Использование Altium Designer для разводки печатных плат | others

Говоря официальным языком, Altium Designer - комплексная система проектирования электронных устройств на базе печатных плат, обладающая широкими возможностями. Здесь собрано "все в одном", можно даже проектировать логику FPGA (VHDL-описания ПЛИС) и программы для микроконтроллеров, проводить моделирование полученных схем и VHDL-кодов, подготовить файлы для производства, и делать многое другое. В этой статье будет рассмотрены только вопросы использования Altium Designer для проектирования и разводки печатных плат (PCB).

Главное, ради чего в основном используют Altium Designer (далее для краткости AD) - сквозное проектирование печатных плат (PCB). "Сквозное" - означает, что проектирование платы начинается с рисования (проектирования) электрической принципиальной схемы будущего радиоэлектронного устройства, которое должно работать на плате. Такой принцип применяется почти во всех без исключения системах проектирования печатных плат - PCAD, Accel EDA, Microsim DesignLab, Cadsoft Eagle, KiCAD и многих других. Altium пожалуй является наследником систем PCAD и Accel EDA, и прошел в своем развитии долгий путь. Так что среди профессиональных систем разработки PCB Altium заслуженный лидер. Документация по системе имеется (в том числе есть раздел и на русском, который постоянно пополняется, см. Q015), но она очень обширна, и иногда в ней трудно ориентироваться (особенно из-за обилия незнакомых терминов). Поэтому в этой статье сделана попытка отобрать самое важное для изучения.

Многие недостатки AD являются следствием его достоинств. Все-таки это профессиональный продукт, требующий вдумчивого освоения и использования.

1. Довольно высокая цена для частного и любительского использования, но для крупных и средних предприятий купить AD не составит труда.

2. Меню редакторов AD перегружено функционалом, так что новичку разобраться довольно сложно. Нет способа оставить в меню только нужные команды.

3. AD требователен к ресурсам, и для того чтобы система не тормозила, Вам нужен современный компьютер, на котором установлено не менее 2 гигабайта ОЗУ.

Вы можете переместить на новое место все панели и окна AD. После этого Вы можете захотеть сохранить это положение панелей и окон. Для этого выберите в меню View -> Desktop Layouts -> Save Layout. Если Вы ошиблись, и хотите все вернуть обратно, сбросьте все в состояние по умолчанию через View -> Desktop Layouts -> Default. В более новых версиях эта функция запрятана в диалог редактирования общих свойств - меню Tools -> Preferences... -> раздел System -> View -> Desktop, кнопки Load..., Save... и Reset.

Постарайтесь запомнить горячие клавиши (keyboard shortcuts), см. [8].

Cross probing - это процедура выбора компонента либо в схеме, либо на печатной плате (это разные редакторы, и их можно открыть в разных окнах), и система AD покажет и/или выберет соответствующий компонент на печатной плате или схеме. Самый простой способ добиться этого эффекта - использование Tools -> Cross Probe, и затем выбор нужного компонента. В новых версиях Altium эта функция активна по умолчанию - выбор компонента на схеме подсвечивает его на печатной плате, и наоборот.

Инспектор (inspector) - это способ отредактировать одинаковые параметры нескольких компонентов одновременно. Например, Вы можете использовать инспектор для того, чтобы поменять все посадочные места всех резисторов. Убедитесь, что панель инспектора отображается на SCH/PCB. Выберите View -> Workspace Panels -> SCH/PCB -> SCH/PCB Inspector. В более новых версиях (начиная с Altium 18) панель Inspector удалена, теперь её заменяет Properties.

Инспектору необходимо указать компоненты, которые нужно изменить. Самый простой способ выбрать несколько компонентов - начать поиск похожих объектов (Finding Similar objects). Сделайте правый клик на одном из компонентов, который Вы хотите изменить, и выберите select Find Similar. В появившемся окне измените Any to Same в полях, описывающих компоненты, которые Вы хотели бы выбрать fields describing those components you wish to select. Убедитесь, что помечено Run Inspector, и кликните OK. После этого в панели инспектора появится некоторое количество полей, которые Вы можете отредактировать. Изменение этих полей распространятся на все выбранные компоненты.

Используйте встроенный Help: [PCB] Ctrl + F1 при перемещении / разводке компонента покажет Вам соответствующие горячие клавиши. [PCB+SCH] F1 на объекте / панели покажет соответствующую подсказку (справку).

Используйте Design Rules. В редакторе PCB выберите Design -> Rules. Вы должны установить правила в соответствии с возможностями производителя, у которого будете заказывать печатные платы. Как минимум нужно задать правильные значения для правил Routing -> Width (ширина токопроводящей дорожки, обычно 0.2 мм) и Electrical -> Clearance (допустимый изоляционный зазор, обычно 0.2 мм). Также важно задать минимальное сверло Drill (обычно 0.3 мм) и минимальная ширина полоски меди вокруг отверстия Annular Ring (обычно 0.2 мм).

[Советы при рисовании / редактировании принципиальной схемы (schematic editor)]

Назначайте электрическим цепям (Net) запоминающиеся и значимые имена (эти имена появятся в документе PCB и облегчат разводку и понимание схемы).

Когда добавляете новый компонент, назначайте designator на еще не используемое значение. Чтобы проще всего добиться этого, используйте Tools -> Annotate -> Update Changes List -> Accept and Create ECO. Однако будьте осторожны, если Вы удалили один компонент, и добавили другой, с тем же самым значением designator - система AD может с этим не справиться.

