateur astable auto-oscillant.

Vous êtes prêt à commencer la saisie (le dessin) du schéma. La première étape consiste à créer un projet PCB.

Création d'un nouveau projet PCB

Dans le logiciel d'Altium, un projet PCB est l'ensemble des documents de conception (fichiers) nécessaires pour définir et fabriquer un circuit imprimé. Le fichier de projet, par exemple Multivibrator.PrjPCB, est un fichier texte ASCII qui répertorie les documents inclus dans le projet ainsi que d'autres paramètres au niveau du projet, tels que les vérifications des règles électriques requises, les préférences du projet et les sorties du projet, comme les paramètres d'impression et de FAO.

Un nouveau projet est créé dans la boîte de dialogue Create New Project From Template.

Creating a new project:

1. Sélectionnez File » New PCB Project dans les menus ; la boîte de dialogue Create New Project from Template s'ouvrira.
2. Les modèles disponibles sont répertoriés sur la gauche ; choisissez Blank PCB Project.
3. Dans le champ Name, saisissez Multivibrator. Il n'est pas nécessaire d'ajouter l'extension de fichier, elle sera ajoutée automatiquement.
4. Dans le champ Location, indiquez un emplacement approprié pour enregistrer les fichiers du projet, ou cliquez sur Browse pour accéder au dossier souhaité.
5. Activez l'option Create Project Subfolder ; cela créera un sous-dossier sous le dossier spécifié dans le champ Location , portant le même nom que le projet.
6. Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue et créer le fichier de projet à l'emplacement spécifié.
7. Le nouveau projet apparaîtra dans le panneau Projects. Si ce panneau n'est pas affiché, activez-le via le bouton View | System | Projects.

Ajout d'un schéma au projet

L'étape suivante consiste à ajouter une nouvelle feuille de schéma au projet.

Adding a schematic:

1. Dans le ruban, cliquez sur l'entrée de menu Home | Project | Project » Add New Schematic. Une feuille de schéma vierge nommée Sheet1.SchDoc s'ouvrira dans la fenêtre de conception et une icône pour ce schéma apparaîtra, liée au projet dans le panneau Projects sous l'icône de dossier Source Documents .
2. Pour enregistrer la nouvelle feuille de schéma, sélectionnez File » Save As. La boîte de dialogue Save As s'ouvrira, prête à enregistrer le schéma au même emplacement que le fichier de projet. Saisissez le nom Multivibrator dans le champ File Name, puis cliquez sur Save. Notez que les fichiers stockés dans le même dossier que le fichier de projet lui-même (ou dans un dossier enfant/petit-enfant) sont liés au projet à l'aide d'un référencement relatif, tandis que les fichiers stockés à un autre emplacement sont liés à l'aide d'un référencement absolu.
3. Puisque vous avez ajouté un schéma au projet, le fichier de projet a également été modifié. Right-click sur le nom du fichier de projet dans le panneau Projects , puis sélectionnez Save Project pour enregistrer le projet.

Définition des options du document

Avant de commencer à dessiner votre circuit, il est utile de définir les options de document appropriées, notamment la taille de la feuille ainsi que les grilles d'accrochage et de visibilité.

Configuring the Document Options:

1. Dans le ruban, cliquez sur Project | Content | Document Options pour ouvrir la boîte de dialogue Document Options.
2. Pour ce tutoriel, la seule modification à effectuer consiste à définir la taille de la feuille sur A4 dans le champ Standard Styles de l'onglet Sheet Options de la boîte de dialogue.
3. Vérifiez que Snap et Visible Grids sont tous deux réglés sur 10.
4. Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue et mettre à jour la taille de la feuille.
5. Pour que le document remplisse la zone d'affichage, cliquez sur View | Zoom Document.
6. Enregistrez le schéma en sélectionnant File » Save (raccourci : Ctrl+S).

Composants et bibliothèques dans CircuitStudio

Article connexe : Component Management in CircuitStudio

Le composant réel monté sur la carte est représenté par un symbole de schéma lors de la saisie de conception, et par une empreinte PCB pour la conception de la carte. Les composants CircuitStudio peuvent être stockés dans des bibliothèques locales ou placés directement depuis l'Altium Content Vault, qui est un système de stockage de composants accessible mondialement et contenant des milliers de composants, chacun avec un symbole, une empreinte, des paramètres de composant et des liens vers des fournisseurs.

Les options de stockage de composants suivantes peuvent être utilisées dans CircuitStudio :

Type de bibliothèque	Fonction
Bibliothèque de schémas	Les symboles de composants de schéma sont créés dans des bibliothèques de schémas (*.SchLib). Chaque symbole peut devenir un composant en ajoutant des liens vers une empreinte PCB et en ajoutant des paramètres de composant pour détailler les spécifications du composant.
Bibliothèque PCB	Les empreintes PCB (modèles) sont stockées dans des bibliothèques PCB (*.PcbLib). L'empreinte comprend les éléments électriques, tels que les pastilles, ainsi que les éléments mécaniques, tels que la surimpression du composant, les dimensions, les points de colle, etc. Elle peut également inclure une définition 3D, créée en plaçant des objets 3D Body ou en important un modèle STEP.
Package de bibliothèque / bibliothèque intégrée	En plus de travailler directement à partir des bibliothèques de schémas et PCB, vous pouvez également compiler les éléments du composant dans une bibliothèque intégrée (*.IntLib). Cela produit une bibliothèque unique et portable qui contient tous les modèles et symboles. Une bibliothèque intégrée est compilée à partir d'un package de bibliothèque (*.LibPkg), qui est essentiellement un fichier de projet à usage spécial auquel les bibliothèques de schémas source (*.SchLib) et PCB (*.PcbLib) sont ajoutées comme documents source. Dans le cadre du processus de compilation, vous pouvez également vérifier les problèmes potentiels, tels que les modèles manquants et les incohérences entre les broches du schéma et les pastilles PCB.
Altium Content Vault	Le Content Vault est bien plus qu'une bibliothèque. Des composants stockés dans le cloud, accessibles de n'importe où avec un accès Internet. Les composants du Content Vault comprennent : symbole, empreinte(s), paramètres de composant et liens vers des fournisseurs. Ils sont organisés en dossiers, par fabricant ou par type de boîtier pour les composants génériques.

Accès aux composants

Les composants sont accessibles via :

• le panneau Libraries (View | System | Libraries) pour les composants de bibliothèque, ou
• le panneau Vaults (File » Vault Explorer) pour les composants du Content Vault.

Accédez aux composants via le volet Libraries ou le panneau Vaults.

Mise à disposition des bibliothèques pour accéder aux composants

Dans CircuitStudio, les composants basés sur des bibliothèques peuvent être placés à partir des bibliothèques disponibles. Les bibliothèques disponibles comprennent :

• Libraries in the current project - si une bibliothèque fait partie du projet, les composants qu'elle contient sont automatiquement disponibles pour placement dans ce projet.
• Installed libraries - il s'agit de bibliothèques qui ont été installées dans CircuitStudio et dont les composants sont disponibles pour utilisation dans tout projet ouvert.

Les bibliothèques sont installées dans l'onglet Installed de la boîte de dialogue Available Libraries. Pour ouvrir la boîte de dialogue, cliquez sur le bouton Libraries en haut du panneau Libraries. Si le panneau n'est pas actuellement visible, cliquez sur View | System | Libraries pour l'afficher.

Installez les bibliothèques requises pour rendre leurs composants disponibles pour les conceptions.

Recherche d'un composant dans les bibliothèques

Pour vous aider à trouver le composant dont vous avez besoin, CircuitStudio inclut de puissantes capacités de recherche dans les bibliothèques. Bien qu'il existe dans les bibliothèques préinstallées des composants adaptés à la conception du multivibrateur, il est utile de savoir utiliser la fonction de recherche pour trouver des composants.

La boîte de dialogue Libraries Search s'ouvre en cliquant sur le bouton Search dans le panneau Libraries. La moitié supérieure de la boîte de dialogue sert à définir what vous recherchez, la moitié inférieure sert à définir where rechercher. La recherche peut porter sur les bibliothèques déjà installées (Available libraries) ou sur des bibliothèques situées sur le disque dur (Libraries on path).

Si vous travailliez à partir de bibliothèques, la première étape consisterait à rechercher un transistor NPN à usage général approprié, tel qu'un 2N3904.

Searching through libraries:

1. S'il n'est pas visible, affichez le panneau Libraries (View | System | Libraries).
2. Appuyez sur le bouton Search dans le panneau Libraries pour ouvrir la boîte de dialogue Libraries Search, comme illustré ci-dessus.
3. Assurez-vous que les options de la boîte de dialogue sont définies comme suit :
   • Pour la première ligne Filter, le Field est défini sur Name, le Operator est défini sur contains, et le Value est 3904.
   • La portée est définie sur Search in Components et Libraries on path.
   • Le Path est configuré pour pointer vers les bibliothèques Altium installées, ce qui sera similaire à C:\Users\Public\Documents\Altium\CS\Library.
4. Cliquez sur le bouton Search pour lancer la recherche. Les Query Results s’affichent dans le panneau Libraries . Un seul composant devrait être trouvé, comme illustré dans l’image ci-dessous. Il peut apparaître plusieurs fois, selon le nombre de modèles qui lui sont liés.
5. Vous ne pouvez placer que des composants provenant de bibliothèques installées dans le logiciel. Si vous essayez de placer un composant depuis une bibliothèque qui n’est pas actuellement installée, il vous sera demandé de Confirm the installation de cette bibliothèque lorsque vous tenterez de placer le composant.

La recherche dans les bibliothèques est en réalité effectuée à l’aide de requêtes. Dans la boîte de dialogue Libraries Search, passez en mode Advanced pour examiner la requête. La requête générée par votre configuration de recherche devrait être (Name LIKE '*3904*'). Si ce n’est pas le cas, saisissez cette chaîne puis cliquez de nouveau sur Search.

Localiser un composant dans une bibliothèque disponible

Les bibliothèques déjà installées sont répertoriées dans la liste déroulante en haut du panneau. Cliquez pour sélectionner une bibliothèque et afficher les composants qu’elle contient. Sélectionnez la bibliothèque Miscellaneous Devices. IntLib dans la liste, puis utilisez le Filter de composant dans le panneau pour localiser le composant 2N3904 requis dans la bibliothèque. Comme la bibliothèque Miscellaneous Devices est déjà installée, ce composant est prêt à être placé. Ne le placez pas cependant ; vous utiliserez à la place un transistor provenant de l’Altium Content Vault.

Rendre le Content Vault accessible pour accéder aux composants

L’Altium Content Vault est complètement distinct du logiciel CircuitStudio installé. Pour accéder aux composants du Content Vault, vous devez d’abord vous y connecter. Cela se fait en cliquant sur le bouton Add Altium Content Vault dans la page Data Management - Vaults de la boîte de dialogue Preferences.

Recherche d’un composant dans le Content Vault

Related article: Panneau Vaults

Une fois connecté à l’Altium Content Vault, vous pouvez parcourir ou rechercher un composant. Cela se fait dans le panneau Vaults en sélectionnant File » Vault Explorer pour afficher le panneau. Le panneau comprend une puissante fonction de recherche. Saisissez la chaîne de recherche dans le champ de recherche en haut à droite du panneau.

Recherche du transistor généraliste BC547 dans l’Altium Content Vault. Chaque résultat est un lien hypertexte. Survolez pour plus d’informations et cliquez pour examiner.

Travailler dans le panneau Vaults

Le panneau Vaults comprend un certain nombre de sections qui peuvent être redimensionnées selon les besoins. Prenez le temps d’explorer les fonctionnalités et le comportement du panneau ; right-click pour les commandes contextuelles.

Utilisez le mode Preview pour examiner les modèles et paramètres inclus avec le composant sélectionné.

• Les composants sont organisés en dossiers. Utilisez la section Vaults Folders à gauche du panneau pour parcourir.
• Un grand nombre de composants sont stockés dans l’Altium Content Vault ; il peut donc être plus efficace d’effectuer une recherche comme décrit ci-dessus.
• Les résultats de recherche sont présentés sous forme d’une série de liens ; cliquez sur un lien pour examiner un composant en détail ; utilisez le bouton Back en haut à droite du panneau pour revenir aux résultats de recherche.
• Le fait de cliquer sur un composant spécifique dans les résultats de recherche n’affiche que ce composant dans le dossier où il est stocké. Sélectionnez Refresh All dans le menu en haut à gauche du panneau pour afficher tous les composants de ce dossier.
• La région inférieure du panneau comporte plusieurs modes d’affichage, notamment : Summary, Supply Chain, Lifecycle, Where-used et Preview. Utilisez l’icône en forme de flèche pour sélectionner le mode requis, comme illustré dans l’image ci-dessus.

Placement des composants sur le schéma

Les composants sont placés sur la feuille de schéma active depuis le panneau Libraries ou Vaults. Cela peut se faire de la manière suivante :

Depuis le panneau Libraries

• Clicking the Place button - le composant apparaît attaché au curseur ; positionnez-le puis cliquez pour le placer.
• Double-clicking - double-cliquez sur le composant dans la liste des composants du panneau. Le composant apparaît attaché au curseur ; positionnez-le puis cliquez pour le placer.
• Click and drag - cliquez sur le composant et faites-le glisser sur la feuille. Ce mode nécessite de maintenir le bouton de la souris enfoncé ; le composant est placé lorsque le bouton de la souris est relâché.

Depuis le panneau Vaults

• Right-click sur le composant puis sélectionnez Place <component>. Le composant apparaît attaché au curseur ; positionnez-le puis cliquez pour le placer. Notez que si le panneau Vaults flotte au-dessus de l’espace de travail, il s’estompera pour vous permettre de voir le schéma et de placer le composant.
• Click and drag - cliquez sur le composant dans le panneau Vaults et faites-le glisser sur le schéma. Ce mode nécessite de maintenir le bouton de la souris enfoncé ; le composant est placé lorsque le bouton de la souris est relâché.

Composants du multivibrateur

Les composants suivants ont été recherchés et utilisés dans le circuit multivibrateur.

