Giáo trình altium tập 1

Page | 1 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, trên thị trường có nhiều phần mềm hỗ trợ thiết kế mạch điện tử, có thể kế đến như Circuit maker, Eagle, Altium Designet, OrCAD, Đặc điểm chung của các phần mềm này là sản xuất thiết kế sẵn các bộ thư viện linh kiện và chân cắm tùy theo thiết kế của mình mà người sử dụng vào các thư viện lấy linh kiện và chân cắm cho phù hợp Phần mềm Altium Designer là một phần mềm có nhiều chức năng trong đó là khả năng thiết kế mạch điện tử Được phát triển từ phần mềm protel của h.

LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, thị trường có nhiều phần mềm hỗ trợ thiết kế mạch điện tử, như: Circuit maker, Eagle, Altium Designet, OrCAD, Đặc điểm chung phần mềm sản xuất thiết kế sẵn thư viện linh kiện chân cắm tùy theo thiết kế mà người sử dụng vào thư viện lấy linh kiện chân cắm cho phù hợp Phần mềm Altium Designer phần mềm có nhiều chức khả thiết kế mạch điện tử.Được phát triển từ phần mềm protel hãng Altium Nó phần mềm có giao diện thân thiện, sử dụng đơn giản Chúng ta tạo sơ đồ nguyên lý, vẽ mạch in, mô phỏng, thiết kế hệ thống FPGA, phần mềm Bộ thư viện phần mềm Altium bổ sung đầy đủ hãng tiếng TI, ST, Microchip, Hiện phiên phần mềm 15.1.5 Sau nhiều lần update sửa lỗi đầu năm 2013 Altium tung sản phẩm Altium Designer với nhiều tính năm hấp dẫn Tuy nhiên việc sử dụng phiên không quan trọng việc sử dụng thành thạo Altium Designer Điểm mạnh Altium chỉnh sửa file thiết kế từ phần mềm khac Orcad, Eagle, Proteus, Sử dụng công cụ import làm cho altium mạnh tiện dụng Việc xuất file CAD, CAM, CNC, cho việc gia công theo chuẩn thực nhanh chóng Page | PHẦN :VẼ MẠCH NGUYÊN LÝVỚI ALTIUM DESIGNER Giới thệu Altium Design 09 Để khởi động chương trình vào Start -> Altium -> Altium Designer Release Đây giao diện lúc khởi động chường trình Altium Designer 09, giao diện ban đầu khác phiên Page | H1 Cửa sổ khởi động chương trình Trong q trình thiết kế ta dễ dàng chuyển đổi cửa sổ soạn thảo Schematic Editor, PCB Editor…Bằng cách chọn Tab góc hình View ->Workspace Panel, không thấy Tab góc hình, đánh dấu lựa chọn View ->Status Bar Trong trình thiết kế, ta di chuyển Editor, có thay đổi tự động số lượng, loại Tab phía hình cho phù hợp mơi trường thiết kế Tạo Project : Một Project nơi chứa liên kết tới tất tài liệu thiết lập có liên quan đến thiết kế Project File có dạng xxx.PrjPCB, Page | File văn dạng ASCII liệt kê tất tài liệu thiết lập Các tài liệu không thuộc Project gọi “ Free Document “ Khi Project biên dịch, tất thay đổi tài liệu Project cập nhập đồng thời -Trên hình khởi động kích chọn vào File chọn Blank Project (PCB) -Hoặc : File New PCB Project Tạo tài liệu Schematic: Tài liệu Schematic nơi thiết kế chi tiết vẽ mạch điện Đây tài liệu cần tạo cho thiết kế.Có thể thực sau : File New Schematic Click chuột phải vào Project, chọn Add New project Schematic Tài liệu Schematic tạo có tên xxx.SchDoc, liệt kê mục Schematic Sheet Ctrl+S (lưu tên ) Page | Tài liệu Schematic có dạng vẽ kỹ thuật Ta xây dựng sơ đồ mạch điện cách chọn thiết bị thư viện đặt vào vẽ Tạo tài liệu Pcb: Tài liệu Pcb nơi thiết kế mạch in từ nguyên lý mạch điện Có thể thực sau : File New Pcb Click chuột phải vào Project, chọn Add New project Pcb Tài liệu Pcb tạo có tên xxx.PcbDoc, liệt kê mục Printed Board tên ) Circuit Ctrl+S (lưu Sau dây số lệnh Menu chế độ Schematic