Когда ножка компонента (pin) или порт питания (power port) попадает на ножку другого компонента, то образуется электрическое соединение. Используйте команду Edit -> Move -> Drag, или удерживайте клавишу Ctrl, когда кликаете и перетаскиваете, и перемещаемый объект или проводник автоматически разместится между объектами.

[Советы при разводке печатной платы (PCB editor)]

Если Вы поражены числом связей, когда пытаетесь развести PCB, и Вы намереваетесь использовать заливку медью или внутренние слои меди, то Вам нужно скрыть цепь GND. Это делается через меню View -> Connections -> Hide Net.

Если на плате сделаны несколько полигонов (участков, залитых медью), то самый простой способ управлять ими через Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Множество полигонов на многих слоях замедляют работу AD и делают сложной трассировку платы. Чтобы решить проблему, используйте скрытие полигонов (Shelve polygons).

Если Вам мешают ориентироваться в разводке многочисленные компоненты на нескольких слоях, попробуйте режим одного слоя (single layer mode), он включается / выключается горячей клавишей Shift+S. В режиме одного слоя будет отображен только один текущий слой.

Как в игре StarCraft Вы не научитесь побеждать, не изучив шорткаты, так и в Altium Designer не сможете эффективно работать, не изучив горячие клавиши. Поэтому уделите этому должное внимание.

[PCB+SCH] Space для поворота компонентов (при размещении и перемещении), изменение направления прокладки трассы.

[PCB+SCH] Tab для изменения свойств размещаемого компонента.

[PCB+SCH] Page Up/Down, Ctrl+Mousewheel приближение / отдаление от объектов в дизайне.

[PCB+SCH] Shift+Mousewheel смещение вида влево / вправо.

[PCB+SCH] удерживание Shift при перетаскивании быстрее меняет панораму чертежа (перемещение рабочего поля).

[PCB] Ctrl+D включает привязку компонентов к решетке (Snap to Grid), что упрощает их выравнивание. Если Вы перемещаете несколько компонентов сразу, то в результате все компоненты будут выровнены по решетке.

[PCB] Ctrl+Click на цепи (net) подсвечивает все, что подключено к этой цепи.

[PCB] Q переключает единицы измерения с миллиметров на милы и обратно.

[PCB] P открытие меню размещения (Place), Ctrl+W запускает инструмент интерактивной разводки (interactive routing tool).

[PCB] +/- смена слоя разводки (routing layer), вставка переходного отверстия (via) в соответствии с текущими правилами дизайна (design rules).

[PCB] Ctrl+M измеряет расстояние между двумя точками.

[PCB] L выводит диалог слоев (Layers), чтобы показать и спрятать различные слои печатной платы.

Полный список горячих клавиш редакторов см. в [8].

Q001. Как управлять видимостью слоев редактора PCB, для чего предназначен каждый слой?
A001. Слои представлены закладками в нижней части рабочего поля редактора.

Имена на закладках соответствуют названию слоев. Через контекстное меню можно выбрать отображение коротких имен (Use Short Layer Names), что позволяет увеличить количество отображаемых закладок. В редакторе PCB в основном используют следующие слои:

Для удобства работы со слоями имеется Layer Sets Manager, который можно вызвать через иконку в нижней части экрана редактора PCB.

Layer Sets Manager имеет уже настроенные наборы слоев, в которых заданы на отображение только слои определенной категории (например, только сигнальные слои, или только несигнальные), можно также делать собственные наборы слоев. Создайте свой собственный набор слоев Used, где будут перечислены только вышеперечисленные слои.

Также очень удобен режим "одного слоя", который переключается горячей клавишей Shift+S. Режим одного слоя позволяет хорошо ориентироваться в слоях, особенно когда редактируете чужой проект.

Q002. С чего начать проектирование печатной платы?
A002. Как обычно, создание новой платы начинается с подготовки и поиска библиотек компонентов и рисования принципиальной схемы. Если эти два шага уже Вами пройдены, то создание платы начинается в редакторе PCB с рисования контура печатной платы. Контур платы рисуется и редактируется через меню Design -> Board Shape.

При рисовании платы пользуйтесь координатной сеткой (Grid). Чтобы перезадать Grid (поменять шаг координатной сетки), нажмите горячую клавишу G. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil. Чтобы включить/выключить привязку к координатной сетке, зайдите в меню Design -> Board Options -> галочка Snap To Grids. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil.

В диалоговом окне Board Options также можно поменять единицы измерения mm (Measurement Unit -> Metric) или mil (Measurement Unit -> Imperial), или воспользуйтесь быстрым переключением с помощью горячей клавиши Q. См. также Q006 про устройство системы координат AD.

Все координаты, которые отображаются в редакторе, отсчитываются относительно так называемой точки привязки (relative Origin), на которую указывает Origin Marker.

После того, как указали границы платы, на слое KO (Keep-Out Layer) рисуется замкнутая не залитая область, в которой возможна трассировка проводящего рисунка платы. Если в слое KO нарисована залитая область, то в этой области трассировка будет запрещена.

Q003. Как получить выходные файлы Gerber и файлы для сверлильного станка?
A003. Меню File -> Fabrication Outputs -> Gerber files. Подробнее см. в документации AR0119 CAM Editor Introduction.pdf.

Q004. Как перенумеровать принципиальную схему (расставить на деталях RefDes, Reference Designator - R1, R2, C1, C2, C3 и т. д.)?
A004. Меню Tools -> Annotate Schematics, Tools -> Reset Schematic Designator.

Q005. Какие общие приемы работы с редактором? Как дублировать существующий компонент/объект?
A005. Можно воспользоваться стандартными командами Copy (Ctrl+C) /Paste (Ctrl+V), однако вставка имеет некоторую особенность. После того, как нажмете Ctrl+C (копировать), AD предложит первым кликом указать относительную точку (reference point). После этого можете нажать Ctrl+V и вставить компонент, при этом просто укажите место для вставки и кликните на нем, чтобы поместить вставляемый объект.

Для навигации по чертежу используйте кнопки и колесико мыши. Колесико прокручивает поле чертежа вверх / вниз, если же при этом удерживать клавишу Shift, то вправо / влево. Если удерживать Ctrl, то кручение колесика дает масштабирование (получается приближение / отдаление поля чертежа относительно позиции курсора). Масштабирование также происходит, если удерживать нажатым колесико, и перемещать мышь. Удержание правой кнопки мыши и перемещение курсора позволяет перетаскивать поле чертежа (инструмент "рука").

Q006. Как устроена система координат AD? Как измерять расстояния на печатной плате?
A006. По умолчанию редактор PCB Editor имеет систему координат с точкой отсчета в левом нижнем углу рабочего пространства. Эта точка имеет координату (0,0) и называется также абсолютной точкой отсчета (Absolute Origin). Рабочее пространство имеет размеры 100 на 100 дюймов. Точка отсчета (reference point) системы координат может быть в любое время переназначена через меню Edit -> Origin -> Set, эта установка известна также как относительная точка отсчета (relative Origin). Координаты, которые Вы можете увидеть в строке статуса (и при редактировании границ печатной платы), указываются как раз относительно relative Origin. В рабочем поле чертежа платы точка отсчета relative Origin видна как кружок с перекрестием (Origin Marker).

Пункт меню Edit -> Origin -> Reset сбрасывает положение точки relative Origin в точку отсчета Absolute Origin.

Единицы измерения могут переключены в диалоге Design -> Board Options -> Measurement Unit из метрической системы (mm, Metric) в дюймовую (mil, Imperial) и наоборот. Другой способ переключения - меню View -> Toggle Units или горячая клавиша Q.

Относительная координата Y растет снизу вверх (в некоторых системах проектирования бывает наоборот), координата X растет слева направо, с переходом через 0 (из отрицательных координат в положительные) в точке Origin Marker.

Абсолютные расстояния между двумя точками можно измерять с помощью горячей клавиши Ctrl+M.

Q007. Для чего нужен слой KO (keep out layer)?
A007. Слой keep out layer является специальным слоем. Все объекты, которые помещены на слой keep out, действуют как препятствие или граница для объектов, размещаемых на любом сигнальном слое. Слой keep out используется для определения регионов для трассировки платы и границ размещения деталей, или областей, которые должны быть свободны от компонентов и разводки. Обычно замкнутая линия границы keep out проходит по периметру печатной платы, и учитывает требования к зазорам, связанным с установкой механических узлов крепления, направляющих и т. п.

Q008. Как отредактировать уже проложенные трассы (поменять проводящий рисунок)?
A008. Трассы удаляются просто - достаточно кликнуть на сегменте, который нужно удалить, и нажать кнопку Delete. Потом можно воспользоваться инструментом Interactive Route Connections, чтобы вручную развести соединение.

Q009. Я случайно закрыл панель Projects (браузер файлов - окно, где видна навигация по файлам проекта, см. скриншот), и не могу снова ее открыть.

Как мне снова открыть панель Projects? Как управлять видимостью рабочих панелей, где это настраивается?
A009. Панель Projects можно снова отобразить, если поставить галочку в меню View -> Workspace Panels -> System -> Projects (глубоко запрятали). Через меню View -> Workspace Panels настраивается видимость других панелей.

Если у Вас маленькие мониторы, или монитор только один, можно воспользоваться правой автоматически сворачивающейся панелью, куда можно перетащить все нужные Вам рабочие панели. На скриншоте показано добавление панели Projects на общую сворачивающуюся панель. Если Вы счастливый обладатель двух мониторов, то общую панель можно перетащить на другой монитор.

Q010. Как управлять полигонами заливки медью (Polygon Pour)? Как сделать полигон не залитым? Как временно убрать полигон, чтобы он не мешал редактированию платы?
A010. Заливки медью редактируются и управляются инструментом Polygon Pour Manager, который можно открыть через меню Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Можно также отложить (Shelve) полигон (он становится невидимым). Подробнее про полигоны и заливки см. [4].

Q011. Как проверить правила дизайна DRC (Design Rule Check)?
A011. Tools -> Design Rule Check... -> расставьте в диалоге галочки, кликните на кнопку Run Design Ru e Check... В строке статуса отобразится полоска прогресса, и по завершении процесса проверки DRC откроется HTML-страничка "Design Rule Verification Report".

Q012. Как настроить используемые библиотеки корпусов? Где взять еще библиотеки для AD?
A012. Design -> Add/Remove Library... -> на закладке Installed расставить/убрать галочки на библиотеках. Дополнительные библиотеки можете скачать по ссылке [2]. Файлы библиотек имеют расширение файла *.IntLib, и устанавливаются через меню Design -> Add/Remove Library... -> на закладке Installed нажмите кнопку Install... и выберите файлы новых библиотек.