Désignateur	Description	Révision d’élément Vault ou nom du composant de bibliothèque	Commentaires
Q1, Q2	Transistor NPN généraliste, par ex., BC547 ou 2N3904	CMP-1048-01437-1	recherche dans le Vault de BC547, choix du premier
R1, R2	Résistance 100K, 5 %, 0805	CMP-1013-00122-1	recherche dans le Vault de 100K 5% 0805
R3, R4	Résistance 1K, 5 %, 0805	CMP-1013-00074-1	recherche dans le Vault de 1K 5% 0805, notez que la recherche renvoie aussi 1K3, 1K8, etc.
C1, C2	Condensateur 22nF, 10 %, 16V, 0805	CMP-1036-04042-1	recherche dans le Vault de 22nF 16V 0805
Y1	Barrette 2 broches, traversante	Header 2	recherche dans les bibliothèques disponibles de header, composant trouvé dans Miscellaneous Connectors.IntLib

Une fois les composants placés, le schéma devrait ressembler à ceci :

Tous les composants sont placés, prêts pour le câblage.

Finding and Placing the Transistors:

1. Sélectionnez View | Zoom | Zoom Document (raccourci : V, A) pour vous assurer que votre feuille de schéma occupe toute la fenêtre.
2. En utilisant les techniques de recherche qui viennent d’être décrites, localisez le transistor BC547 dans le panneau Vaults .
3. Lorsque vous effectuez une recherche dans le Vault, les résultats sont d’abord regroupés pour afficher les dossiers contenant des composants possibles. Pour la recherche du transistor, tous les résultats se trouvent dans le même dossier intitulé General Purpose Transistors. Cliquez sur le lien hypertexte pour ouvrir les résultats de recherche de ce dossier, puis cliquez sur l’élément CMP-1048-01437-1.
4. Ce composant sera présenté dans le panneau Vaults, où vous pourrez afficher les Preview en bas et examiner le symbole, l’empreinte et les paramètres du composant (vous devrez peut-être redimensionner la section inférieure pour afficher tout le contenu de Preview ).

5. Right-click sur le numéro de révision d’élément du transistor pour afficher le menu contextuel (comme illustré ci-dessus), puis sélectionnez Place CMP-1048-01437-1 dans le menu. Le curseur se transformera en croix et vous aurez une image du transistor floating attachée à votre curseur. Vous êtes maintenant en mode de placement de composant. Si vous déplacez le curseur, le transistor se déplacera avec lui.

Do not place the transistor yet!

6. Avant de placer le composant sur le schéma, vous pouvez modifier ses propriétés, ce qui peut être fait pour tout objet attaché au curseur. Tant que le transistor est encore attaché au curseur, appuyez sur la touche Tab pour ouvrir la boîte de dialogue Component Properties. Configurez la boîte de dialogue pour qu’elle apparaisse comme illustré ci-dessous.

7. Dans la section Properties de la boîte de dialogue, saisissez le Designator Q1.
8. Activez la case à cocher Visible pour le champ Comment.
9. Laissez tous les autres champs à leurs valeurs par défaut puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.
10. Déplacez le curseur, avec le symbole du transistor attaché, pour positionner le transistor légèrement à gauche du milieu de la feuille. Notez la grille d’accrochage actuelle affichée à gauche de la barre d’état près du bas de l’application. Sa valeur par défaut est 10 ; appuyez sur le raccourci G pour parcourir les paramètres de grille disponibles pendant le placement de l’objet. Il est fortement conseillé de conserver la grille d’accrochage à 10 ou 5 afin de garder le circuit propre et de faciliter la connexion des fils aux broches. Pour une conception simple comme celle-ci, 10 est un bon choix.
11. Une fois satisfait de la position du transistor, cliquez avec le bouton gauche de la souris ou appuyez sur Enter au clavier pour placer le transistor sur le schéma.
12. Déplacez le curseur et vous constaterez qu’une copie du transistor a été placée sur la feuille de schéma, mais que vous êtes toujours en mode de placement de composant avec le contour du composant attaché au curseur. Cette fonction vous permet de placer plusieurs composants du même type. Passons maintenant au placement du second transistor. Ce transistor est identique au précédent, il n’est donc pas nécessaire de modifier ses attributs avant de le placer. Le logiciel incrémentera automatiquement le désignateur du composant lorsque vous placez plusieurs occurrences du même composant. Dans ce cas, le transistor suivant sera automatiquement désigné Q2.
13. Si vous vous reportez au schéma de principe approximatif présenté précédemment, vous remarquerez que Q2 est dessiné comme le miroir de Q1. Pour inverser l’orientation du transistor attaché au curseur, appuyez sur la touche X du clavier. Cela retourne le composant horizontalement (selon l’axe X).
14. Déplacez le curseur pour positionner le composant à droite de Q1. Pour positionner le composant plus précisément, appuyez deux fois sur la touche PgUp afin de zoomer de deux niveaux. Vous devriez maintenant pouvoir voir les lignes de la grille.
15. Une fois le composant positionné, cliquez avec le bouton gauche de la souris ou appuyez sur Enter pour placer Q2. Une fois encore, une copie du transistor que vous « tenez » sera placée sur le schéma et le transistor suivant flottera sur le curseur, prêt à être placé.
16. Comme tous les transistors ont été placés, quittez le mode de placement de composant en cliquant sur right mouse button ou en appuyant sur la touche Esc. Le curseur redeviendra une flèche standard.

Finding and Placing the Resistors:

1. En utilisant les techniques de recherche qui viennent d’être décrites, recherchez une résistance 100K 5% 0805 appropriée dans le panneau Vaults . La recherche doit renvoyer l’article CMP-1013-00122-1.
2. Right-click sur le numéro d’article de la résistance pour afficher le menu contextuel, puis sélectionnez Place CMP-1013-00122-1 dans le menu.
3. Tant que la résistance flotte encore sur le curseur, appuyez sur la touche Tab pour ouvrir la boîte de dialogue Component Properties.
4. Dans la section Properties de la boîte de dialogue, saisissez Designator R1.
5. Activez la case à cocher Visible pour le champ Comment.
6. Assurez-vous que le modèle d’empreinte est défini sur RESC0805(2012)_N. En utilisant la liste déroulante à côté du nom du modèle, vous verrez que trois modèles d’empreinte sont associés à ce composant : IPC Low Density (_M), IPC Medium Density (_N) et IPC High Density (_L). L’empreinte sélectionnée sera transférée vers le PCB lors de la synchronisation de la conception.
7. Laissez tous les autres champs à leurs valeurs par défaut, puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue ; la résistance flottera sur le curseur.
8. Appuyez sur Spacebar pour faire pivoter le composant par incréments de 90° jusqu’à ce qu’il ait la bonne orientation.
9. Positionnez la résistance au-dessus et à gauche de la base de Q1 (reportez-vous au schéma présenté précédemment), puis cliquez sur left mouse button ou appuyez sur Enter pour placer le composant.
10. Placez ensuite l’autre résistance de 100k, R2, au-dessus et à droite de la base de Q2. Le désignateur s’incrémentera automatiquement lorsque vous placerez la seconde résistance.
11. Quittez le mode de placement de composant en cliquant sur right mouse button ou en appuyant sur la touche ESC. Le curseur redeviendra une flèche standard.
12. Les deux résistances restantes, R3 et R4, ont une valeur de 1K ; recherchez une résistance 1K 5% 0805 appropriée dans le panneau Vaults .
13. Cette recherche renverra toutes les résistances dont la valeur commence par 1K, y compris 1K1, 1K2, 1K3, etc. En utilisant le champ Description, cliquez dans les résultats de recherche pour ouvrir la résistance 1K 5% 0805, puis right-click et Place celle-ci. 
14. En suivant les étapes qui viennent d’être données, définissez Designator sur R3, activez la visibilité de Comment et définissez le modèle d’empreinte sur RESC0805(2012)_N.
15. Positionnez et placez R3 directement au-dessus du collecteur de Q1, puis placez R4 directement au-dessus du collecteur de Q2 comme illustré dans l’image ci-dessus.
16. Right-click ou appuyez sur ESC pour quitter le mode de placement de composant.

Finding and Placing the Capacitors:

1. Revenez au panneau Vaults et recherchez un condensateur 22nF 16V 0805 approprié. La recherche renverra un certain nombre de condensateurs potentiels. Cliquez sur l’article CMP-1036-04042-1 pour l’utiliser dans cette conception.
2. Right-click sur le numéro d’article du condensateur, puis sélectionnez Place CMP-1036-04042-1 dans le menu.
3. Tant que la résistance flotte encore sur le curseur, appuyez sur la touche Tab pour ouvrir la boîte de dialogue Component Properties.
4. Dans la section Properties de la boîte de dialogue, saisissez Designator C1.
5. Activez la case à cocher Visible pour le champ Comment.
6. Assurez-vous que le modèle d’empreinte est défini sur CAPC0805(2012)145_N.
7. Laissez tous les autres champs à leurs valeurs par défaut, puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue. Le condensateur flottera sur le curseur.
8. Appuyez sur Spacebar pour faire pivoter le composant par incréments de 90° jusqu’à ce qu’il ait la bonne orientation.
9. Positionnez le condensateur au-dessus des transistors mais en dessous des résistances (reportez-vous au schéma présenté précédemment), puis cliquez sur left mouse button ou appuyez sur Enter pour placer le composant.
10. Positionnez et placez le condensateur C2.
11. Right-click ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement.

Finding and Placing the Connector:

1. Le dernier composant à placer est le connecteur, qui se trouve dans Miscellaneous Connectors.IntLib. Cette bibliothèque intégrée est normalement déjà installée. Si ce n’est pas le cas, installez-la puis sélectionnez-la en haut du panneau Libraries.
2. Le connecteur est un connecteur à deux broches ; saisissez header dans le champ de filtre du panneau Libraries . Notez que le caractère générique * n’est pas utilisé pour cette recherche puisque vous recherchez uniquement des composants dont le nom commence par la chaîne header. Si le caractère générique est inclus au début de la chaîne de recherche, tous les composants contenant la chaîne header n’importe où dans leur nom ou leur description seront renvoyés.
3. Sélectionnez Header 2 dans la liste puis cliquez sur le bouton Place.
4. Tant qu’il flotte sur le curseur, appuyez sur Tab pour modifier les attributs ; définissez Designator sur Y1 et vérifiez que le modèle d’empreinte PCB est HDR1X2.
5. Avant de placer le connecteur, appuyez sur X pour le retourner horizontalement afin qu’il soit dans la bonne orientation. Cliquez pour placer le connecteur sur le schéma comme illustré dans l’image ci-dessus.
6. Right-click ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement de composant.
7. Enregistrez votre schéma (Ctrl+S).

Vous avez maintenant placé tous les composants. Notez que les composants montrés dans l’image ci-dessus sont espacés de manière à laisser suffisamment de place pour câbler chaque broche de composant. C’est important, car vous ne pouvez pas placer un fil en travers du bas d’une broche pour atteindre une broche située au-delà. Si vous le faites, les deux broches seront connectées au fil. Si vous devez déplacer un composant, cliquez sur le corps du composant et maintenez le bouton enfoncé, puis faites glisser la souris pour le repositionner.

Câblage du circuit

Le câblage est le processus de création de la connectivité entre les différents composants de votre circuit. Pour câbler votre schéma, reportez-vous au croquis du circuit et à l’animation ci-dessous.

Utilisez l’outil de câblage pour câbler votre circuit.

Wiring the schematic:

1. Pour vous assurer d’avoir une bonne vue de la feuille de schéma, appuyez sur la touche PgUp pour zoomer ou sur PgDn pour dézoomer. Vous pouvez également maintenir la touche Ctrl enfoncée et faire tourner la molette de la souris pour zoomer/dézoomer, ou maintenir le bouton Ctrl + Right Mouse enfoncé et faire glisser la souris vers le haut ou vers le bas pour zoomer/dézoomer. Il existe également un certain nombre de commandes d’affichage utiles dans le sous-menu View accessible par clic droit, telles que Fit All Objects (Ctrl+PgDn).
2. Tout d’abord, reliez la broche inférieure de la résistance R1 à la base du transistor Q1 de la manière suivante. Cliquez sur le bouton (Home | Circuit Elements | Wire) pour passer en mode placement de fil. Le curseur se transforme en réticule.
3. Placez le curseur sur l’extrémité inférieure de R1. Lorsque vous êtes à la bonne position, un marqueur de connexion rouge (grande croix) apparaît à l’emplacement du curseur. Cela indique que le curseur se trouve sur un point de connexion électrique valide du composant.
4. Cliquez sur Left Mouse Button ou appuyez sur Enter pour ancrer le premier point du fil. Déplacez le curseur et vous verrez un fil s’étendre depuis la position du curseur jusqu’au point d’ancrage.
5. Placez le curseur sur la base de Q1 jusqu’à ce qu’il se transforme en marqueur de connexion rouge. Cliquez ou appuyez sur Enter pour connecter le fil à la base de Q1. Le curseur se libère alors de ce fil.
6. Notez que le curseur reste en forme de réticule, ce qui indique que vous êtes prêt à placer un autre fil. Pour quitter complètement le mode placement et revenir au curseur en forme de flèche, vous pouvez Right-Click ou appuyer de nouveau sur Esc — mais ne le faites pas tout de suite.
7. Ensuite, reliez la broche inférieure de R3 au collecteur de Q1. Placez le curseur sur la broche inférieure de R3 puis cliquez ou appuyez sur Enter pour commencer un nouveau fil. Déplacez le curseur verticalement jusqu’à ce qu’il soit au-dessus du collecteur de Q1 puis cliquez ou appuyez sur Enter pour placer le segment de fil. Là encore, le curseur se libère de ce fil et vous restez en mode câblage, prêt à placer un autre fil.
8. Reliez le reste de votre circuit comme indiqué dans l’animation ci-dessus.
9. Lorsque vous avez terminé de placer tous les fils, right-click ou appuyez sur Esc pour quitter le mode placement. Le curseur redevient une flèche.

Réseaux et étiquettes de réseau

Chaque ensemble de broches de composants que vous avez connectées entre elles forme maintenant ce qu’on appelle un net. Par exemple, un réseau comprend la base de Q1, une broche de R1 et une broche de C1. Chaque réseau reçoit automatiquement un nom généré par le système, basé sur l’une des broches de composant de ce réseau.

Pour faciliter l’identification des réseaux importants dans la conception, vous pouvez ajouter des étiquettes de réseau afin de leur attribuer des noms. Pour le circuit multivibrateur, vous allez étiqueter les réseaux 12V et GND du circuit.

Des étiquettes de réseau ont été ajoutées pour compléter le schéma.