Editor : File Chứa lệnh liên quan đến việc tạo mới, quản lý tập tin thiết kế sơ đồ mạch điện Page | New Hiện khung thoại Select Document Type để thiết viên chọn thể loại đối tượng thiết kế sơ đồ mạch điện Open Hiện khung thoại Open Document liệt kê danh sách tập tin sơ đồ mạch điện lưu chương trình để thiết kế viên kích chọn lên trang thiết kế để xử lý Ngoài việc chọn lệnh Open từ Menu File khung cửa sổ hình thiết kế Altium Designer kích biểu tượng Open từ khung hình Altium System để mở khung thoại Open,thiết kế viên lựa chọn biểu tượng Open cơng cụ,kích chọn tên tập tin sơ đồ thiết kế mạch nằm Menu lệnh File để mở tập tin cần xử lý Close Đóng khung cửa sổ thiết kế hành chương trình altium khung hình trắng khung hình Altium Designer System để từ thiết kế viên vẽ sơ đồ mạch điện với lệnh New mở tập tin cũ với lệnh Open Close Project Đóng khung cửa sổ thiết kế hành chương trình altium khung hình trắng khung hình Altium Designer System để từ thiết kế viên vẽ sơ đồ mạch điện với lệnh New mở tập tin cũ với lệnh Open Save Lưu thiết kế sơ đồ mạch điện hành theo tên cũ Save As Page | Hiện khung thoại Save Document As để lưu bảng thiết kế sơ đồ chi tiết mạch điện theo tên nguồn chứa tùy chọn Save All Lưu lại toàn đối tượng theo tên cũ Save Project Lưu lại toàn đối tượng trang thiết kế theo tên cũ Edit: Chứa lệnh liên quan đến việc xử lý đối tượng tài liệu Schematic thời Cut Cắt đối tượng chọn trang thiết kế hành để dán vào trang thiết kế khác chương trình dán sang chương trình khác Sau cắt, đối tượng vị trí gốc biến Copy Sao chép đối tượng chọn trang thiết kế hành để dán vào trang thiết kế khác trang thiết kế để tạo thêm phiên chương trình dán sang chương trình khác.Sau copy, đối tượng vị trí gốc Paste Page | Dán đối tượng Cut Copy vào vị trí trang thết kế hành trang thiết kế chương trình sang chương trình khác để minh họa Smart Paste Array Dán đối tượng Cut Copy vào vị trí trang thết kế hành trang thiết kế sang chương trình khác để minh họa theo dạng chiều Lệnh cho phép tạo mạng đối tượng từ đối tượng ban đầu Để thực hiện: Page | 1: Sau Cut Copy đối tượng từ Menu Edit, chọn Smart Paste Array Màn hình khung thoại Smart Paste 2: Nếu cần thiết,thay đổi tham số thích hợp khung thoại Paste Array, cách kích chọn Enable Paste Array điền số cột, hàng khoảng cách muốn dán sau Ok 3: Nếu muốn dán đối tượng vị trí trang thiết kế hành, chọn đối tượng muốn dán sau chuyển trỏ đến vị trí kích nút chuột trái cộng phím Shift 4: Nếu muốn dán đối tượng trang thiết kế khác chương trình, kích Menu File chọn Close để thoát.Từ Menu File, chọn New, chọn loại đối tượng kích OK để mở trang thiết kế mới.Kích trỏ Mouse vào vị trí để dán đối tượng Clear Xóa đối tượng chọn trang thiết kế Lệnh có chức tương tự ấn phím Delete bàn phím Find Text Hiện khung thoai Find Text để thiết kế viên nhập đối tượng ký tự muốn tìm để xử lý Replace Text Page | Hiện khung thoại Find Text and Replace Text để thiết kế viên nhập thay đối tượng ký tự muốn tìm trang thiết kế hành Select Hiện cửa sổ chứa lệnh liên quan đến việc chọn đối tượng trang thiết kế hành Inside Area Chọn đối tượng nằm vùng chọn Outside Area Chọn đối tượng nằm vùng chọn All Chon tất đối tượng nằm trang thiết kế hành Page | 10 Cross Probe: Đối chiếu, tìm kiếm để xác định vị trí đối tượng chọn hai cửa sổ Schematic PCB Project hành Thực cách: Kích chọn trang thiết kế Schematic PCB, từ Menu cửa sổ Window Tile Vertically Tile Horizontally Tools Cross Probe xuất dấu cộng chọn đối tượng Đây cơng cụ cần thiết cho việc tìm kiếm đối tượng để quan sát vị trí xếp linh kiện mạch in Cross Select Mode: Bật/Tắt Đối chiếu, tìm kiếm để xác định vị trí nhiều đối tượng chọn hai cửa sổ Schematic PCB Project hành Component Placement: Tự động nhóm đối tượng chọn thành vùng xác định Arrange Within Room: Sắp Xếp đối tượng định phòng Room xác định Arrange Within Rectangle: Sắp Xếp đối tượng định chọn vùng hình chữ nhật xác định Page | 85 Arrange Qutside Board: Sắp xếp đối tượng chọn khỏi vùng Board Auto Placer: Mở hộp thoại Auto-Place, cho phép ta thiết đặt chạy hai công cụ tự động đặt thiết bị Cluster Placer: Tự động nhóm thiết bị thành nhóm sỡ kết nối chúng, sau đặt nhóm hình học Thuật tốn thường dùng cho thiết kế có số đối tượng nhỏ, thường 100 đối tượng Cho phép chọn Quick Component Placement để đặt nhanh đối tượng, không cần tối ưu Statistical Placer: Sử dụng thuật toán thống kê để đặt đối tượng cho kết nối ngắn Có thể cập nhật trực tiếp lên tài liệu PCB tạo cửa sổ biểu diễn tùy ý Stop Auto Place: Dừng trình Cluster Placer thời điểm tiến hành Trước AutoPlacement, ta cần đặt trước thiết bị Nếu khơng muốn di chuyển thiết bị, đặt thuộc tính Lock cho thiết bị Nếu muốn đặt vùng khơng chứa thiết bị, đặt thuộc tính Keepout cho vùng Page | 86 Shove: Dùng để chiếm chổ, đẩy thiết bị bị chồng, yêu cầu xếp thẳng hàng theo trật tự riêng Sau chọn lệnh này, trỏ chuyển sang hình dấu cộng, kích vào thiết bị muốn chọn, đối tượng xung quanh bị đẩy bật theo cự ly quy định Shove Depth (1…1000) Set Shove Depth: Dùng để đặt giá trị tùy ý (1…1000) dùng lệnh Shove Place From File: Lệnh dùng để lấy thiết bị chứa File định đặt vào thiết kế Reposition Selected Components: Sắp xếp đối tượng định theo trật tự tùy ý Teardrop Pads: Chuyển Via/pad từ dạng tròn sang dạng Teardrop ( giọt nước) Đây kỹ thuật nhằm chống vỡ lỗ khoan công đoạn chế tạo mạch in Khi chọn lệnh này, hộp thoại Teardrop xuất hiện, ta có lựa chọn sau: All Pad/Via: Để chọn thực tất Pad/Via Selected Object Only: Lựa chọn thực Pad/Via mà ta thấy có nguy vỡ khoan Force Teardrop: Để áp dụng Teardrop lên Pad/Via gây lỗi DRC Create Report: Tạo File.REP (hiện thị ngày giờ, Tổng số Pad/Via, Tổng số Pad/Via Teardrop lỗi…) Add: Áp dụng Teardrop Page | 87 Remove: Loại bỏ Teardrop Arc/Track: Kiểu Teardrop: hình cung đường thẳng Convert: Explode Component to Free Primitives: Chuyển thiết bị trạng thái gốc Lệnh khơng ảnh hưởng đến thư viện chứa Footprint thiết bị, chia thiết bị tài liệu thành phần kết nối với Khơng có lệnh để tái kết hợp thành phần lại, muốn phải dùng Undo Explode Coordinate to Free Primitives: Chuyển tọa độ trạng thái gốc Ta tùy kéo thành phần chúng tùy ý Explode Dimension to Free Primitives: Chuyển kích thước trạng thái gốc Page | 88 Explode Polygon to Free Primitives: Chuyển Polygon trạng thái gốc Convert Selected Free Pads to Vias: Chuyển đổi Pad tự thành Via Lệnh dùng Import Gerber File sang tài liệu PCB Convert Selected Vias to Free Pads: Chuyển đổi Via thành Pad tự Lệnh dùng Import PADS-PCB PADS 2000 File, nơi mà Via dùng để kết nối tới Power GND Layer Create Union From Components: Tạo Union từ thiết bị chọn, Union nhóm thiết bị có quan hệ với khối thống nhất, trì ta di chuyển, đặt lại khối Break All Objects Union: Loại tất Union thiết đặt trước khỏi