В новых версиях Altium используемые библиотеки настраиваются через диалог Available File-based Libraries, который можно открыть через панель Components (если она не отображается, то поставьте соответствующую галочку в меню View -> Panels). Нажмите на кнопку с тремя горизонтальными полосками, которая находится в верхнем правом углу панели Components, и выберите File-based Libraries Preferences..., откроется диалог Available File-based Libraries. В нем можно посмотреть и настроить используемые в проекте библиотеки (закладка Project), посмотреть установленные библиотеки и установить новые (закладка Installed), настроить пути поиска библиотек (закладка Search Path).

Много библиотек можно найти на сайтах designcontent.live.altium.com и wiki.altium.com [5, 6].

Q013. Что означают суффиксы в именах корпусов _L, _M, _N (например SO8_L, SO8_M, SO8_N)?
A013. Суффиксы означают варианты посадочных мест компонента для разных плотностей разводки и размещение компонентов (от плотности разводки зависят допустимые зазоры между корпусами элементов и размеры контактных площадок).

На картинках для сравнения показаны длины выводов корпусов с разными суффиксами (пример SO8_L, SO8_M, SO8_N соответственно).

Q014. Как работать с библиотеками в Altium Designer? Как экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы)?
A014. К печатной плате относятся три вида библиотек - файлы с расширением *.IntLib (от сокращения Integrated Library), с расширением *.PcbLib (посадочные места на печатной плате) и с расширением *.SchLib (символы для принципиальной схемы). В библиотеку IntLib входит содержимое библиотек PcbLib и SchLib.

Чтобы экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы), из открытого документа принципиальной схемы или документа PCB выберите в меню команду Make Integrated Library.

Q015. Где найти русскую документацию по AD?
A015. Зайдите на сайт wiki.altium.com, выберите Русский вариант Altium Wiki.

Q016. Я не могу кликнуть ни на что, и все компоненты и дорожки серые.
A016. Возможно, что Вы установили маску (mask set). Очистите маску выбором Clear в правом нижнем углу окна.

Q017. Почему я не могу импортировать изменения их schematic editor в PCB?
A017. Самая общая причина - Вы забыли дать компонентам верный designator, RefDes (R1, R2, C1 и т. п.). Возможно, он все еще имеет суффикс ?, или не найдено посадочное место (footprint) для компонента.

Q018. При импортировании изменений из schematic editor в PCB часто выводится сообщение "Failed to Match .... Components Using Unique Identifiers".
A018. Обычно это происходит потому, что Вы делали копирование и вставку компонентов, например между листами схемы. В этом случае предупреждение безопасно (можно избежать его путем приведения в соответствие компонентов SCH и PCB через окно Project -> Component Links). Однако это может быть важным предупреждением, если Вы ошиблись в схеме (см. Q017).

Q019. От чего зависят правила допустимого зазора между корпусами отдельных компонентов? Как размещать компоненты без нарушения правил?
A019. Ограничение на взаимное размещение компонентов на плате называется Component Clearance Constraint. Это правило задает минимальное расстояние (зазор), на котором компонент может находиться от других компонентов. Component Clearance включает в себя зазор между 3D моделями, используемыми для определения тел компонента (для типов STEP и простых extrude), а также модели, не относящиеся к компоненту, такие как механические крепления или корпуса PCB. При отсутствии 3D моделей для определения формы используются примитивы на слоях шелкографии и меди (исключая Designator и Comment), и размер со значением высоты (height), указанный в свойствах компонента.

Зазор компонента вычисляется по точным 3D моделям, чтобы определить форму и контур компонента по связанным объемным объекта тела компонента. Для этой цели может быть импортирована 3D модель STEP или простые 2D фигуры. Очевидно, что использование 3D тел дает самую большую точность, когда проверяются зазоры, особенно в вертикальном направлении, в контексте возможной сложной формы компонентов.

Правило Component Clearance не проверяется для зазора между телами 3D и поверхностью платы. В правиле Component Clearance задаются следующие ограничения:

Minimum Horizontal Clearance (минимальный горизонтальный зазор) - здесь указано значение минимально допустимого зазора в горизонтальной плоскости между размещением компонентов в проекте платы.

Minimum Vertical Clearance - значение для минимально допустимого вертикального зазора между компонентами в проекте платы.

Как исправить двойные правила (Duplicate Rule Contentions). Все правила проверяются по установкам приоритета. Система просматривает правила от наивысшего приоритета до низшего, и берет первое, которое срабатывает по набору выражений по проверяемым объектам.

Правила прикладываются проверками Online DRC и Batch DRC.

Q020. Как поменять толщину уже проложенного проводника? Как поменять толщину всех (или нескольких сразу) проводников на плате?
A020. Сначала нужно выбрать необходимый проводник или проводники, у которых нужно поменять толщину. Для этого можно использовать левый клик мышью (вместе с клавишами Ctrl и Shift если нужно интерактивно выбрать несколько треков). Можно также использовать фичу Find Similar Objects (найти аналогичные объекты), например, если Вы хотите отобрать проводники по нужной ширине. Чтобы найти аналогичные объекты, сделайте правый клик на нужном объекте, выберите в меню Find Similar Objects. Откроется окно настройки фильтра поиска объектов по задаваемым критериям. Отредактируйте критерии выбора, убедитесь, что стоит галочка запуска инспектора (Run Inspector) и кликните OK. Окажутся выбранными все подходящие под фильтр объекты (например проводники, у которых нужно поменять ширину) и откроется панель инспектора PCB (PCB Inspector), с помощью которых Вы можете указать новую ширину выбранных проводников.

PCB Inspector можно вызвать в любой момент, если нажать клавишу F11.