Adding net labels:

1. Cliquez sur le bouton  (Home | Circuit Elements | Net Label). Une étiquette de réseau apparaît attachée au curseur.
2. Pour modifier l’étiquette de réseau avant de la placer, appuyez sur la touche Tab pour ouvrir la boîte de dialogue Net Label.
3. Saisissez 12V dans le champ Net puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.
4. Placez l’étiquette de réseau de sorte que le coin inférieur gauche de l’étiquette touche le fil le plus haut du schéma, comme montré dans l’image ci-dessous. Le curseur se transforme en croix rouge lorsque l’étiquette de réseau est correctement positionnée pour se connecter au fil. Si la croix est gris clair, cela signifie qu’aucune connexion valide ne sera établie.

L’étiquette de réseau dans l’espace libre (image de gauche) et positionnée sur un fil (image de droite), notez la croix rouge.

 

5. Après avoir placé la première étiquette de réseau, vous serez toujours en mode placement d’étiquette de réseau. Appuyez de nouveau sur la touche Tab pour modifier la seconde étiquette de réseau avant de la placer.
6. Saisissez GND dans le champ Net puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.
7. Placez l’étiquette de réseau de sorte que le coin inférieur gauche de l’étiquette touche le fil le plus bas du schéma, comme montré dans l’image ci-dessous. Right-click ou appuyez sur Esc pour quitter le mode placement d’étiquette de réseau.
8. Enregistrez votre schéma ainsi que le projet.

Configuration des options du projet

Les paramètres spécifiques au projet se configurent dans la boîte de dialogue Options for PCB Project, illustrée ci-dessous (Home | Project » Options ou Project | Content | Project Options). Les options du projet comprennent les paramètres de vérification des erreurs, une matrice de connectivité, le générateur de classes, la configuration du comparateur, la génération d’ECO, les chemins de sortie et les options de netlist, les formats de nommage multi-canaux, les configurations d’impression par défaut, les chemins de recherche et les paramètres au niveau du projet. Ces paramètres sont utilisés lorsque vous compilez le projet.

Les sorties du projet, telles que les sorties d’assemblage, de fabrication et les rapports, se configurent depuis l’onglet Outputs du ruban. Ces paramètres sont également stockés dans le fichier de projet afin d’être toujours disponibles pour ce projet. Voir Documentation Outputs pour plus d’informations.

Vérification des propriétés électriques du schéma

Les schémas électroniques sont plus que de simples dessins : ils contiennent des informations de connectivité électrique sur le circuit. Vous pouvez utiliser cette connaissance de la connectivité pour vérifier votre conception. Lorsque vous compilez un projet, le logiciel recherche les erreurs conformément aux règles définies dans les onglets Error Reporting et Connection Matrix de la boîte de dialogue Options for Project. Lorsque vous compilez le projet, toutes les violations détectées s’affichent dans le panneau Messages .

Configuration du rapport d’erreurs

L’onglet Error Reporting de la boîte de dialogue Options for Project sert à configurer les vérifications de dessin de conception. Les paramètres Report Mode indiquent le niveau de gravité d’une violation. Si vous souhaitez modifier un paramètre, cliquez sur un Report Mode à côté de la violation que vous voulez modifier et choisissez le niveau de gravité dans la liste déroulante. Pour ce tutoriel, nous utiliserons les paramètres par défaut de cet onglet.

Configuration de la matrice de connexion

Lorsque la conception est compilée, une liste des broches de chaque réseau est construite en mémoire. Le type de chaque broche est détecté (par ex. entrée, sortie, passive, etc.), puis chaque réseau est vérifié afin de voir s’il existe des types de broches qui ne devraient pas être connectés entre eux, par exemple une broche de sortie connectée à une autre broche de sortie. L’onglet Matrice de connexion de la boîte de dialogue Options for Project est l’endroit où vous configurez quels types de broches sont autorisés à se connecter entre eux. Par exemple, regardez les entrées sur le côté droit du diagramme matriciel et trouvez Output Pin. Parcourez cette ligne de la matrice jusqu’à trouver la colonne Open Collector Pin. Le carré à leur intersection est orange, ce qui indique qu’une broche de sortie connectée à une broche à collecteur ouvert sur votre schéma générera une condition d’erreur lors de la compilation du projet.

Vous pouvez définir chaque type d’erreur avec un niveau d’erreur distinct, par ex. d’aucun rapport à une erreur fatale. Cliquez sur un carré coloré pour modifier le paramètre ; continuez à cliquer pour passer au niveau de vérification suivant. Réglez la matrice de sorte que Unconnected Passive Pin génère une Error, comme montré dans l’image ci-dessous.

La matrice de connexion définit quelles conditions électriques sont vérifiées dans le schéma ; notez que le paramètre Unconnected - Passive Pin est en cours de modification.

Changing the Connection Matrix:

1. Pour modifier l’un des paramètres, cliquez sur la case colorée ; elle fera défiler les quatre paramètres possibles. Notez que vous pouvez right-click dans la zone de la matrice pour afficher un menu qui vous permet de basculer tous les paramètres simultanément, y compris une option permettant de tous les restaurer à leur état Default (pratique si vous avez modifié des paramètres sans vous souvenir de leur état par défaut).
2. Votre circuit ne contient que des broches passives (sur les résistances, les condensateurs et le connecteur) et des broches d’entrée (sur les transistors). Modifions cela afin que la matrice de connexion détecte les broches passives non connectées. Repérez la ligne Passive Pin à droite. Parcourez les en-têtes de colonne pour trouver Unconnected. Le carré à l’intersection de ces entrées indique la condition d’erreur lorsqu’une passive pin est détectée comme étant unconnected dans le schéma. Le paramètre par défaut est vert, ce qui indique qu’aucun rapport ne sera généré.
3. Cliquez sur cette case d’intersection jusqu’à ce qu’elle devienne Orange (comme illustré dans l’image ci-dessus) afin qu’une erreur soit générée pour les broches passives non connectées lors de la compilation du projet. Vous allez volontairement créer un exemple de cette erreur pour la vérifier plus loin dans ce tutoriel.

Configuration du comparateur

L’onglet Comparator de la boîte de dialogue Options for Project définit quelles différences entre les fichiers seront signalées ou ignorées lors de la compilation d’un projet. En général, vous n’aurez besoin de modifier les paramètres de cet onglet que lorsque vous ajoutez des détails supplémentaires au PCB, tels que des règles de conception, et que vous ne souhaitez pas que ces paramètres soient supprimés lors de la synchronisation de la conception. Si vous avez besoin d’un contrôle plus fin, vous pouvez contrôler sélectivement le comparateur à l’aide des paramètres de comparaison individuels.

Pour ce tutoriel, il suffit de confirmer que l’option Ignore Rules Defined in PCB Only  est activée.

Compilation du projet pour vérifier les erreurs

La compilation d’un projet vérifie les erreurs de dessin et de règles électriques dans les documents de conception et détaille tous les avertissements et erreurs dans le panneau Messages . Vous avez configuré les règles dans les onglets Error Checking et Connection Matrix de la boîte de dialogue Options for Project et vous êtes maintenant prêt à vérifier la conception.

Pour compiler le projet et vérifier les erreurs, sélectionnez Home | Project » Compile.

Utilisez le panneau Messages pour localiser et résoudre les erreurs de conception ; double-cliquez sur une erreur pour centrer et zoomer sur cet objet.

Compiling and checking for errors:

1. Pour compiler le projet Multivibrator, sélectionnez Home | Project | Project » Compile.
2. Lorsque le projet est compilé, tous les avertissements et erreurs sont affichés dans le panneau Messages . Le panneau n’apparaît automatiquement que si des erreurs sont détectées (et non lorsqu’il n’y a que des avertissements). Pour l’ouvrir manuellement, cliquez sur View | System | Messages.
3. Si votre circuit est correctement dessiné, le panneau Messages ne devrait contenir aucune erreur, uniquement le message Compile successful, no errors found. S’il y a des erreurs, examinez-les une par une, vérifiez votre circuit et assurez-vous que tout le câblage et toutes les connexions sont corrects.

4. Vous allez maintenant introduire volontairement une erreur dans le circuit et recompiler le projet :

5. Cliquez sur l’onglet Multivibrator.SchDoc en haut de la fenêtre de conception pour faire de la feuille de schéma le document actif.
6. Cliquez au milieu du fil qui relie R1 au fil de base de Q1. De petites poignées d’édition carrées apparaîtront à chaque extrémité du fil et la couleur de sélection s’affichera sous forme de ligne pointillée le long du fil pour indiquer qu’il est sélectionné. Appuyez sur la touche Delete du clavier pour supprimer le fil.
7. Recompilez le projet (Home | Project | Project » Compile) pour vérifier les erreurs. Le panneau Messages affichera des messages d’avertissement indiquant que vous avez des broches non connectées dans votre circuit.
8. Le panneau Messages est divisé horizontalement en deux zones, comme illustré dans l’image ci-dessus. La zone supérieure répertorie tous les messages, qui peuvent être enregistrés, copiés, ciblés par cross probe ou effacés via le menu right-click. La zone inférieure détaille l’avertissement/l’erreur actuellement sélectionné(e) dans la zone supérieure du panneau.
9. Lorsque vous double-cliquez sur une erreur ou un avertissement dans l’une ou l’autre zone du panneau Messages , la vue du schéma se centre et zoome sur l’objet comportant l’erreur.

10. Avant de terminer cette section du tutoriel, corrigeons l’erreur dans notre schéma.

11. Faites de la feuille de schéma le document actif.
12. Annulez l’action de suppression (Ctrl+Z) pour restaurer le fil supprimé.
13. Pour vérifier qu’il n’y a plus d’erreurs, recompilez le projet (Home | Project | Project » Compile). Le panneau Messages ne devrait afficher aucune erreur.
14. Enregistrez également le schéma et le fichier projet.

Création d’un nouveau PCB

Avant de transférer la conception de l’éditeur de schéma vers l’éditeur PCB, vous devez créer le PCB vierge, le nommer et l’enregistrer dans le projet.

Le PCB vierge a été ajouté au projet.

Adding a New Board to the Project:

1. Un nouveau PCB peut être ajouté au projet à l’aide de la commande Home | Project | Project » Add new PCB.

2. Le PCB apparaîtra comme un Source Document dans le projet, comme illustré ci-dessous. Right-click sur l’icône PCB dans le panneau Projects pour sélectionner la commande Save As et nommez-le Multivibrator.CSPcbDoc. Notez que vous n’avez pas besoin de saisir l’extension de fichier dans la boîte de dialogue Save As ; elle est ajoutée automatiquement.

3. L’ajout du PCB a modifié le projet. Enregistrez le projet (right-click sur le nom du fichier projet dans le panneau Projects , puis sélectionnez Save Project).

Configuration de la forme et de l’emplacement de la carte

Un certain nombre d’attributs de cette carte vierge doivent être modifiés avant de transférer la conception depuis l’éditeur de schéma, notamment :

Tâche	Procédure
Définition de l’origine	L’éditeur PCB possède deux origines : l’origine absolue, qui se trouve en bas à gauche de l’espace de travail, et l’origine relative définissable par l’utilisateur, qui sert à déterminer l’emplacement actuel dans l’espace de travail. Une approche courante consiste à définir l’origine relative sur le coin inférieur gauche de la forme de la carte. L’origine se règle dans la section Grids and Units de l’onglet Home du ruban.
Passage des unités impériales aux unités métriques	Les unités actuelles de l’espace de travail sont affichées dans la barre d’état, située en bas à gauche de l’espace de travail, ainsi que dans la section Grids and Units de l’onglet Home du ruban. Pour ce tutoriel, les unités métriques seront utilisées ; pour changer d’unités, appuyez soit sur Q au clavier pour basculer entre unités impériales et métriques, soit cliquez sur le bouton  du ruban.
Sélection d’une grille d’accrochage appropriée	Vous avez peut-être remarqué que la grille d’accrochage actuelle est de 0,127 mm, ce qui correspond à l’ancienne grille impériale de 10 mil convertie en métrique. Pour modifier la grille d’accrochage à tout moment, sélectionnez ou saisissez une nouvelle valeur dans le paramètre Snap Grid de la section Home | Grids and Units du ruban. Comme vous êtes sur le point de définir la taille globale de la carte, une grille très grossière peut être utilisée ; saisissez une valeur de . Les grilles seront également abordées plus en détail plus loin dans le tutoriel.
Redéfinition de la forme de la carte à la taille requise	La forme de la carte est représentée par la zone noire quadrillée. La taille par défaut d’une nouvelle carte est de 4 x 4 pouces ; la carte du tutoriel mesure 30 mm x 30 mm. Les détails du processus de définition d’une nouvelle forme pour la carte sont décrits ci-dessous.
Configuration des couches utilisées dans la conception	Outre les couches de cuivre, ou couches électriques, sur lesquelles vous effectuez le routage, il existe également des couches mécaniques à usage général et des couches à usage spécifique telles que les superpositions de composants (sérigraphies), le masque de soudure, le masque de pâte, etc. Les couches électriques et les autres couches seront configurées sous peu.

Setting the Origin and the Grid:

1. Le logiciel utilise deux origines : l’origine absolue, qui se trouve en bas à gauche de l’espace de travail, et l’origine relative définissable par l’utilisateur, qui sert à déterminer l’emplacement actuel dans l’espace de travail. Avant de définir l’origine, continuez à zoomer vers le coin inférieur gauche de la forme actuelle de la carte jusqu’à ce que vous puissiez facilement voir la grille. Pour ce faire, placez le curseur sur le coin inférieur gauche de la forme de la carte puis appuyez sur PgUp jusqu’à ce que les grilles grossière et fine soient toutes deux visibles, comme illustré dans les images ci-dessous.
2. Pour définir l’origine relative, sélectionnez Home | Grids and Units | Origin » Set, placez le curseur sur le coin inférieur gauche de la forme de la carte puis cliquez avec le bouton gauche pour la définir.

Sélectionnez la commande, placez le curseur sur le coin inférieur gauche de la forme de la carte (image de gauche), puis cliquez pour définir l’origine (image de droite).