tài liệu PCB thời Create Polygon From Selected Primitives: Tạo Polygon lên tài liệu thông qua đường bao chọn Create Polygon From Selected Primitives: : Tạo vùng đặc lên tài liệu thông qua đường bao chọn Equalize Net Lengths: Lệnh làm cho độ dài Net phù hợp với luật Matched Net Length Page | 89 Để thực lệnh này, trước hết ta phải thiết đặt luật Matched Net Length Net mà ta muốn cân độ dài Khi thiết kế luật này, ta tùy ý quy định hình dáng Track thêm vào để Net có độ dài tiêu chuẩn Có thể chọn Track thêm vào để Net có độ dài tiêu chuẩn Có thể chọn Track thêm vào đường gấp khúc vuông, gấp khúc 45 độ, cung trịn Interactive Length Tuning: Kích chọn Net nhấn Tab hộp thoại Interactive Length Tuning xuất cho phép bạn tối ưu hóa kiểm soát độ dài Net cách thay đổi mẫu biên độ chèn vào độ dài Net Page | 90 Manual: Hiện thị danh sách độ dài Length Tuning sử dụng gần From Net: Danh sách tên Net, độ dài mà ta muốn cân From Rules: Cho phép bạn tự thiết lập chiều dài Length Tuning cho Net mục Target Length Trong trình thực Interactive Length Tuning bạn thay đổi biên độ, hình dáng Track, chu kì Length hay hướng thơng qua phím tắt Danh sách phím tắt thị (Shift+F1) 1: Giảm góc mũ mơ hình 2: Tăng góc mũ mơ hình 3: Giảm chu kì mơ hình 4: Tăng chu kì mơ hình Y: Thay đổi hướng mơ hình ,: Giảm biên độ mơ hình .: Tăng biên độ mơ hình Auto Route: Tự động Routing thiết bị, thành phần tùy chọn vẽ Page | 91 thiết kế PCB Routing tiến trình đặt Track Via mạch in để kết nối thiết bị Ta tùy chọn Routing mạch hay Routing phần lựa chọn sau: All, Net, Connection, Area, Room Component: Tiến trình AutoRouting kết nối thành phần thiết bị chọn Component Class: AutoRouting kết nối thành phần nhóm đối tượng tạo tên Class Connectings On Selected Components: Route kết nối thành phần lựa chọn tài liệu PCB hành Connectings Between Selected Components: Route kết nối thành phần lựa chọn tài liệu PCB hành Setup: Lệnh để mở hộp thoại Situs Setup Strategies cho phép bạn định rõ quy thuật AutoRouter sử dụng Từ hộp thoại chuyển sang hộp thoại Design Rule để thiết kế luật cho Routing Thực ta khơng cần thiết đặt hộp thoại này, chương trình tự động chọn phương pháp AutoRouter thích hợp cho thiết kế Stop AutoRouter: Dừng tiến trình AutoRouting thực Reset: Thực lại phương thức Routing ta chưa hài long với Routing Pause: Tạm ngừng tiến trình AutoRouting Restart: Khởi động tiếp tiến trình AutoRouting bị ngừng trước lệnh Pause Thiết kế Multi-Channel: Page | 92 Thiết kế Multi-Channel sử dụng kênh nhiều lần Ta cần thiết kế kênh lần, Sub-Schematic, sử dụng vẽ thiết kế Multi-Channel Ta phải rõ sử dụng lần thiết kế Để thiết kế Multi-Channel cần thực công việc sau: 1: Thiết kế mạch (bản vẽ Schematic) mà ta muốn dùng sơ đồ cấu trúc kênh, sau thêm vào Project, chẳng hạn tài liệu Schematic thiết kế kênh đặt tên Sheet1.SchDoc 2: Trên vẽ Schematic chính, đặt biểu tượng Place Sheet Symbol, tượng trưng cho kênh Tên kênh dấu hiệu nhận dạng để xác định thiết bị kênh 3: Double Click lên biểu tượng Sheet Symbol để mở cửa sổ thuộc tính 4: Ở Filename đánh tên tài liệu mà ta thiết kế kênh trên, DXP.SchDoc 5: Đặt Place Port vào biểu tượng Sheet Symbol: Place>AddSheet Entry, Double Click vào Place Port để đặt tên Ngồi đồng hóa Port vào sheet entries Design Synchroni ze Ports To Sheet Entries, xuất hộp thoại Page | 93 Synchronize Ports To Sheet Entries kích chọn Place Port Port