Q021. Что такое DRC, Online DRC, Batch DRC, для чего это нужно? Как выключить Online DRC?
A021. Design Rule Check (DRC) переводится как "проверка правил дизайна". Правила DRC позволяют правильно спроектировать плату - она будет не только соответствовать всем требованиями завода-изготовителя, но и в ней не будет ошибок и будут правильно разведены все цепи.

DRC может проверяться двумя способами - постоянно во время разработки (этот вариант называется Online DRC), и однократно, когда Вы специально запустите тест DRC (этот вариант называется Batch DRC). Настройка проверки Online DRC и Batch DRC происходит расстановкой соответствующих правилам галочек в диалоге Tools -> Design Rule Check. Эти галочки селективно разрешают и запрещают проверку Online DRC и Batch DRC по указанным правилам.

Полностью выключить постоянную проверку DRC (отключить Online DRC глобально по всем правилам) можно через меню DXP -> Preferences -> PCB Editor -> General -> для отключения нужно убрать галочку Online DRC.

Q022. Как поменять деталь / компонент (к примеру, сменить тип корпуса, номинал), и при этом отразить изменения как на плате, так и на принципиальной схеме? Как убедиться в том, что схема синхронизирована с печатной платой (соответствует ей)?
A022. Процедура проверки соответствия схемы и платы называется синхронизацией дизайна, и включает в себя 2 шага.

Вот простой пример, описывающий процесс синхронизации после импортирования печатной платы из проекта P-CAD, который содержит отдельную схему и одну печатную плату (PCB).

Выполнение Шага 1. Импортируйте файлы P-CAD (один файл .sch и один файл .pcb), используя визард AD (меню филе -> Import Wizard). В результате получите проект PCB. Если используете иерархическую структуру схем (а не плоский дизайн), то может получиться практически пустая схема верхнего уровня, которую можно удалить как ненужную.

Нужно синхронизировать проект, сперва удостоверившись, что уникальные идентификаторы RefDes (designator) соответствуют уникальным идентификаторам PCB. В системе AD каждый символ схемы и соответствующее ему посадочное место имеют одинаковый общий уникальный идентификатор. Он необходим, когда Вы меняете RefDes, reference designator (система P-CAD не использует такой уникальный идентификатор). Сделайте синхронизацию, открыв сначала PCB, и перейдите в меню Project -> Component Links..., после чего откроется диалог, где Вы сможете связать друг с другом все компоненты, и найти несоответствия. Цель всей процедуры - получить все компоненты в списке 'Matched Components', который находится справа. Если Ваша схема P-CAD и плата PCB имела все соответствующие обозначения designators, Вы можете просто кликнуть на кнопку 'Add Matched pairs By >>' и установить соответствующие галочки, и затем кликните 'Perform Update'. Все компоненты перейдут из левого столбца (unmatched) в правый (matched).

Выполнение Шага 2. На этом шаге нужно просто удостовериться, что нет различий (No Differences) между схемой и PCB, что делается следующим образом. Либо в редакторе схемы, либо в редакторе PCB зайдите в меню Project -> Show differences. Откроется маленькое окно для выбора документов сравнения (Choose Documents to Compare), где выберите Ваш файл платы PCB и кликните OK. Запустится окно диалога (Differences between ...), где Вы проверите разницу в информации на схеме и печатной плате. Могут быть отображены много отличий, однако большинство из них не будут критичными, так как они описывают отличия, которые не касаются электрической целостности дизайна.

Чтобы убрать некритичные предупреждения о различиях, можно зайти в Project -> Project Options, перейти на закладку Comparator и установить некоторые установки так, чтобы игнорировать некритичные различия компонентов схемы и посадочных мест PCB.

Цель выполнения шага 2 - чтобы запуск Project -> Show differences показывал окно 'No differences detected' (отличий не найдено). Если отличия все-таки есть, просто удостоверьтесь, что знаете о них, и что они не повлияют на целостность и качество Вашего проекта печатной платы.

К примеру, если Project -> Show Differences говорит Вам, что у R1 имеется отличающийся комментарий, то на это можно не обращать внимания. Не нужно беспокоиться о том, что в комментарии для символа схемы R1 стоит значение "100 ohm", и комментарий для R1 посадочного места содержит значение "0805". Но если Show Differences говорит, что компонент схемы R1 есть в схеме, но отсутствует в PCB, то этому нужно уделить больше внимания.

Q022a. У меня плата и схема синхронизированы, и нужно поменять только посадочные места некоторых компонентов на другие (предположим, поменять все корпуса с 0603 на 0805). Как это проще сделать?
A022a. Процесс по шагам:

1. Выделение всех компонентов, которые надо поменять. Сделайте правый клик на одном из компонентов, который надо поменять, выберите из контекстного меню Find Similar Objects... Предположим, старый корпус у нас типа 0603, надо поменять все такие корпуса на 0805. Тогда в столбце Same поменяйте в строке Footprint значение Any на Same, убедитесь, что стоят галочки, как на скриншоте, и нажмите ОК.

В результате на плате окажутся выбранными все детали с корпусами 0603, и откроется окно PCB Inspector.

2. Поменяйте в PCB Inspector у выделенных объектов тип корпуса на 0805, для чего измените значение Footprint.

Все корпуса 0603 печатной платы поменяются на 0805.

3. Перенесите все изменения из платы в принципиальную схему, для чего выберите Update Schematics in ...

4. Запустите тест DRC (меню Tools -> Design Rule Check... -> кнопка Run Design Rule Check), и вручную исправьте все нарушения, которые возникли на плате.