3. L’étape suivante consiste à sélectionner une grille d’accrochage appropriée, comme résumé dans le tableau ci-dessus. La grille se règle dans la section Grids and Units de l’onglet Home du ruban. Au cours de la conception, il est très courant de changer de grille. Par exemple, vous pouvez utiliser une grille grossière lors du placement des composants, puis une grille plus fine pour le routage. Les grilles peuvent être modifiées en sélectionnant une nouvelle valeur dans la Snap Grid liste déroulante ou en saisissant directement la valeur requise dans le Snap Grid champ, puis en appuyant sur Enter pour valider votre valeur.
4. Pour ce tutoriel, vous utiliserez une grille métrique ; cliquez sur le bouton pour passer en métrique.
5. La première grille que vous utiliserez est 5mm ; saisissez cette valeur dans le champ Snap Grid.

Redefining the Board Shape:

1. La forme de carte par défaut est de 4 x 4 pouces. Pour ce tutoriel, la taille de la carte est de 30 mm x 30 mm. 
2. Pour effectuer un zoom arrière et afficher tout l’espace de travail actuellement utilisé, cliquez sur View | Zoom | Zoom All (Ctrl+PgDn). Votre conception devrait ressembler à peu près à l’image de gauche ci-dessous.
3. L’étape suivante consiste à modifier la forme de la carte à 30 mm x 30 mm. Vous avez maintenant le choix entre redéfinir la forme de la carte (la redessiner) ou modifier la forme de carte existante. Pour un carré ou un rectangle simple, il est plus efficace de modifier la forme de carte existante. Pour ce faire, sélectionnez Home | Board | Board Shape » Edit Board Shape.

4. L’affichage de la carte changera, avec la forme affichée en vert. Des poignées d’édition apparaîtront à chaque coin et au centre de chaque bord, comme illustré ci-dessous.

Notez qu’un clic n’importe où ailleurs que sur une poignée d’édition ou sur un bord de la forme vous fera quitter le mode d’édition de la forme de carte.

5. L’objectif est de redimensionner la forme pour créer une carte de 30 mm sur 30 mm. La grille visible grossière est de 25 mm (5x la grille d’accrochage), et la grille visible fine est de 5 mm ; elle servira de guide. Vous pouvez maintenant soit faire glisser les bords supérieur et droit vers le bas et vers l’intérieur pour obtenir la bonne taille, soit déplacer trois des coins vers l’intérieur, en laissant celui qui se trouve à l’origine à son emplacement actuel.
6. Pour faire glisser le bord supérieur vers le bas, placez le curseur sur le bord (mais pas sur une poignée), puis lorsque le curseur se transforme en flèche à double pointe, cliquez et maintenez, puis faites glisser le bord jusqu’au nouvel emplacement de sorte que la position Y du curseur soit de 30 mm dans la barre d’état.
7. Répétez le processus pour déplacer le bord droit vers l’intérieur, en le positionnant lorsque la position X du curseur est de 30 mm dans la barre d’état.

Utilisez les informations de position de grille actuelles en bas à gauche de la barre d’état pour vous guider pendant que vous redonnez sa forme à la carte.

La forme de la carte a été redimensionnée à 30 mm x 30 mm, comme l’indiquent les positions de grille actuelles affichées dans la barre d’état.

8. Cliquez n’importe où dans l’espace de travail pour quitter le mode d’édition de la forme de carte.
9. Enregistrez la carte.

Transfert de la conception

Le processus de transfert d’une conception de l’étape de capture à l’étape de mise en page de la carte est lancé à l’aide de la commande Update (Home | Project | Project » Update PCB Document Multivibrator.CSPcbDoc) dans le ruban de l’éditeur de schéma (ou Home | Project | Project » Import Changes from Multivibrator.PrjPcb depuis le ruban de l’éditeur PCB).

Lorsque vous exécutez cette commande, la conception est compilée et un ensemble d’ordres de modification d’ingénierie est créé, qui :

• Liste tous les composants utilisés dans la conception ainsi que l’empreinte requise pour chacun. Lorsque les ECO sont exécutés, le logiciel tentera de localiser chaque empreinte dans les bibliothèques disponibles actuelles ou dans le Content Vault disponible, puis de placer chacune d’elles dans l’espace de travail PCB. Si l’empreinte n’est pas disponible, une erreur se produira.
• Une liste de tous les nets (broches de composants connectées) de la conception est créée. Lorsque les ECO sont exécutés, le logiciel ajoutera chaque net au PCB puis tentera d’ajouter les broches appartenant à chaque net. Si une broche ne peut pas être ajoutée, une erreur se produira — cela arrive le plus souvent lorsque l’empreinte n’a pas été trouvée ou que les pastilles de l’empreinte ne correspondent pas aux broches du symbole.
• Des données de conception supplémentaires sont ensuite transférées, telles que les classes de nets et de composants.

Transferring the design from schematic capture to PCB layout:

1. Assurez-vous que Multivibrator.SchDoc est le document actif.

2. Sélectionnez Home | Project | Project » Update PCB Document Multivibrator.CSPcbDoc dans le ruban. Le projet sera compilé et la boîte de dialogue Engineering Change Order s’ouvrira.

Un ECO est créé pour chaque modification à apporter au PCB afin qu’il corresponde au schéma.

3. Cliquez sur Validate Changes. Si toutes les modifications sont validées, une coche verte apparaîtra à côté de chaque modification dans la liste Status. Si les modifications ne sont pas validées, fermez la boîte de dialogue, vérifiez le panneau Messages et corrigez les erreurs éventuelles.
4. Cliquez sur Execute Changes pour envoyer les modifications à l’éditeur PCB.
5. Une fois l’opération terminée, le PCB cible s’ouvre avec la boîte de dialogue Engineering Change Order affichée au-dessus, et les entrées de la colonne Done sont cochées comme indiqué dans l’image ci-dessous.
6. Cliquez pour Close la boîte de dialogue et terminer le processus de transfert.

7. Les composants auront été positionnés à l’extérieur de la carte, prêts à être placés sur celle-ci. Quelques étapes sont nécessaires avant de commencer le processus de placement des composants, comme la configuration de la grille de placement, des couches et des règles de conception.

Vous pouvez créer un rapport des ECO en cliquant sur le bouton Report Changes dans la boîte de dialogue Engineering Change Order.

Configuration de l’espace de travail PCB

Une fois tous les ECO exécutés, les composants et les nets apparaîtront dans l’espace de travail PCB à droite du contour de la carte.

Avant de commencer à positionner les composants sur la carte, nous devons configurer certains paramètres de l’espace de travail PCB et de la carte, tels que les couches, les grilles et les règles de conception.

Configuration de l’affichage des couches

Outre les couches utilisées pour fabriquer la carte, notamment les couches de signal, de plan d’alimentation, de masque et de sérigraphie, l’éditeur PCB prend également en charge de nombreuses autres couches non électriques. Les couches sont souvent regroupées de la manière suivante :

• Electrical layers - comprend les 32 couches de signal et les 16 couches internes de plan d’alimentation.
• Mechanical layers - il existe 32 couches mécaniques à usage général, utilisées pour des tâches de conception telles que les dimensions, les détails de fabrication, les instructions d’assemblage ou des tâches particulières, comme les couches de points de colle. Ces couches peuvent être incluses sélectivement dans l’impression et dans la génération des sorties Gerber. Elles peuvent également être appariées, ce qui signifie que les objets placés sur l’une des couches appariées dans l’éditeur de bibliothèque basculeront vers l’autre couche de la paire lorsque le composant sera retourné sur la face inférieure de la carte.
• Special layers - celles-ci comprennent les couches de sérigraphie supérieure et inférieure, les couches de masque de soudure et de pâte à braser, les couches de perçage, la couche Keep-Out (utilisée pour définir les limites électriques), la multicouche (utilisée pour les pastilles et vias multicouches), la couche de connexion, la couche d’erreur DRC, les couches de grille, les couches de trous et d’autres couches de type affichage.

Les attributs d’affichage de toutes les couches sont configurés dans la boîte de dialogue View Configurations. Pour ouvrir la boîte de dialogue :

• Sélectionnez View | View | Switch to 3D » View Configurations » View Configuration ou
• Cliquez sur l’icône de la couche actuelle en bas à gauche de l’espace de travail.

Outre l’état d’affichage des couches et les paramètres de couleur, la boîte de dialogue View Configurations donne également accès à d’autres paramètres d’affichage, notamment :

• La manière dont chaque type d’objet est affiché (plein, brouillon ou masqué) dans l’onglet Show/Hide de la boîte de dialogue.
• Diverses options d’affichage, par exemple si les noms Pad Net et les Pad Numbers doivent être affichés, le Origin Marker, si les Special Strings doivent être convertis, etc. Ces paramètres se configurent dans l’onglet View Options de la boîte de dialogue.

Configuring the Layer Visibility:

1. Ouvrez la boîte de dialogue View Configurations (View | View | Switch to 3D » View Configurations » View Configuration).
2. Dans l’onglet Board Layers And Colors, confirmez que les deux couches de signal sont visibles.
3. Notez que cette boîte de dialogue permet de contrôler l’affichage des couches de masque, des couches de sérigraphie et des couches système, telles que le DRC et les grilles.
4. Pour réduire l’« encombrement » visuel pendant le placement et le routage, désactivez l’affichage des couches mécaniques, de toutes les couches de masque, ainsi que des couches Drill Guide et Drill Drawing.
5. Passez à l’onglet View Options.
6. Confirmez que l’option Show Pad Nets est activée et que le Net Names on Tracks Display est réglé sur Single and Centered.
7. Cliquez sur OK pour accepter les paramètres et fermer la boîte de dialogue.

Couches physiques et Layer Stack Manager

Outre les couches de signal et de plan d’alimentation (cuivre plein), l’éditeur PCB comprend des couches physiques de masque de soudure et de sérigraphie — toutes sont fabriquées pour constituer la carte physique. L’agencement de ces couches est appelé le Layer Stack. L’empilement des couches se configure dans le Layer Stack Manager. Cliquez sur Home | Board | Layer Stack Manager pour ouvrir la boîte de dialogue.

La boîte de dialogue Layer Stack Manager sert à :

• Ajouter/supprimer des couches de signal et des plans d’alimentation.
• Ajouter/supprimer des couches diélectriques.
• Modifier l’ordre des couches.
• Configurer le type Material pour les couches non cuivrées.
• Définir les Thickness, Dielectric Material et Dielectric Constant de la couche.
• Définir la valeur de Pullback (distance entre le bord du plan et le bord de la carte) pour les couches de plan.
• Définir l’orientation des composants pour cette couche (fonction avancée disponible dans certains produits Altium).

Le PCB du didacticiel est une conception simple et peut être routé sur une carte simple face ou double face. Les épaisseurs de couche indiquées ci-dessous ont été modifiées pour utiliser des valeurs métriques raisonnables.

Configuring the board layer stack:

1. Ouvrez le Layer Stack Manager. Pour une nouvelle carte, l’empilement par défaut comprend : un noyau diélectrique, deux couches de cuivre, ainsi que les couches de vernis épargne (coverlay) et de sérigraphie (silkscreen) supérieure et inférieure, comme illustré dans l’image ci-dessus.
2. Les nouvelles couches et les nouveaux plans sont ajoutés sous la couche actuellement sélectionnée, à l’aide du bouton Add Layer ou du menu contextuel.
3. Les propriétés de couche, telles que le matériau, l’épaisseur du cuivre et les propriétés diélectriques, sont incluses lorsqu’un Layer Stack Table est placé et sont également utilisées pour l’analyse de l’intégrité du signal. Double-cliquez dans une cellule pour configurer ce paramètre. Par exemple, les paramètres Thickness illustrés dans l’image ci-dessous ont été légèrement modifiés vers des valeurs métriques plus appropriées.
4. Lorsque vous avez terminé d’explorer les options d’empilement des couches, rétablissez les valeurs indiquées dans l’image ci-dessous puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.

Grille impériale ou métrique ?

L’étape suivante consiste à sélectionner une grille adaptée au placement et au routage des composants. Tous les objets placés dans l’espace de travail PCB sont placés sur la grille d’accrochage active.

Traditionnellement, la grille était choisie en fonction du pas des broches des composants et de la technologie de routage prévue pour la carte, c’est-à-dire : quelle largeur doivent avoir les pistes et quel espacement est nécessaire entre elles. L’idée de base est d’avoir des pistes et des espacements aussi larges que possible afin de réduire les coûts et d’améliorer la fiabilité. En fin de compte, le choix largeur de piste/espacement dépend de ce qui peut être réalisé sur chaque conception, ce qui revient à déterminer à quel point les composants et le routage doivent être densément agencés pour permettre le placement et le routage de la carte.

Au fil du temps, les composants et leurs broches ont considérablement diminué en taille, tout comme l’espacement entre les broches. Les dimensions des composants et l’espacement de leurs broches sont passés d’un système majoritairement impérial avec des broches traversantes à des dimensions plus souvent métriques avec des broches CMS. Si vous commencez une nouvelle conception de carte, sauf raison impérieuse, par exemple concevoir une carte de remplacement destinée à s’intégrer dans un produit existant (impérial), il est préférable de travailler en métrique.

Pourquoi ?

Parce que les anciens composants impériaux ont de grosses broches avec beaucoup d’espace entre elles. À l’inverse, les petits composants montés en surface sont conçus selon des mesures métriques : ce sont eux qui nécessitent un haut niveau de précision pour garantir que le produit fabriqué/assemblé/fonctionnel fonctionne correctement et soit fiable. De plus, l’éditeur PCB peut facilement gérer le routage vers des broches hors grille, donc travailler avec des composants impériaux n’est pas contraignant.

Paramètres de grille adaptés

Pour une conception comme ce circuit didacticiel simple, des paramètres pratiques de grille et de règles de conception seraient :

Paramètre	Valeur	Emplacement
Largeur de routage	0.25 mm	Règle de conception Routing Width
Espacement	0.25 mm	Règle de conception Electrical Clearance
Grille de définition de la carte	5 mm	Cartesian Grid Editor
Grille de placement des composants	1 mm	Cartesian Grid Editor
Grille de routage	0.25 mm	Cartesian Grid Editor
Taille de via	1 mm	Règle de conception Routing Via Style
Trou de via	0.6 mm	Règle de conception Routing Via Style

Cette grille de routage est choisie non seulement pour permettre de placer les pistes aussi près que possible tout en respectant l’espacement ; l’éditeur PCB gère cela automatiquement. Le fait de régler la grille à une valeur égale à, ou à une fraction de, piste+espacement ne sert pas seulement à garantir le respect de l’espacement, mais aussi à s’assurer que les pistes sont placées de manière à ne pas gaspiller d’espace de routage potentiel, ce qui peut facilement se produire si une grille très fine est utilisée.