Entries biểu tượng cho phép bạn đồng Place Port vào Sheet ngược lại Add Ports : Thêm Place Port vào trang thiết kế hành Delete Ports: Xóa Place Port trang thiết kế Add Sheet Entries: Thêm Sheet Entries vào biểu tượng Sheet Symbol Delete Sheet Entries: Xóa Sheet Entries 6: Ở ô Desingnator ta đánh lặp lại kênh lần câu lệnh Repeat(Tên_kênh, số khởi đầu, số kết thúc).Ví dụ: Repeat(RIN,1,3) tạo kênh với tên RIN_1, RIN_2, RIN_3 7: Biên dịch Project chọn Project Compile PCB Project Ta thấy tài liệu Sheet1.SchDoc có thẻ, thẻ kênh, khac tên, kiến trúc giống hệt Để giải vấn đề có nhiều đầu nhiều kênh, ta thường gán vào đường Bus (trong trường hợp đầu tương ứng kênh không nối với nhau) Như tất đường tương ứng kênh gán vào Bus đặt trước Page | 94 Ta cần phải đặt Sheet Entry câu lệnh Repeat(Row), R[1 3]=[Row1, Row2, Row3], cổng R2, R3 kênh nối chung với nhau, vẽ đơn nối vào đường dẫn Để quan sát, quản lý thiết kế Multi-Channel, ta chọn Project View Channel để bật cửa sổ Project Component: Trong cửa sổ này, ta quan sát thiết bị mạch thiết bị kênh Thiết kế với nhiều trang sơ đồ nguyên lý SCH:Sau Project bạn có khối sơ đồ chi tiết mạch điện tạo Sheet Symbol nơi liên kết tất trang thiết kế thành Page | 95 trang thiết kế hoàn chỉnh Quá trình tạo nhiều trang thiết kế giúp bạn dễ dàng quản lý dự án B1: Tạo trang vẽ SCH thêm vào Project nới chứa Sheet Symbol trang sơ đồ chi tiết khác B2: Design Create Sheet Symbol From Sheet or HDL, xuất hộp thoại cho phép chọn tài liệu trở thành Sheet Symbol( biểu diễn cho trang thiết kế) Nếu bạn có nhiều trang thiết kế có tương ứng Sheet Symbol B3: Dùng công cụ Place để kết nối Sheet Symbol Mở Sheet Symbol sau: Kích chuột phải vào Action Open SubSheet Sheet Symbol Sheet Symbol Page | 96 Gerber File: Định dạng liệu Gerber chuẩn công nghiệp sử dụng để bố trí bảng mạch in Đây loại liệu sử dụng thiết bị photoplotter sử dụng ánh sáng để "vẽ" đường sử dụng độ, hình dạng Các tập tin liệu Gerber định dạng ASCII mà thị photoplotter với bốn phần thông tin: Mỗi Gerber File tương ứng với Layer mạch in thực tế: Component Overlay, top signal Layer, the Solder Masking Layer… Nên tham khảo ý kiến nhà Sản xuất trước tạo file để phù hợp khả sản xuất họ Tạo Gerber File: Đầu tiên phải định dạng lại điểm gốc cho mạch PCB, Edit Origin Set Page | 97 File Fabrication Outputs Gerber File sau câu lệnh này, hộp Gerber Setup xuất hiện, cho phép ta thiết đặt tham số, lựa chọn cho Gerber File Nhấn OK, Gerber File tạo ra, Altium chuyển sang môi trường CAMtastic Tạo Drill Files: File-> Fabrication Outputs->NC Drill Files Units: Chọn đơn vị millimeters In Format: Định dạng xác định độ xác vị trí đối tượng PCB -2:3 Định dạng độ phân giải 1mil -2:4 Định dạng độ phân giải 0.1mil -2:5 Định dạng độ phân giải 0.01mil Page | 98 Page | 99 ... MẠCH NGUYÊN LÝVỚI ALTIUM DESIGNER Giới thệu Altium Design 09 Để khởi động chương trình vào Start -> Altium -> Altium Designer Release Đây giao diện lúc khởi động chường trình Altium Designer 09,... Đóng khung cửa sổ thiết kế hành chương trình altium khung hình trắng khung hình Altium Designer System để từ thiết kế viên vẽ sơ đồ mạch điện với lệnh New mở tập tin cũ với lệnh Open Close Project... Đóng khung cửa sổ thiết kế hành chương trình altium khung hình trắng khung hình Altium Designer System để từ thiết kế viên vẽ sơ đồ mạch điện với lệnh New mở tập tin cũ với lệnh Open Save Lưu thiết