Q023. Мне нужно сделать из посадочных мест компонентов простое макетное поле, которое не должно учитываться проверками цепей (DRC) и проверками на синхронизацию (Project -> Component Links..., Show Differences...).
A023. Нужно разместить на плату не компонент, а посадочное место (footprint), после чего выбрать в его контекстном меню Component Actions -> Explode Selected Components To Free Primitives. Это действие фактически удалит компонент (или компоненты, если Вы выбрали несколько компонентов), и оставит после себя только контактные площадки от них.

Q024. Как убрать с нужных мест защитную маску? Как сделать окна в защитной маске?

Q025. Как убрать из некоторых мест платы окна в маске для паяльной пасты? Например, я сделал из компонентов макетное поле, не собираюсь туда ничего монтировать, и мне не нужно наносить паяльную пасту на контактные площадки макетного поля.
A025. Маска для паяльной пасты задается на слоях Top Paste (TP) и/или Bottom Paste (BP), в зависимости от типа контактной площадки (pad) и ее размещения на верхней или нижней стороне платы (если это площадка SMD). Чтобы удалить окна в маске паяльной пасты для контактной площадки, зайдите в свойства контактной площадки (кликните правой кнопкой мыши на контактную площадку и выберите Properties... из её контекстного меню). После этого в области Paste Mask Expansion переключите радиокнопку из положения Expansion value from rules в положение Specify expansion value. Текстовое окно для ввода значения станет активным, введите туда отрицательное значение, которое превышает половину минимального размера контактной площадки. К примеру, у Вас контактная площадка SMD размером 51 x 39 mil, тогда введите в значение -20mil и нажмите OK. Если контактная площадка находится на слое Top Layer (TL), то Вы увидите, что в слое Top Paste (TP) пропадет прямоугольник окна маски для паяльной пасты.

Q026: Что такое Board Insight System, для чего это можно использовать?
A026: Система Board Insight - набор визуальных инструментов для облегчения навигации по плате. Это лупа с особыми возможностями, показ расширенной информации по объектам под курсором, просмотр объектов в трехмерном виде со срезами, подсветка цепей и другие возможности. Подробнее см. [9].

Q027. Как поменять внешний вид курсора в PCBeditor, как сделать привычное большое перекрестие?
A027. Меню Tools -> Preferences -> PCB Editor -> General -> Other -> Cursor Type. Внимание: курсор будет виден как перекрестие в активных режимах редактирования графики платы - например, когда Вы рисуете полигон, трассу или перемещаете компонент. Во всех остальных случаях курсор все равно останется в виде простой стрелки.

Q028. Почему не получается развести цепь? Прокладка дорожки неожиданно останавливается.
A028. Прокладке мешает активное правило дизайна (Online Design Rule Check). Прокладка натыкается либо на графику в слое Keep Out (KO), которая не видна из-за Single Layer mode (режим отображения одного слоя), либо слишком толстая дорожка не может быть проложена в этом месте. Включите отображение слоя KO (можно выйти из режима одного слоя нажатиями горячих клавиш Shift+S). Толщину дорожки во время прокладки можно поменять нажатием Shift+W.

Q029. Я удалил несколько ошибочно проложенных трасс, и хочу их развести автоматически через меню Auto Route. Почему у меня автотрассировщик Situs сразу завершается, не закончив разводку?
A029. Потому что установлена галочка Auto Route ->All... -> Lock All Pre-routes.

Q030. Почему поиск различий PCB Editor -> Project -> Show Physical Differences... -> в диалоге выбора документа выбираю мой файл печатной платы имя_моего_проекта.PcbDoc -> OK показывает ошибку Extra Room Definitions -> Room [имя_моего_проекта] Scope=InComponentClass('имя_моего_проекта') TopLayer in имя_моего_проекта.SchDoc?
A030. Это глюк, на который можно не обращать внимания. Чтобы устранить ошибку, зайдите в Project -> Project Options -> закладка Comparator -> Differences Associated with Components -> Extra Room Definitions -> поменяйте Mode на Ignore Differences.

Q031. Почему автотрассировщик Situs прокладывает дорожки от ножек микросхем тоньше, чем задано в ограничении на ширину дорожки?
A031. Внимательно просмотрите окошко Routing Setup Report ([10], см. "Золотое правило"), это окно появляется перед запуском трассировщика - там не должно быть никаких ошибок (0 Errors), предупреждений (0 Warnings) и подсказок (0 Hints). Если имеются какие-то ошибки, предупреждения, подсказки, то лучше их изучить и устранить редактированием правил. К примеру, у меня было предупреждение о том, что правило SMD Neck-Down Constraint (Percent=50%) (All) создавало нарушение минимальной ширины для трассировки. Пример вывода:

Errors and Warnings - 0 Errors 1 Warning 0 Hints 
Warning : Rule - SMDNeckDown SMD Neck-Down Constraint (Percent=50%) (All)
Application of this Neckdown rule on some pads will violate the minimum width defined
by Rule - W Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Preferred=10mil) (All)
Smallest pad causing violation on Top Layer layer is U1-1 - neckdown width is 5.905mil,
minimal allowed width is 10mil.
One of these rules should be edited to resolve this situation.

Правило SMD Neck-Down служит для создания тонких ответвлений от ножек микросхем с малым шагом, оно не было у меня настроено правильно. Поначалу я не обратил на это предупреждение никакого внимания, и в результате не мог понять, откуда Situs кладет дорожки толщиной 5.905 mil к ножкам SMD микросхем, тогда как минимально допустимая ширина дорожки (Width) установлена на 7.874 mil. После того, как я это предупреждение исправил, Situs стал работать нормально.