Définition de la grille d’accrochage

La valeur de la grille d’accrochage peut être configurée directement dans l’onglet Home du ruban, ou dans la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor (Home | Grids and Units | Properties).

Réglez le Snap Grid sur 1 mm, afin de préparer le positionnement des composants.

Defining the component placement snap grid:

1. Cliquez sur Home | Grids and Units | Properties pour ouvrir la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor . Vous pouvez également accéder directement à la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor à l’aide des touches de raccourci Ctrl+G.
2. Saisissez la valeur 1mm dans le champ Step X. Comme les champs X et Y sont liés, il n’est pas nécessaire de définir la valeur Step Y.
3. Pour rendre la grille visible à des niveaux de zoom plus faibles, réglez le Multiplier sur 5x Grid Step. Pour faciliter la distinction entre les deux grilles, réglez la grille Fine pour qu’elle s’affiche sous forme de Dots de couleur plus claire.
4. Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.

Configuration des règles de conception

Main article: Références des règles de conception PCB

L’éditeur PCB est un environnement piloté par des règles, ce qui signifie que lorsque vous effectuez des actions qui modifient la conception, comme placer des pistes, déplacer des composants ou autorouter la carte, le logiciel surveille chaque action et vérifie si la conception respecte toujours les règles de conception. Si ce n’est pas le cas, l’erreur est immédiatement signalée comme une violation. Configurer les règles de conception avant de commencer à travailler sur la carte vous permet de rester concentré sur la tâche de conception, avec l’assurance que toute erreur de conception sera immédiatement portée à votre attention.

Les règles de conception sont configurées dans la boîte de dialogue PCB Rules and Constraints Editor comme illustré ci-dessous (Home | Design Rules | Design Rules). Les règles se répartissent en 6 catégories, elles-mêmes subdivisées en types de règles de conception. Elles couvrent les exigences électriques, de routage, de masque, de plan, de fabrication et de placement.

Règles de conception Routing Width

La conception du didacticiel comprend un certain nombre de nets de signal et deux nets d’alimentation. La règle de largeur de routage par défaut (portée de règle All) sera configurée à 0.25mm pour les nets de signal, et deux règles supplémentaires seront ajoutées pour cibler les nets d’alimentation.

Trois règles de conception Routing Width ont été définies : la règle de priorité la plus basse cible tous les nets, les deux règles de priorité plus élevée ciblent les nets 12V et GND.

Configuring the Routing Width Rule for the signal nets:

1. Avec le PCB comme document actif, ouvrez le PCB Rules and Constraints Editor.
2. Chaque catégorie de règles est affichée dans le dossier Design Rules (côté gauche) de la boîte de dialogue. Double-cliquez sur la catégorie Routing pour la développer et afficher les règles de routage associées. Double-cliquez ensuite sur Width pour afficher les règles de largeur actuellement définies.
3. Cliquez une fois sur la règle Width existante pour la sélectionner. Lorsque vous cliquez sur la règle, la partie droite de la boîte de dialogue affiche les paramètres de cette règle, notamment : la Where the Object Matches de la règle (également appelée scope de la règle — ce que vous voulez que cette règle cible) dans la section supérieure, et les Constraints de la règle en dessous.
4. Comme cette règle doit cibler la majorité des nets de la conception (les nets de signal), vérifiez que le paramètre Where the Object Matches est défini sur All.
5. Les paramètres de cette règle sont les valeurs par défaut pour un nouveau PCB. Modifiez les valeurs Min Width, Preferred Width et Max Width et réglez-les sur 0.25mm. Notez que les paramètres sont répercutés sur les couches individuelles affichées au bas de la boîte de dialogue. Vous pouvez également configurer les exigences couche par couche.
6. La règle est maintenant définie. Cliquez sur Apply pour l’enregistrer et laisser la boîte de dialogue ouverte.

Adding Routing Width Rules for the power nets:

1. L’étape suivante consiste à ajouter et configurer deux nouvelles règles de conception pour spécifier la largeur de routage des nets d’alimentation. Pour ajouter et configurer ces règles, ouvrez le PCB Rules and Constraints Editor.
2. Avec la Width règle existante sélectionnée dans l’arborescence Design Rules à gauche de la boîte de dialogue, cliquez avec le bouton droit puis sélectionnez New Rule pour ajouter une nouvelle Width règle de contrainte.

3. Une nouvelle règle nommée Width_1 apparaît. Cliquez sur la nouvelle règle dans l’arborescence Design Rules pour configurer ses propriétés.
4. Cliquez dans le champ Name à droite et saisissez le nom Width_12V dans le champ.
5. Dans le paramètre Where the Object Matches, sélectionnez Net dans la liste déroulante, puis choisissez le net 12V dans la seconde liste déroulante, comme illustré ci-dessous.

6. La dernière étape consiste à définir les contraintes de la règle. Modifiez respectivement les valeurs Min Width / Preferred Width / Max Width en 0.25 / 0.5 / 0.5, afin d’autoriser des largeurs de routage du net d’alimentation comprises entre 0,25 mm et 0,5 mm, comme illustré ci-dessous.

7. Répétez cette séquence d’étapes pour définir une autre règle de conception Routing Width ciblant le net GND, avec les mêmes valeurs Constraints. Le plus simple est d’utiliser la commande Duplicate Rule dans le menu contextuel, puis de remplacer le Name de cette nouvelle règle par Width_GND, et le Net par GND.
8. Cliquez sur Apply pour enregistrer les règles et laisser la boîte de dialogue ouverte.

Définition de la contrainte d’espacement électrique

L’étape suivante consiste à définir à quelle distance minimale les objets électriques appartenant à des nets différents peuvent se trouver les uns des autres. Cette exigence est gérée par la contrainte Electrical Clearance. Pour ce tutoriel, un espacement de 0.25mm entre tous les objets convient. Notez que la saisie d’une valeur dans le champ Minimum Clearance appliquera automatiquement cette valeur à tous les champs de la zone de grille en bas de la boîte de dialogue. Vous n’avez besoin de modifier la zone de grille que si vous devez définir un espacement en fonction du type d’objet.

Defining the Electrical Clearance Constraint:

1. Développez la catégorie Electrical dans l’arborescence Design Rules, puis développez le type de règle Clearance .
2. Cliquez pour sélectionner la contrainte Clearance existante. Notez que cette règle comporte deux champs Full Query, car il s’agit d’une Binary rule. Le moteur de règles vérifie chaque objet ciblé par le paramètre Where the First Object Matches et le compare aux objets ciblés par le paramètre Where the Second Object Matches afin de confirmer qu’ils respectent les paramètres Constraints spécifiés. Pour cette conception, il convient de définir un seul espacement entre les objets All.
3. Dans la zone Constraints de la boîte de dialogue, définissez Minimum Clearance sur 0.25mm.
4. Cliquez sur Apply pour enregistrer la règle et laisser la boîte de dialogue ouverte.

Définition du style de via de routage

Si vous placez un via depuis le Ruban, ses valeurs sont définies par les paramètres primitifs par défaut intégrés. Lorsque vous routez et changez de couche, un via est automatiquement ajouté. Dans ce cas, les propriétés du via sont définies par la règle de conception Routing Via Style applicable.

Defining the Routing Via Style Design Rule:

1. Développez la catégorie Routing dans l’arborescence Design Rules puis sélectionnez la règle de conception RoutingVias par défaut sous Routing Via Style.
2. Comme il est très probable que les nets d’alimentation puissent être routés sur une seule face de la carte, il n’est pas nécessaire de définir une règle de style de via de routage pour les nets de signal et une autre pour les nets d’alimentation. Modifiez les paramètres de la règle selon les valeurs suggérées plus tôt dans le tutoriel, à savoir un Via Diameter = 1mm et un Via Hole Size = 0.6mm. Définissez tous les champs (Minimum, Maximum, Preferred) à la même taille. Notez que vous pouvez appuyer sur Tab au clavier pour passer d’un champ de la boîte de dialogue au suivant.
3. Cliquez sur OK pour fermer la PCB Rules and Constraints Editor.
4. Enregistrez le fichier PCB.

Violation existante des règles de conception

Vous avez peut-être remarqué que les pastilles du transistor indiquent une violation. Cliquez avec le bouton droit sur une violation et sélectionnez Violations dans le menu contextuel. Les détails montrent qu’il y a :

• une violation de la contrainte Clearance
• entre une pastille sur la couche MultiLayer et une pastille sur la couche MultiLayer
• où l’espacement est de 0,22 mm, ce qui est inférieur aux 0,25 mm spécifiés

Positionnement des composants sur le PCB

On dit souvent que la conception de PCB, c’est 90 % de placement et 10 % de routage. Même si l’on peut discuter du pourcentage de chacun, il est généralement admis qu’un bon placement des composants est essentiel à une bonne conception de carte. Gardez à l’esprit qu’il peut aussi être nécessaire d’ajuster le placement pendant le routage.

Options de positionnement et de placement des composants

Le comportement par défaut lors du déplacement d’un composant consiste à le saisir par le point de référence (option Snap To Center) défini dans l’éditeur de bibliothèque PCB, plutôt qu’à l’endroit exact où vous avez cliqué dessus. L’option Smart Component Snap vous permet de remplacer ce comportement et d’aimanter le curseur sur la pastille du composant la plus proche, ce qui est pratique lorsque vous devez positionner une pastille précise à un emplacement précis.

Setting the component positioning options:

1. Sélectionnez File » System Preferences pour ouvrir la boîte de dialogue Preferences.
2. Ouvrez la page PCB Editor - General de la boîte de dialogue ; dans la section Editing Options, assurez-vous que l’option Snap To Center est activée. Cela garantit que lorsque vous « saisissez » un composant pour le positionner, le curseur le tiendra par son point de référence.
3. Notez l’option Smart Component Snap. Si elle est activée, vous pouvez forcer le logiciel à s’aimanter au centre d’une pastille plutôt qu’au point de référence en cliquant et en maintenant plus près de la pastille souhaitée que du point de référence du composant. C’est très pratique si vous avez besoin qu’une pastille spécifique se trouve sur un point précis de la grille. Cela peut toutefois vous gêner si vous travaillez avec de petits composants montés en surface, car cela peut rendre plus difficile le fait de les « saisir » par leur point de référence.

Positionnement des composants

Vous pouvez maintenant positionner les composants à des emplacements appropriés sur la carte.

Pour déplacer un composant, vous pouvez soit :

• Click and Hold maintenir le bouton gauche de la souris enfoncé sur le composant, le déplacer jusqu’à l’emplacement souhaité, puis relâcher le bouton de la souris pour le placer, soit
• exécuter la commande Tools | Arrange | Move » Component, puis cliquer une fois pour saisir un composant, le déplacer jusqu’à l’emplacement souhaité, puis cliquer une fois pour le placer. Lorsque vous avez terminé, cliquez avec le bouton droit pour quitter la commande Move Component.

Composants positionnés sur la carte.

Positioning the components:

1. Zoomez pour afficher la carte et le composant. Une façon de procéder consiste à effectuer un zoom arrière (PgDn) afin que la carte et les composants soient tous visibles, right-click puis choisissez View » View Area, puis cliquez pour définir le coin supérieur gauche et le coin inférieur droit de la zone exacte que vous souhaitez afficher.
2. Les composants seront positionnés sur la grille d’accrochage actuelle. Pour une conception simple comme celle-ci, il n’existe pas d’exigences de conception particulières imposant la grille de placement à utiliser. En tant que concepteur, c’est à vous de décider quelle grille de placement convient. Pour simplifier le processus de positionnement des composants, vous pouvez travailler avec une grille de placement grossière, par exemple 1 mm. Vérifiez que la Snap Grid est réglée sur 1mm dans l’onglet Home du Ruban.
3. Les composants du tutoriel peuvent être placés comme indiqué dans l’image ci-dessus. Pour placer le connecteur Y1, positionnez le curseur au milieu du contour du connecteur puis Click-and-Hold le bouton gauche de la souris. Le curseur se transforme en croix et se place sur le point de référence du composant. Tout en maintenant le bouton de la souris enfoncé, déplacez la souris pour faire glisser le composant.
4. Positionnez l’empreinte vers le côté gauche de la carte (en veillant à ce que l’intégralité du composant reste à l’intérieur du contour de la carte), comme illustré dans la figure ci-dessus.
5. Lorsque le composant connecteur est en position, relâchez le bouton de la souris pour le déposer à cet emplacement. Notez comment les lignes de connexion se déplacent avec le composant.
6. Repositionnez les composants restants en vous aidant de la figure ci-dessus. Utilisez la Spacebar pour faire pivoter les composants (par incréments de 90º dans le sens antihoraire) pendant que vous les faites glisser, afin que les lignes de connexion correspondent à celles de la figure.
7. Le texte des composants peut être repositionné de manière similaire : cliquez sur le texte et faites-le glisser, puis appuyez sur la Spacebar pour le faire pivoter.
8. L’éditeur PCB comprend également de puissants outils de placement interactif. Utilisons-les pour nous assurer que les quatre résistances sont correctement alignées et espacées.
9. Tout en maintenant la touche Shift, cliquez sur chacune des quatre résistances pour les sélectionner, ou cliquez et faites glisser le cadre de sélection autour des quatre. Un cadre de sélection ombré s’affiche autour de chacun des composants sélectionnés dans la couleur définie pour la couleur système Selections (définie dans la boîte de dialogue 2D System Colors ).
10. Faites un clic droit sur l’un des composants sélectionnés, puis choisissez Align » Align pour ouvrir la boîte de dialogue Align Objects.
11. Sélectionnez Space Equally dans la section Horizontal et Bottom dans la section Vertical ; cliquez sur OK pour appliquer ces modifications. Les quatre résistances sont maintenant alignées (sur le composant le plus bas) et espacées de manière égale.

 

12. Cliquez ailleurs dans la fenêtre de conception pour désélectionner toutes les résistances. Si nécessaire, vous pouvez également aligner les condensateurs et les transistors, bien que cela ne soit peut-être pas nécessaire puisque vous utilisez actuellement une grille d’accrochage grossière.

Maintenant que tout est positionné, il est temps de faire du routage !

Routage interactif de la carte

Le routage consiste à placer des pistes et des vias sur la carte pour connecter les broches des composants. L’éditeur PCB facilite cette tâche en fournissant des outils de routage interactif sophistiqués, ainsi que l’autorouteur topologique qui route de manière optimale tout ou partie d’une carte en un clic. Bien que l’autoroutage offre un moyen simple et puissant de router une carte, il existe des situations où vous aurez besoin d’un contrôle précis sur le placement des pistes. Dans ces cas, vous pouvez router manuellement tout ou partie de votre carte.

Dans cette section du tutoriel, vous allez router manuellement toute la carte sur une seule face, avec toutes les pistes sur la couche supérieure. Les outils de routage interactif contribuent à maximiser l’efficacité et la flexibilité du routage de manière intuitive, notamment grâce au guidage du curseur pour le placement des pistes, au routage en un clic de la connexion, au contournement des obstacles et au suivi automatique des connexions existantes, le tout conformément aux règles de conception applicables.

Préparation au routage interactif

Avant de commencer le routage, il est important de configurer les options de routage interactif disponibles dans la page PCB Editor - Interactive Routing de la boîte de dialogue Preferences.

Preparing for interactive routing:

1. Réglez la liste déroulante Routing Conflict Resolution Current Mode sur Stop At First Obstacle. Vous pouvez parcourir les modes activés de manière interactive pendant le routage en appuyant sur Shift+R.
2. Dans la zone Interactive Routing Options, vérifiez que l’option Automatically Remove Loops est activée. Cette option vous permet de modifier un routage existant en routant un chemin alternatif, c’est-à-dire que vous routez un nouveau chemin jusqu’à ce qu’il rejoigne l’ancien chemin (créant une boucle), puis vous faites un clic droit pour indiquer que c’est terminé. Le logiciel supprime alors automatiquement l’ancienne partie redondante du routage.
3. Vérifiez que les options Interactive Routing Width / Via Size Sources sont toutes deux réglées sur Rule Preferred.
4. Réglez la grille d’accrochage sur 0.25mm dans le Home | Grids and Units | Snap Grid.

Il est temps de router

• Le routage interactif se lance en cliquant sur le bouton Route -  _-  dans l’onglet Home (ou en appuyant sur la touche de raccourci R). Vous n’avez besoin d’utiliser le menu déroulant que si vous devez sélectionner l’une des autres options de routage.
• Comme les composants sont principalement montés en surface, la carte sera routée sur la couche supérieure. Lorsque vous placez des pistes sur la couche supérieure de la carte, utilisez le ratsnest (lignes de connexion) pour vous guider.
• Les pistes sur un PCB sont constituées d’une série de segments droits. Chaque fois qu’il y a un changement de direction, un nouveau segment de piste commence. De plus, par défaut, l’éditeur PCB contraint les pistes à une orientation verticale, horizontale ou à 45°, ce qui vous permet d’obtenir facilement des résultats professionnels. Ce comportement peut être personnalisé selon vos besoins ; pour ce tutoriel, nous utiliserons le réglage par défaut.
• Après avoir atteint la pastille cible, right-click ou appuyez sur Esc pour libérer cette connexion - vous resterez en mode de routage interactif, prêt à cliquer sur la ligne de connexion suivante.

Une animation simple montrant le routage de la carte. Notez que de nombreuses connexions sont terminées à l’aide de la fonction d’autocomplétion Ctrl+Clic.

Interactively routing the board:

1. Vérifiez quelles couches sont actuellement visibles en regardant les onglets de couche en bas de l’espace de travail. Si la Bottom Layer n’est pas visible, appuyez sur le raccourci L pour ouvrir la boîte de dialogue View Configurations et activer la Bottom Layer.
2. Cliquez sur l’onglet Top Layer en bas de l’espace de travail pour en faire la couche courante, ou active, sur laquelle router.
3. Il est souvent plus facile de router en mode monocouche. Vous pouvez appuyer sur Shift+S pour activer ou désactiver le mode monocouche.
4. Cliquez sur Home | Routing | Route » Interactive Routing ou faites un clic droit puis choisissez Interactive Routing dans le menu contextuel. Le curseur se transforme en réticule, indiquant que vous êtes en mode de routage interactif.
5. Placez le curseur sur la pastille inférieure du connecteur Y1. Lorsque vous approchez le curseur de la pastille, il s’aligne automatiquement sur le centre de la pastille ; il s’agit de la fonction Snap To Object Hotspot qui pulling le curseur sur le centre de l’objet électrique le plus proche (configurez le Range d’attraction dans la boîte de dialogue Board Options ). Il arrive parfois que la fonction Snap To Object Hotspot attire le curseur alors que vous ne le souhaitez pas. Dans ce cas, appuyez sur la touche Ctrl pour inhiber temporairement cette fonction.
6. Left-Click ou appuyez sur Enter pour ancrer le premier point de la piste.
7. Déplacez le curseur vers la pastille inférieure de la résistance R1 puis cliquez pour placer un segment vertical. Notez comment les segments de piste sont affichés de différentes manières (comme montré dans l’image ci-dessous). Pendant le routage, les segments sont affichés comme suit :
   • Solid - le segment a été placé.
   • Hatched - les segments hachurés sont proposés mais non validés ; ils seront placés lorsque vous ferez un clic gauche.
   • Hollow - cela est appelé le segment d’anticipation. Il vous permet de déterminer où le dernier segment proposé doit se terminer. Ce segment n’est not placé lorsque vous cliquez. Le mode d’anticipation peut être activé/désactivé à l’aide du raccourci 1 pendant le routage.

Notez comment les segments sont affichés différemment.

8. Routez manuellement en Left-Clicking pour valider les segments de piste, en terminant sur la pastille inférieure de R1. Notez que chaque clic de souris place le ou les segments hachurés. Pour la connexion que vous êtes en train de router, appuyez sur Backspace pour arracher (supprimer) le dernier segment placé.
9. Plutôt que de router jusqu’à la pastille cible, vous pouvez également appuyer sur Ctrl+Left Click pour utiliser la fonction Auto-Complete et router immédiatement toute la connexion. L’autocomplétion se comporte de la manière suivante :
   • Elle emprunte le chemin le plus court, qui n’est pas forcément le meilleur puisque vous devez toujours tenir compte des chemins des autres connexions restant à router. Si vous êtes en mode Push (indiqué dans la barre d’état pendant le routage), l’autocomplétion peut pousser les routages existants pour atteindre la cible.
   • Sur les connexions plus longues, le chemin d’autocomplétion peut ne pas toujours être disponible puisque le chemin de routage est cartographié section par section et que, par conséquent, une cartographie complète entre les pastilles source et cible peut ne pas être possible.
   • Vous pouvez également utiliser l’autocomplétion directement sur une pastille ou une ligne de connexion.
10. Continuez à router toutes les connexions de la carte.
11. Utilisez les techniques détaillées ci-dessus pour router entre les autres composants de la carte. L’animation simple ci-dessus montre le routage interactif de la carte.
12. Il n’existe pas de solution unique pour router une carte ; il est donc inévitable que vous souhaitiez modifier le routage. L’éditeur PCB comprend des fonctions et des outils pour vous y aider, qui sont abordés dans les sections suivantes.
13. Enregistrez la conception lorsque vous avez terminé le routage.

Conseils de routage

Gardez à l’esprit les points suivants pendant le routage :

Raccourci clavier	Comportement
~ (tilde)  ou  Shift+F1	Affiche un menu  de raccourcis interactifs - la plupart des paramètres peuvent être modifiés à la volée en appuyant sur le raccourci approprié ou en sélectionnant dans le menu.
*  ou  Ctrl+Shift+WheelRoll	Passe à la couche de signal disponible suivante. Un via est automatiquement ajouté conformément à la règle de conception applicable pour le style de via de routage.
Shift+R	Faites défiler les modes de résolution des conflits activés. Activez les modes requis sur la page PCB Editor - Interactive Routing Preferences .
Shift+S	Activez et désactivez le mode couche unique. C’est idéal lorsqu’il y a de nombreux objets sur plusieurs couches.
Spacebar	Inversez la direction actuelle du coin.
Shift+Spacebar	Faites défiler les différents modes de coin de piste. Les styles sont : angle libre, 45°, 45° avec arc, 90° et 90° avec arc. Il existe une option pour limiter cela à 45° et 90° sur la page PCB Editor - Interactive Routing Preferences .
Ctrl+Left-Click	Terminez automatiquement la connexion en cours de routage. La finalisation automatique échouera s’il existe des conflits insolubles avec des obstacles.
Ctrl	Suspendre temporairement l’accrochage Hotspot, ou appuyez sur Shift + E pour faire défiler les trois modes disponibles (désactivé / activé pour la couche courante / activé pour toutes les couches).
End	Redessinez l’écran.
PgUp / PgDn	Zoomez / dézoomez en centrant autour de la position actuelle du curseur. Vous pouvez également utiliser les raccourcis Windows standard de zoom et de panoramique avec la molette de la souris.
Backspace	Supprimez le dernier segment de piste validé.
Right-click  ou  ESC	Abandonnez la connexion en cours, tout en restant en mode de routage interactif.

Modes de routage interactif

Le moteur de routage interactif de l’éditeur PCB prend en charge plusieurs modes différents, chacun aidant à gérer des situations particulières. Appuyez sur le raccourci Shift+R pour faire défiler ces modes pendant le routage interactif. Notez que le mode actuel est affiché dans la barre d’état.

Les modes de routage interactif disponibles incluent :

• Ignore - ce mode vous permet de placer des pistes n’importe où, y compris sur des objets existants, en affichant les violations potentielles tout en les autorisant.
• Stop at first obstacle - dans ce mode, le routage est essentiellement manuel ; dès qu’un obstacle est rencontré, le segment de piste est tronqué pour éviter une violation.
• Push - ce mode tentera de déplacer les objets (pistes et vias) qui peuvent être repositionnés sans violation afin de permettre le nouveau routage.

Modification et reroutage

Pour modifier un routage existant, il existe deux approches : reroute ou re-arrange.

Rerouter un routage existant

• Il n’est pas nécessaire de dérrouter une connexion pour redéfinir son chemin. Cliquez sur le bouton Route et commencez à router le nouveau chemin.
• La fonction de suppression de boucle supprimera automatiquement tous les segments de piste redondants (et les vias) dès que vous fermerez la boucle et cliquerez avec le bouton droit pour indiquer que vous avez terminé (la suppression de boucle a été activée plus tôt dans le tutoriel).
• Vous pouvez commencer et terminer le nouveau chemin de routage à n’importe quel point, en changeant de couche si nécessaire.
• Vous pouvez également créer des violations temporaires en passant au mode Ignore Obstacle (comme montré dans l’animation ci-dessous), que vous résoudrez ensuite.

Une animation simple montrant l’utilisation de la fonction de suppression de boucle pour modifier un routage existant.

Réorganiser les routages existants

• Pour faire glisser ou déplacer interactivement des segments de piste sur la carte, cliquez, maintenez et faites glisser comme montré dans l’animation ci-dessous.
• L’éditeur PCB conservera automatiquement les angles de 45/90 degrés avec les segments connectés, en les raccourcissant et en les allongeant selon les besoins.

Une animation montrant l’utilisation du glissement de piste pour nettoyer un routage existant.

Conseils pour le glissement de piste

• Pendant le glissement, les modes de résolution des conflits de routage s’appliquent également (Ignore, Push). Appuyez sur Shift+R pour faire défiler les modes pendant que vous faites glisser un segment de piste.
• Les pastilles et vias existants seront enjambés, ou les vias seront poussés si nécessaire et si possible.  
• Pour convertir un coin à 90 degrés en routage à 45 degrés, commencez à faire glisser au niveau du sommet du coin. Si une fenêtre de sélection apparaît (comme montré dans l’animation ci-dessus), vous pouvez sélectionner l’un ou l’autre segment de piste.
• Pendant le glissement, vous pouvez déplacer le curseur et utiliser l’accrochage hotspot sur un objet existant immobile, tel qu’une pastille (montré ci-dessus). Utilisez cela pour aider à aligner le nouvel emplacement du segment avec un objet existant et éviter l’ajout de très petits segments.
• Pour scinder un segment unique, sélectionnez d’abord le segment, puis positionnez le curseur sur le sommet central pour ajouter de nouveaux segments (comme montré ci-dessus).
• Modifiez le mode par défaut sélectionner-puis-glisser à l’aide des options Unselected via/track et Selected via/track sur la page PCB Editor - Interactive Routing de la boîte de dialogue Preferences.

Routage automatique de la carte

Configuration de l’autorouteur

CircuitStudio inclut également un autorouteur topologique. Un autorouteur topologique utilise une méthode différente pour cartographier l’espace de routage, qui n’est pas contrainte géométriquement. Au lieu d’utiliser les informations de coordonnées de l’espace de travail comme cadre de référence (en le divisant en grille), un autorouteur topologique construit une carte en utilisant uniquement les positions relatives des obstacles dans l’espace, sans référence à leurs coordonnées.

La cartographie topologique est une technique d’analyse spatiale qui triangule l’espace entre les obstacles adjacents. Cette carte triangulée est ensuite utilisée par les algorithmes de routage pour « tisser » entre les paires d’obstacles depuis le point de départ du routage jusqu’au point d’arrivée. Les principaux atouts de cette approche sont que la carte est indépendante de la forme (les obstacles et les chemins de routage peuvent avoir n’importe quelle forme) et que l’espace peut être parcouru selon n’importe quel angle — les algorithmes de routage ne sont pas limités à des chemins purement verticaux ou horizontaux comme avec les routeurs à expansion rectilinéaire.

Dans l’interface utilisateur, cela se traduit par un certain nombre de passes de routage différentes disponibles dans le routeur, telles que Fan Out to Plane, Main, Memory, Spread, Recorner, etc. Celles-ci sont regroupées pour créer une stratégie de routage, que vous pouvez ensuite exécuter sur votre carte. Un certain nombre de stratégies prédéfinies sont déjà disponibles dans la boîte de dialogue Routing Strategies, et de nouvelles peuvent être facilement créées à l’aide de Strategy Editor.

Sélectionnez une stratégie de routage existante, ou créez-en une nouvelle dans l’éditeur de stratégie.

Exécution de l’autorouteur

• L’autorouteur est configuré et exécuté depuis le menu Tools | Autoroute | Autoroute du ruban. La sélection de All dans le menu ouvre la boîte de dialogue Routing Strategies, qui sert à configurer les stratégies, sélectionner la stratégie requise et exécuter l’autorouteur.
• L’autorouteur routera sur les couches autorisées par la règle de conception Routing Layers dans les directions spécifiées dans la boîte de dialogue Layer Directions de l’autorouteur (dans la mesure du possible).