Q032. Проблема с генерацией списка деталей (BOM, Bill Of Materials). Нужен список в виде таблицы, где детали будут сгруппированы в строку по номиналам, т. е. в одной строке представлен один номинал.
A032. В редакторе PCB нет возможности вывести в BOM значение параметра Value, поэтому отчет BOM лучше всего делать в редакторе схемы SCH. Откройте схему, выберите в меню Reports -> Bill Of Materials. Откроется окно диалога настройки отчета.

Чтобы элементы в отчете были сгруппированы правильно (по номиналам), нужно настроить поле Grouped Columns (слева вверху на скриншоте). Нужные для группирования параметры можно перетаскивать мышью из поля All Columns (слева) в поле Grouped Columns (и обратно). Смысл группирования состоит в том, чтобы можно было объединить компоненты одного вида друг с другом по определенному параметру - например, по номиналу, или по номиналу и типу корпуса. Так проще заказывать детали для монтажа и закупки. К примеру, если у Вас все конденсаторы и резисторы в корпусах SMD 0805, то достаточно сгруппировать отчет BOM только по номиналу Value. Процесс настройки отчета по шагам:

1. В списке All Columns выберите галочками параметры, которые хотите видеть в столбцах отчета. Я обычно выбираю 2 параметра: Designator (RefDes, позиционное обозначение компонента на принципиальной схеме типа R1, R2, C1 ...), Quantity (количество), Value (номинал компонента).
2. Перетащите Value из списка All Columns в Grouped Columns. Footprint и Comment перетащите в из Grouped Columns в All Columns. Этими действиями мы задали группирование в строках таблицы только по параметру Value (номинал компонента).

3. Теперь осталось вывести отчет в нужном формате, это делается с помощью опций в нижней части диалога. Можно вывести отчет в XLS, PDF, HTML (выпадающий список File Format). Для генерации отчета нажмите кнопку Export..., и укажите имя и место для файла отчета.
4. Другой способ вывода отчета - нажать кнопку Menu и выбрать Report... Откроется окно Report Preview, в котором можно предварительно посмотреть отчет, распечатать его, или экспортировать в файл.

Q033. При генерации BOM в заголовках таблицы появляется странный текст "#Column Name Error: ...".
A033.

Q034. Как получить отчет об используемых диаметрах сверл на печатной плате (Drill Report)?
A034. После того, как Вы сгенерировали выходные данные сверления (подробно как это делается см. [11]), автоматически будет создан файл ProjectOutputs\*.DRR (вместо звездочки будет имя проекта). В этом файле будет подробный отчет по диаметрам отверстий и их количеству для каждого диаметра, примерно вот в таком виде:

---------------------------------------------------------------------------
NCDrill File Report For: Simple_ARM.PcbDoc   11.05.2015  10:28:12
---------------------------------------------------------------------------

Layer Pair : Top Layer to Bottom Layer

ASCII Plated RoundHoles File : Simple_ARM-Plated.TXT

Tool         Hole Size           Hole Type     Hole Count Plated       Tool Travel
---------------------------------------------------------------------------
T1        20mil (0.508mm)          Round          52               10.67 Inch (271.09 mm)
T2        33mil (0.8382mm)         Round          534              66.73 Inch (1694.95 mm)
T3        98mil (2.4892mm)         Round          2                0.47 Inch (12.00 mm)
T4        128mil (3.2512mm)        Round          2                0.98 Inch (24.99 mm)
---------------------------------------------------------------------------
Totals                                            590              78.86 Inch (2003.03 mm)

Total Processing Time (hh:mm:ss) : 00:00:01

Q035. Как изменить диаметр отверстия (или диаметр кольца меди) переходного отверстия Via?
A035. Это можно сделать 2 способами - через контекстное меню (нужно выбрать переходное отверстие, сделать правый клик) Properties..., откроется окно диалога, где можно поменять Hole Size (диаметр отверстия) и Diameter (внешний диаметр кольца меди переходного отверстия).

Также можно поменять параметры выбранного переходного отверстия с помощью панели PCB Inspector. Она выдвигается из правой части рабочего поля, если подвести курсор мыши в правой части экрана к закладкам инструментов (если закладка PCB Inspector у Вас не отображена, то её можно включить через меню View -> Workspace Panels -> PCB -> PCB Inspector).

С помощью диалога свойств Properties и инструмента PCB Inspector можно менять параметры других объектов печатной платы (например, толщину трасс соединений).

Q036. Почему у некоторых компонентов на плате контактные площадки заполнены зелеными кружочками с крестиками?
A036. Таким способом система пытается показать нарушение (Violation), которое связано с этим компонентом. На скриншоте показан пример такого нарушения - конденсатор слишком близко находится с корпусом микросхемы.

Подробности нарушения можно подсмотреть в контекстном меню компонента, у которого есть нарушение (выберите компонент, сделайте правый клик, выберите Violations).

Q037. Как сделать так, чтобы переходные отверстия (Via) были закрыты защитной маской?
A037. Для этого достаточно установить у них свойства "Force complete tenting on top" (для верхнего слоя) и "Force complete tenting on bottom" (для нижнего слоя).

Чтобы быстро установить эти свойства у всех переходных отверстий, воспользуйтесь инструментом Find Similar Objects... Для этого выберите одно переходное отверстие, сделайте на нем правый клик, выберите пункт Find Similar Objects..., настройте нужные условия для выделения и кликните OK. Будут выделены все переходные отверстия, которые совпали с условиями поиска. Теперь с помощью PCB Inspector установите свойства Solder Mask Tenting - Top и Solder Mask Tenting - Bottom сразу у всех выделенных переходных отверстий.