Les images ci-dessous montrent les résultats de l’autoroutage avec la stratégie par défaut pour carte à deux couches à gauche, et une stratégie définie par l’utilisateur à droite (les passes de routage choisies sont montrées dans l’image ci-dessus).

Résultats de l’autoroutage pour la stratégie par défaut à deux couches (image de gauche) et une stratégie définie par l’utilisateur (image de droite).

Exploring the capabilities of the autorouter:

1. Dérroutez la carte en sélectionnant Home | Routing | Unroute » All dans le ruban.
2. Sélectionnez Tools | Autoroute | Autoroute » All. La boîte de dialogue Situs Routing Strategies s’ouvre. La région supérieure de la boîte de dialogue affiche les Routing Setup Report; ; les avertissements et erreurs sont affichés en rouge. Always vérifiez les avertissements et les erreurs ! La moitié inférieure de la boîte de dialogue affiche les Routing Strategies; disponibles ; celle qui est sélectionnée sera mise en surbrillance. Pour cette carte, la stratégie par défaut devrait être Default 2 Layer Board.
3. Cliquez sur le bouton Route All dans la boîte de dialogue Situs Routing Strategies. Le panneau Messages affiche le déroulement du processus d’autoroutage. Comme il route directement votre carte dans la fenêtre d’édition PCB, il n’est pas nécessaire de se battre avec l’exportation et l’importation de fichiers de routage.
4. Pour router la carte sur une seule face, cliquez sur le bouton Edit Layer Directions dans la boîte de dialogue Situs Routing Strategies et modifiez le champ Current Setting. Vous pouvez également modifier la règle de conception Routing Layers .
5. Fait intéressant, l’autorouteur préfère les cartes difficiles et donne souvent de meilleurs résultats sur une conception dense et plus complexe que sur une carte simple. Pour améliorer la qualité du résultat final, sélectionnez à nouveau Autoroute » All, mais cette fois choisissez la stratégie de routage Cleanup. Cette stratégie tentera de redresser les routages, en réduisant le nombre de coins. Vous pouvez exécuter la stratégie Cleanup plusieurs fois si nécessaire. Si rien ne change, vous pouvez essayer de rerouter interactivement une connexion selon un motif tortueux, puis réessayer la stratégie Cleanup.
6. Si vous souhaitez conserver les résultats de l’autoroutage, enregistrez le document PCB. Sinon, utilisez Undo ou fermez/ouvrez pour ramener la carte à l’état de routage souhaité.

Configuration de l’affichage des violations de règles

CircuitStudio propose deux techniques pour afficher les violations des règles de conception, chacune ayant ses propres avantages. Celles-ci sont configurées sur la page PCB Editor - DRC Violations Display de la boîte de dialogue Preferences :

• Violation Overlay - Les violations sont identifiées par la mise en surbrillance de la primitive en erreur dans la couleur choisie pour les marqueurs d’erreur DRC (configurés dans la boîte de dialogue View Configurations ; appuyez sur L pour l’ouvrir). Le comportement par défaut consiste à afficher les primitives dans une couleur unie lorsque le zoom est éloigné, puis à passer à l’Violation Overlay Style sélectionnée à mesure que vous zoomez. La valeur par défaut est Style B, c’est-à-dire un cercle avec une croix à l’intérieur.
• Violation Details - Lorsque vous zoomez davantage, Violation Detail est ajouté (si activé) pour détailler la nature de l’erreur. Utilisez le curseur Show Violation Detail pour définir à quel niveau de zoom les détails de violation commencent à s’afficher. Activez les options Display requises dans la boîte de dialogue Preferences.

Les violations sont affichées en rouge uni (image de gauche) ; lorsque vous zoomez, cela devient une superposition (image centrale) et, en zoomant davantage, les détails de violation sont ajoutés.

Préparation à l’exécution d’une vérification des règles de conception (DRC) :

1. Ouvrez la boîte de dialogue View Configurations (View|View |Switch to 3D » View Configurations » View Configuration). Dans l’onglet Board Layers And Colors, assurez-vous que la case Show située à côté de l’option DRC Error Markers dans la zone System Colors est activée (cochée) afin que les marqueurs d’erreur DRC soient affichés.
2. Confirmez que le système Online DRC (Design Rule Checking) est activé sur la page PCB Editor - General de la boîte de dialogue Preferences. Laissez la boîte de dialogue Preferences ouverte ; basculez vers la page PCB Editor - DRC Violations Display de la boîte de dialogue.
3. La page PCB Editor - DRC Violations Display de la boîte de dialogue Preferences sert à configurer la manière dont les violations sont affichées dans l’espace de travail. Deux méthodes différentes sont disponibles pour afficher les violations, chacune ayant ses propres avantages.
4. Pour ce tutoriel, cliquez avec le bouton droit dans la zone Display de la page PCB Editor - DRC Violations Display de la boîte de dialogue Preferences, puis sélectionnez Show Violation Details - Used ; cliquez de nouveau avec le bouton droit, puis sélectionnez Show Violation Overlay - Used (comme illustré dans l’image ci-dessus).
5. Vous êtes maintenant prêt à vérifier la présence d’erreurs dans la conception.

Configuration du vérificateur de règles

La conception est contrôlée pour détecter les violations en exécutant le vérificateur de règles de conception. Cliquez sur le bouton Design Rule Check -

- dans l’onglet Home du ruban pour ouvrir la boîte de dialogue. Le DRC en ligne et le DRC par lots sont tous deux configurés dans cette boîte de dialogue.

Options du rapport DRC

• Par défaut, la boîte de dialogue s’ouvre avec la page DRC Report Options sélectionnée dans l’arborescence à gauche de la boîte de dialogue (illustrée ci-dessous).
• La partie droite de la boîte de dialogue affiche une liste d’options générales de rapport. Pour plus d’informations sur les options, appuyez sur F1 lorsque le curseur se trouve au-dessus de la boîte de dialogue (essayez une seconde fois si le chargement échoue la première fois). Laissez ces options à leurs valeurs par défaut.

Règles DRC à vérifier

• Le test de règles spécifiques est configuré dans la zone Rules to Check de la boîte de dialogue. Sélectionnez cette page dans l’arborescence à gauche de la boîte de dialogue pour afficher tous les types de règles (illustrés ci-dessous). Vous pouvez également les examiner par type, par exemple Electrical, en sélectionnant cette page à gauche de la boîte de dialogue.
• Pour la plupart des types de règles, il existe des cases à cocher pour Online (vérifier pendant que vous travaillez) et Batch (vérifier cette règle lorsque le bouton Run Design Rule Check est cliqué).
• Cliquez pour activer/désactiver les règles selon les besoins. Vous pouvez également cliquer avec le bouton droit pour afficher le menu contextuel. Ce menu vous permet de basculer rapidement les paramètres Online et Batch. Sélectionnez l’entrée Batch DRC - Used On comme indiqué dans l’image ci-dessous.

Exécution d’une vérification des règles de conception (DRC)

Lorsque le bouton Run Design Rule Check en bas de la boîte de dialogue est cliqué, le DRC s’exécute.

• Le panneau Messages apparaît et répertorie toutes les erreurs détectées.
• Si l’option Create Report File a été activée dans la page Report Options de la boîte de dialogue, un Design Rule Verification Report s’ouvrira dans un onglet de document séparé. Un exemple de rapport est présenté ci-dessous.
• Sous le résumé des règles en violation figureront des détails spécifiques sur chaque violation.
• Les liens du rapport sont actifs. Cliquez sur une erreur pour revenir à la carte et examiner cette erreur sur la carte. Notez que le niveau de zoom pour cette action par clic est configuré sur la page System - General Settings de la boîte de dialogue Preferences. Vous pouvez faire des essais pour trouver un niveau de zoom qui vous convient.

 

Identification de la condition d’erreur

Lorsque vous débutez avec le logiciel, une longue liste de violations peut sembler déroutante au premier abord. Une bonne approche pour gérer cela consiste à désactiver et activer les règles dans la boîte de dialogue Design Rule Check à différentes étapes du processus de conception. Il n’est pas conseillé de désactiver les règles de conception elles-mêmes, seulement leur vérification. Par exemple, vous désactiveriez toujours la vérification Un-Routed Net jusqu’à ce que la carte soit entièrement routée.

• Lorsqu’un DRC par lots est exécuté sur la carte du tutoriel, il y a quatre violations de contrainte d’espacement, ce qui signifie que les valeurs mesurées sont inférieures aux valeurs minimales spécifiées dans la ou les règles de conception applicables. Vous savez maintenant comment localiser ces violations (cliquez sur le lien dans le fichier de rapport ou double-cliquez dans le panneau Messages) et, à l’aide des détails de violation, vous pouvez comprendre la condition d’erreur.
• L’image ci-dessous montre les détails de violation pour l’une des erreurs de contrainte d’espacement, indiquée par les flèches blanches et le texte 0.25mm. L’étape suivante consiste à déterminer la valeur réelle afin de savoir de combien la règle n’est pas respectée.

Les détails de violation montrent que l’espacement entre ces deux pastilles
est inférieur à 0,25 mm ; ils ne précisent pas l’espacement réel.

Outre la mesure effective de la distance, il existe deux approches pour déterminer de combien la règle n’est pas respectée :

• le sous-menu Violations accessible par clic droit, ou
• le panneau PCB Rules and Violations.

Le sous-menu Violations

Le sous-menu Violations accessible par clic droit a été décrit précédemment dans la section Existing Design Rule Violation.

• L’image ci-dessous montre comment le sous-menu Violations détaille la condition mesurée par rapport à la valeur spécifiée par la règle.

Cliquez avec le bouton droit sur une violation pour examiner quelle règle est enfreinte et les conditions de violation.

Le panneau PCB Rules and Violations

La seconde approche pour comprendre la condition d’erreur consiste à utiliser le panneau PCB Rules and Violations.

• Cliquez sur le bouton View | PCB | Rules and Violations pour afficher le panneau.

• Cliquez une fois sur une violation pour accéder à cette violation ; double-cliquez sur une violation pour ouvrir la boîte de dialogue Violation Details.

Résolution de la violation

En tant que concepteur, vous devez déterminer la manière la plus appropriée de résoudre chaque violation de règle de conception. Il existe deux façons de résoudre cette contrainte d’espacement :

• Réduire la taille des pastilles de l’empreinte du transistor pour augmenter l’espacement entre les pastilles, ou
• Configurer les règles pour autoriser un espacement plus faible entre les pastilles de l’empreinte du transistor.

Comme l’espacement de 0,25 mm est assez généreux et que l’espacement réel est assez proche de cette valeur (0,22 mm), un bon choix dans cette situation serait de configurer les règles pour autoriser un espacement plus faible. Cela peut être fait dans la règle de conception existante Clearance Constraint, comme illustré ci-dessous.

• La valeur TH Pad - to - TH Pad est remplacée par 0.22mm dans la zone de grille de la contrainte de règle. Pour modifier une cellule, sélectionnez-la d’abord, puis appuyez sur F2.
• Cette solution est acceptable dans cette situation, car le seul autre composant avec des pastilles traversantes est le connecteur, dont les pastilles sont espacées de plus de 1 mm.

Bravo ! Vous avez terminé la mise en page du PCB et êtes prêt à produire la documentation de sortie. Avant cela, explorons les capacités 3D de l’éditeur PCB.

Affichage de votre carte en 3D

Une fonctionnalité puissante de CircuitStudio est la possibilité d’afficher votre carte comme un objet tridimensionnel. Pour passer en 3D, cliquez sur le bouton Switch to 3D 

(groupe View | View), ou utilisez le raccourci 3. La carte s’affiche alors comme un objet tridimensionnel ; la carte du didacticiel est illustrée ci-dessous.

Vous pouvez zoomer de manière fluide, faire pivoter la vue et même vous déplacer à l’intérieur de la carte à l’aide des commandes suivantes :

• Zooming - Ctrl + Right-drag souris, ou Ctrl + Roll mouse-wheel, ou les touches PgUp / PgDn.
• Panning - Right-drag souris, ou les commandes standard de la molette de souris Windows.
• Rotation - Shift + Right-drag mouse. Notez que lorsque vous appuyez sur Shift, une sphère directionnelle apparaît à la position actuelle du curseur, comme illustré dans l’image ci-dessous. Le mouvement de rotation du modèle s’effectue autour du centre de la sphère (placez le curseur avant d’appuyer sur Shift pour positionner la sphère) à l’aide des commandes suivantes. Déplacez la souris pour mettre chacune en surbrillance et la sélectionner :
  • Faites glisser la sphère avec le bouton droit lorsque Center Dot est en surbrillance - rotation dans n’importe quelle direction.
  • Faites glisser la sphère avec le bouton droit lorsque Horizontal Arrow est en surbrillance - rotation de la vue autour de l’axe Y.
  • Faites glisser la sphère avec le bouton droit lorsque Vertical Arrow est en surbrillance - rotation de la vue autour de l’axe X.
  • Faites glisser la sphère avec le bouton droit lorsque Circle Segment est en surbrillance - rotation de la vue autour du plan Z.

Maintenez Shift enfoncée pour afficher la sphère directionnelle de la vue 3D, puis cliquez et faites glisser avec le bouton droit de la souris pour effectuer une rotation.

Conseils pour travailler en 3D

• Appuyez sur L pour ouvrir la boîte de dialogue View Configurations lorsque la carte est en 3D Layout Mode, dans laquelle vous pouvez configurer les options d’affichage de l’espace de travail 3D. Des options permettent de choisir différentes couleurs de surface et d’espace de travail, ainsi qu’une mise à l’échelle verticale, pratique pour examiner le PCB en interne. Certaines surfaces disposent d’un réglage d’opacité : plus l’opacité est élevée, moins la « lumière » traverse la surface, ce qui rend les objets situés derrière moins visibles. Vous pouvez également choisir d’afficher les corps 3D ou de rendre les objets 3D dans la couleur de leur couche (2D).
• Pour afficher les composants en 3D, chaque composant doit disposer d’un modèle 3D approprié.
• Vous pouvez importer un modèle 3D au format STEP dans l’empreinte du composant dans l’éditeur de bibliothèque ; placez ensuite un objet 3D Body puis sélectionnez le type Generic STEP Model afin d’incorporer un modèle STEP dans cet objet 3D Body.
• Consultez 3D Content Central pour trouver des modèles de composants au format STEP. 
• S’il n’existe pas de modèle STEP approprié, créez votre propre forme de composant en plaçant plusieurs objets 3D Body dans l’empreinte, dans l’éditeur de bibliothèque.

Documentation de sortie

Maintenant que vous avez terminé la conception et le placement/routage du PCB, vous êtes prêt à produire la documentation de sortie nécessaire pour faire réviser, fabriquer et assembler la carte.

L’objectif final est de fabriquer et d’assembler la carte.

Types de sortie disponibles

Comme il existe diverses technologies et méthodes de fabrication des PCB, CircuitStudio peut produire de nombreux types de sortie à des fins différentes :

Sorties d’assemblage

• Dessins d’assemblage - positions et orientations des composants pour chaque face de la carte.
• Fichiers Pick and Place - utilisés par les machines robotisées de placement de composants pour placer les composants sur la carte.

Sorties de documentation

• Dessins composites - assemblage final de la carte, y compris les composants et les pistes.
• Impressions PCB 3D - vues de la carte en perspective tridimensionnelle.
• Impressions de schéma - schémas utilisés dans la conception.

Sorties de fabrication

• Dessins composites de perçage - positions et tailles des perçages (à l’aide de symboles) pour la carte dans un seul dessin.
• Dessins/guides de perçage - positions et tailles des perçages (à l’aide de symboles) pour la carte dans des dessins séparés.
• Impressions d’artwork final - combinent plusieurs sorties de fabrication en une seule sortie imprimable.
• Fichiers Gerber - créent les informations de fabrication au format Gerber.
• Fichiers NC Drill - créent les informations de fabrication destinées aux machines de perçage à commande numérique.
• ODB++ - crée les informations de fabrication au format base de données ODB++.
• Impressions des plans d’alimentation - créent les dessins des plans internes et divisés.
• Impressions des masques de soudure/pâte - créent les dessins des masques de soudure et de pâte à braser.
• Norme IPC-2581 - crée un format de fichier unique basé sur XML qui intègre une riche gamme de données de fabrication de carte – des détails de l’empilage des couches jusqu’aux informations complètes sur les pastilles/le routage/les composants et la nomenclature (BOM).

Sorties de rapport

• Nomenclature - crée une liste des pièces et des quantités (BOM), dans différents formats requis pour fabriquer la carte.
• Rapport des nets à broche unique - crée un rapport répertoriant tous les nets qui n’ont qu’une seule connexion.
• Vérification des règles électriques - rapport formaté des résultats de l’exécution d’une vérification des règles électriques.

Sorties individuelles ou génération de sorties gérée

CircuitStudio dispose de deux mécanismes distincts pour configurer et générer les sorties :

1. Individually - les paramètres de chaque type de sortie sont stockés dans le fichier de projet. Vous générez sélectivement cette sortie lorsque nécessaire à l’aide des options de l’onglet Outputs. Ces sorties sont écrites dans le dossier spécifié par le paramètre Output Path dans l’onglet Options de la boîte de dialogue Options for PCB Project.
2. Managed Release - tous les paramètres de sortie sont stockés dans un fichier spécial du dossier du projet. Vous générez ensuite toutes les sorties activées en une seule opération à l’aide de la boîte de dialogue Generate Output Files. Cette approche vous garantit que toutes les sorties correctes ont été générées à partir de la même version des fichiers source de schéma et de PCB. La boîte de dialogue est accessible soit depuis le bouton Project | Project Actions | Generate Outputs, soit depuis l’entrée de menu Home | Project | Project » Generate outputs. Ces sorties sont écrites dans un dossier nommé \Default Configuration. Une fois chaque Outputer requis configuré et activé, cliquez sur le bouton Generate dans la boîte de dialogue pour générer les sorties dans le dossier \Default Configuration.

Preparing for a managed release:

1. La boîte de dialogue Generate Output Files peut être ouverte à tout moment avec un schéma ouvert, un PCB ouvert, ou sans aucun document ouvert. Cliquez sur le bouton   dans l’onglet Project pour ouvrir la boîte de dialogue. Notez que lorsque vous ouvrez la boîte de dialogue, le fichier spécial qui contient les paramètres de sortie est automatiquement créé dans le dossier du projet et, par conséquent, le fichier de projet sera désormais marqué comme modifié.
2. Notez la liste des Outputers inclus. Pour ce didacticiel, vous utiliserez l’outputer Gerber Files et l’outputer Bill of Materials.
3. Cliquez sur Configure... associé à Gerber Files pour ouvrir la boîte de dialogue Gerber Setup, qui sera configurée dans la série d’étapes suivante.

Configuration des fichiers Gerber

• Gerber reste la forme la plus courante de transfert de données entre la conception de carte et la fabrication de carte.
• Chaque fichier Gerber correspond à une couche de la carte physique - la sérigraphie composants, la couche de signal supérieure, la couche de signal inférieure, la couche de masque de soudure supérieure, etc. Il est conseillé de consulter votre fabricant de cartes afin de confirmer ses exigences avant de fournir les fichiers de sortie nécessaires à la fabrication de votre conception.
• Si la carte comporte des trous, un fichier NC Drill doit également être généré en utilisant les mêmes paramètres d’unités, de résolution et de position sur film.
• Les fichiers Gerber se configurent dans la boîte de dialogue Gerber Setup. Si vous avez l’intention d’utiliser l’approche de publication gérée, ouvrez la boîte de dialogue Gerber Setup depuis la boîte de dialogue Generate Output Files en cliquant sur Configure associé à l’entrée Gerber Files.

Configuring Gerber generation:

1. Dans la boîte de dialogue Generate Output Files, cliquez sur Configure... associé à la sortie Gerber Files. La boîte de dialogue Gerber Setup s’ouvrira comme illustré dans l’image ci-dessus. 
2. Comme la carte a été conçue en métrique, réglez Units sur Millimeters dans l’onglet General de la boîte de dialogue.
3. La plus petite unité utilisée sur la carte est de 0,25 mm pour le routage et l’espacement, mais comme la plupart des composants ont leur point de référence à leur centre géométrique (et ont été placés sur une grille de 1 mm), certaines de leurs pastilles seront en réalité sur une grille de 0,01. Réglez Format sur 4:3 dans l’onglet General. Cela garantit que la résolution des données de sortie est plus que suffisante pour couvrir ces emplacements de grille. Notez que le fichier NC Drill must always être configuré pour utiliser la même Units et les mêmes Format. 
4. Dans l’onglet Layers, cliquez sur le bouton Plot Layers puis sélectionnez Used On. Notez que des couches mécaniques peuvent être activées ; celles-ci ne sont normalement pas 'Gerbered' seules. Elles sont souvent incluses si elles contiennent des détails requis sur d’autres couches, par exemple un repère d’alignement nécessaire sur chaque fichier Gerber. Dans ce cas, les options Mechanical Layer(s) to Add to All Plots sur le côté droit de la boîte de dialogue sont utilisées pour inclure ces détails avec une autre couche. Désactivez toutes les couches mécaniques qui ont été activées dans la zone Layers To Plot .
5. Dans l’onglet Advanced de la boîte de dialogue, vérifiez que l’option Position on Film est définie sur Reference to relative origin. Remarque : le fichier NC Drill must always être configuré pour utiliser la même option Position on Film. 
6. Cliquez sur OK pour accepter les autres paramètres par défaut et fermer la boîte de dialogue Gerber Setup .
7. Les paramètres Gerber sont configurés. L’étape suivante consiste à configurer les autres sorties. Pour ce tutoriel, vous allez également configurer la nomenclature (BoM) dans la série d’étapes suivante.

Configuration de la nomenclature

CircuitStudio inclut une fonctionnalité de génération de BOM hautement configurable, capable de produire des sorties dans divers formats, notamment : texte, CSV, PDF, HTML et Excel. Les BOM au format Excel peuvent également utiliser un modèle, parmi les modèles prédéfinis ou l’un des vôtres.

• La sortie BoM se configure dans la boîte de dialogue Bill of Materials For Project. Si vous avez l’intention d’utiliser l’approche de publication gérée, vous ouvrez la boîte de dialogue Bill of Materials For Project depuis la boîte de dialogue Generate Output Files.
• Sur le côté gauche de la boîte de dialogue se trouve une liste de tous les attributs de composant pour tous les composants de la conception. Cochez la case de chaque attribut que vous souhaitez inclure dans la BOM et décochez la case des attributs que vous souhaitez supprimer.
• Les paramètres par défaut de la BOM regroupent les composants similaires. Ce regroupement est obtenu en ajoutant des attributs de composant à la zone Grouped Columns de la boîte de dialogue. Cliquez et faites glisser ces attributs hors de Grouped Columns, puis déposez-les dans la zone All Columns si vous préférez que chaque composant apparaisse sur sa propre ligne dans la BOM.
• La zone de grille principale de la boîte de dialogue correspond au contenu écrit dans la BoM. Dans cette zone, vous pouvez cliquer et faire glisser pour réorganiser les colonnes, cliquer sur un en-tête de colonne pour trier selon cette colonne, faire Ctrl+clic pour effectuer un tri secondaire selon cette colonne, définir des filtres basés sur les valeurs pour une colonne à l’aide du petit menu déroulant dans chaque en-tête de colonne, et cliquer avec le bouton droit pour forcer les colonnes à s’adapter à la largeur actuelle de la boîte de dialogue.
• Le générateur de BOM tire ses informations du schéma. Activez l’option Include Parameters From PCB pour accéder aux informations PCB, telles que l’emplacement et la face de la carte (notez que cette fonctionnalité peut également être utilisée pour configurer et générer un fichier de pick-and-place configurable, si nécessaire).

La configuration par défaut d’une nouvelle BoM consiste à regrouper les composants similaires.

Cette BoM a été reconfigurée pour présenter chaque composant comme une entrée unique.

Mapping design data into the BoM:

Mappage des données de conception dans la BoM

Les données de conception peuvent être transmises de CircuitStudio vers une nomenclature Excel en incluant des instructions spéciales dans le modèle Excel utilisé pour créer la BOM.

Lors de la création du modèle de nomenclature dans Excel, une combinaison de champs et de colonnes peut être utilisée pour spécifier la mise en page souhaitée. Plusieurs modèles d’exemple sont fournis avec CircuitStudio dans le dossier \Templates des fichiers utilisateur de l’installation. Une liste des champs disponibles est détaillée ci-dessous.

Champs

Les champs fournissent des informations au niveau du projet. Ils ne sont généralement pas associés à chaque élément répertorié dans la BOM, mais sont souvent utilisés dans l’en-tête du document. Les champs sont utilisés au format :

Field=FieldName

Un exemple serait Field=Currency

Les champs disponibles comprennent :

Currency	DataSourceFileName	DataSourceFullPath
GeneratorDescription	GeneratorName	OutputName
OutputType	ProductionQuantity	ProjectFileName
ProjectFullPath	ReportDate	ReportDateTime
ReportTime	TotalQuantity	Title (titre de la BoM)
VariantName

Paramètres de document et de projet

En plus des champs par défaut listés dans le tableau ci-dessus, les paramètres de document du schéma (par défaut et définis par l’utilisateur dans la boîte de dialogue Document Options du schéma) et les paramètres de projet (boîte de dialogue Options for PCB Project) peuvent également être utilisés comme champs.

Ils sont saisis comme suit :

Field=ParameterName

Si le même paramètre existe à la fois comme paramètre de document et comme paramètre de projet, le paramètre de projet prévaut. Si le même paramètre de document existe dans plusieurs documents, le paramètre de document situé le plus haut dans la hiérarchie prévaut.

Vous trouverez ci-dessous les paramètres de document par défaut, également appelés paramètres système.

Address1	Address2	Address3
Address4	ApprovedBy	Author
CheckedBy	CompanyName	ConfigurationParameters
CurrentDate	CurrentTime	Date
DocumentFullPathAndName	DocumentName	DocumentNumber
DrawnBy	Engineer	ImagePath
Index	ModifiedDate	Organization
Revision	Rule	SheetNumber
SheetTotal	Time

Colonnes

Les colonnes fournissent les informations fournies composant par composant et apparaissent généralement sur chaque ligne de la BOM. Les colonnes sont définies en saisissant l’en-tête de colonne au format :

Column=ColumnName

Un exemple serait Column=Description ou Column=LibRef

Les informations de colonne peuvent provenir de plusieurs sources, notamment :

• Paramètres de composant par défaut (tels que Designator ou Description)
• Paramètres définis par l’utilisateur ajoutés aux composants
• Données PCB
• Données fournisseur

Ces éléments sont décrits séparément ci-dessous.

Paramètres par défaut

Ces noms de colonnes sont disponibles pour tous les composants :

Comment	ComponentKind	Description
Designator	DesignItemId	Footprint
LibRef	LogicalDesignator	PartType
PhysicalPath	Quantity	UniqueIdName
UniqueIdPath

Paramètres PCB

Les informations de pick-and-place peuvent également être incluses depuis le PCB. Pour utiliser ces colonnes, la case à cocher Include Parameters From PCB doit être cochée dans la boîte de dialogue de configuration de la BOM.

Center-X(Mil)	Center-X(mm)	Center-Y(Mil)
Center-Y(mm)	Layer	Pad-X(Mil)
Pad-X(mm)	Pad-Y(Mil)	Pad-Y(mm)
Ref-X(Mil)	Ref-X(mm)	Ref-Y(Mil)
Ref-Y(mm)	Rotation

Données fournisseur

il est possible de récupérer des données en ligne auprès des fournisseurs et de les intégrer dans la BOM. Notez que celles-ci sont mises à jour en direct et récupérées lors de la génération de la BOM. Plusieurs fournisseurs peuvent être configurés pour chaque composant. Dans le tableau ci-dessous, ils sont décrits comme Supplier Info x - remplacez x par le numéro approprié.

Manufacturer x	Manufacturer Part Number x	Supplier x
Supplier Currency x	Supplier Order Qty x	Supplier Part Number x
Supplier Stock x	Supplier Subtotal x	Supplier Unit Price x

Si vous venez de modifier des paramètres dans le schéma et souhaitez les voir apparaître dans la BoM, enregistrez les documents modifiés et recompilez le projet avant de générer la BoM.