Q038. Как убрать у переходных отверстий (via) термобарьер при подключении к полигону?
A038. Это можно сделать через настройку правил Design Rules. Процесс по шагам:

1. Меню Design -> Rules..., раскройте узел правил Plane -> Polygon Connect Style.

2. Нажмите кнопку New Rule. В списке правил появится новое правило PolygonConnect_1 (это имя может быть произвольным, можете назначить ему более осмысленное имя, например RuleViaConnect).

3. Двойным кликом на имя PolygonConnect_1 в дереве откройте правило на редактирование. В списке радиокнопок "Where The First Object Matches" выберите вариант Advanced (Query). В области ввода Full Query, где уже стоит All, вбейте вместо All запрос IsVia.

4. В нижней части Constraints выберите Connect Style "Direct Connect". Должно получиться примерно как на скриншоте.

5. Нажмите кнопку Priorities... (в нижней части окна). Появится окно настройки приоритетов правил. Установите у нового правила цифру приритета меньше, чем у всех правил в списке (чем меньше цифра, тем выше приоритет). Для смены приоритета есть кнопки Increase Priority (увеличить приоритет) и Decrease Priority (уменьшить приоритет). Должно получиться примерно так, как на скриншоте.

6. Нажмите Close, и затем OK, настройка правил Design Rules завершена. Теперь перезалейте полигоны через меню Tools -> Polygon Pours -> Repour All Polygons.

Q039. Есть ли аналог подсветки цепей, как в PCAD и Eagle (Highlight Net, Highlicht Component)? Выбрал цепь на схеме, и она подсветилась целиком как на схеме, так и на печатной плате?
A039. Аналоги подсветки функций есть, но они размазаны по разным инструментам, и работают по-другому. Одновременную подсветку и на плате, и на схеме делает инструмент Cross Probe (доступен либо в меню Tools, либо по кнопочке с карандашиком).

Также есть подсветка цепи целиком, но только в пределах одного редактора - или схемы, или платы. Ctrl+клик выделит всю цепь целиком на печатной плате, Alt+клик делает то же самое на схеме. В редакторе печатной платы наведение курсора на дорожку подсвечивает всю её цепь.

Подробнее про инструменты навигации по дизайну см. [12].

Q040. При попытке переместить компонент в редакторе PCB он "сопротивляется" - не получается поместить компонент в нужное место.
A040. Вероятно, попыткам переместить мешают другие компоненты на плате, либо неправильно заданные защитные области перемещаемого компонента. Понять, в чем проблема, при перемещении компонента поможет кнопка R - она циклически меняет параметры перемещения, выбирая один из трех вариантов - соблюдать ограничения, либо смещать соседние компоненты в случае конфликта, либо игнорировать ограничения. У меня похожая проблема возникла, когда я отредактировал посадочное место разъема, удалив лишние ножки, но забыл при этом уменьшить графику в механическом слое 3 (M3).

См. также настройки по умолчанию для редактора PCB - меню Tools -> Preferences... -> раздел PCB Editor -> Routing Conflict Resolution -> галочка Ignore Obstacles. Там же поменяйте настройку Dragging на один из необходимых вариантов - Ignore Obstacles, Avoid Obstacles (Stap Grid), Avoid Obstacles.

Q041. Как убрать проводники всей цепи целиком?
A041. Меню Route -> Un-Route -> Net, появится зеленый курсор в виде перекрестия. Наведите на дорожку нужной цепи и кликните, разводка всей цепи будет удалена.

Q042. Как повернуть объект?
A042. В обоих редакторах и схемы, и платы общий принцип поворота - выбирается объект, перетаскивается мышью, и в процессе перетаскивания клавиша пробел поворачивает объект. По умолчанию шаг поворота составляет 90°, но это можно поменять в настройках обоих редакторов (меню Tools -> Preferences...).

Q043. Как повернуть компонент на печатной плате на 45 градусов?
A043. выберите компонент, откройте его свойства (Properties), в разделе Location поменяйте параметр Rotation на 45.

Q044. Как на схеме отзеркалировать объект?
A044. Выберите объект, откройте его свойства, прокрутите вниз до раздела Graphical, поставьте галочку Mirrored.

Q045. Почему во время интерактивной трассировки не получается переключиться на другой сигнальный слой (клавишами +, -, * на цифровой клавиатуре)?
A045. Переключиться во время прокладки дорожек можно только на видимые слои. Скорее всего слой, на который Вы не можете переключиться, скрыт (не отображается).

Q046. Как по списку деталей найти нужный компонент на плате (подсветить его)?
A046. Откройте панель PCB. Чтобы её открыть, клинките на кнопку Panels, расположенную в нижнем правом углу редактора, и поставьте галочку напротив PCB, см. скриншот.

В панели PCB выберите нужный класс компонентов. Например, для отображения списка компонентов на нижней стороне платы выберите класс "Bottom Side Component" (см. скриншот ниже). В панели PCB отобразится список компонентов на слое Bottom. Выберите искомый компонент в списке, и кликните на него мышью. Этот компонент будет подсвечен в редакторе платы. Если установлена галочка Zoom, то подсвеченный компонент будет показан с максимальным приближением.

Q047. Как открыть нижний слой PCB без зеркалирования?
A047. В редакторе выберите в меню View -> Flip Board (Ctrl+F).