Типовой маршрут проектирования печатной платы и структура проекта в САПР электроники Altium design

УДК 681.3.06, 004.9

Горячев Н.В., Юрков Н.К.

типовой маршрут проектирования печатной платы и

СТРУКТУРА ПРОЕКТА В САПР ЭЛЕКТРОНИКИ ALTIUM DESIGN

Аннотация: Представлен типовой маршрут проектирования и

структура проекта печатной платы в САПР электроники Altium Design, пригодные при организации быстрого проектирования электронных устройств.

Ключевые слова: маршрут, техническое задание, проектирование, проект, печатная плата, EDA, E-CAD, Altium.

Goryachev N.V., Yurkov N.K.

Abstract: Presented a model route planning and project structure of the PCB in the EDA Altium Design, fit in the organization of rapid design of electronic devices.

Keywords: route, specification, design, PCB, EDA, E-CAD, Altium.

Маршрут проектирования печатной платы (ПП) - это

последовательность проектных процедур при её проектировании. Если представить процесс проектирования в виде иерархических уровней, то проектирование ПП относится к макроуровню [1]. На рис.1 представлен типовой маршрут проектирования ПП в САПР Altium Design (AD).

Процесс разработки технического задания (ТЗ) не входит в маршрут проектирования, который в данном случае содержит реализацию ТЗ в виде определённой последовательности проектных процедур.

Итак, согласно рис.1 на начальном этапе выполняется проектная процедура разработки схемы электрической принципиальной (Э3). Полностью разработанная Э3 проходит проверку на наличие ошибок и затем

используя возможности AD, в автоматическом режиме создается список компонентов и соединений для передачи в редактор печатных плат.

Список компонентов и соединений, загружается в графический редактор РСВ, на рабочем листе появляются компоненты, объединенные в одну комнату.

Рис. 1. Типовой маршрут проектирования ПП в САПР AD

Одновременно с компонентами на листе проекта ПП присутствуют электрические связи между ними. Начинается выполнение проектной процедуры по проектированию непосредственно ПП. Эта проектная процедура включает следующие проектные операции:

• описание правил проектирования, т.е. описание технологических норм;

• ручное или автоматическое размещение компонентов;

• разработка геометрии и описание параметров ПП;

• создание топологии ПП

• проверка на наличие ошибок (DRC).

Следует отметить, что средства AD позволяют вести проектирование ПП как в классическом режиме (т.н. 2D), так и в трёхмерном режиме. 3D режим наиболее удобен при размещении компонентов на ПП и визуализации уже готовой ПП.

После проверки ПП на наличие ошибок производят экспорт технологической и конструкторской документации. С помощью отдельных команд САПР AD выполняется экспорт топологии ПП в формат GERBER и экспорт данных сверловки в формат DRILL.В свою очередь из редактора ПП экспортируется сборочный чертёж разработанного печатного узла, а из редактора схем чертёж Э3. Сформированный комплект конструкторскотехнологической документации и является результатом проектирования, содержащим полное описание ПП. Таким образом, маршрут проектирования можно считать завершённым.

Для успешной реализации маршрута проектирования ПП описанного выше, от разработчика необходимо точное понимание термина проект и его структуры в САПР AD.

Согласно [2] проект это набор документов, чьи данные предназначены для разработки одного самостоятельного изделия. Проект ПП в среде AD имеет расширение .PcbPrj и содержит набор документов, необходимых для изготовления ПП. Для реализации показанного на рис.1 маршрута проектирования проект ПП может содержать только документ схемы (.SchDoc) и документ ПП (.PcbDoc). Отметим, что библиотеки компонентов необязательно должны входить в проект ПП. В AD возможна организация двух разновидностей проекта ПП. Рассмотрим их на примере.

Пусть необходимо разработать электронное устройство - усилитель низкой частоты с микропроцессорным управлением, состоящей из следующих узлов:

• блок питания;

• усилитель мощности;

• блок валкодера;

• блок индикатора.

Каждый из перечисленных блоков это отдельная Э3. Если по условиям ТЗ все блоки должны размещаться на разных ПП, то структура проекта такого устройства примет вид, показанный на рис.2.

Рис. 2. Структура проекта электронного устройства с размещением

элементов на разных ПП

В случае если необходимо разместить все блоки на одной ПП, то структура проекта должна быть такой как показано на рис.3. Из рисунков видно главное правило, что всегда все схемы входящие в один проект ПП размещаются на одной плате. Однако в рамках одного проекта ПП, возможно существование нескольких вариантов ПП, отличающихся разной

компоновкой, геометрией, типами компонентов и т.п. Такая особенность проектов ПП удобна, если требуется изготовление электронного устройства в

разных корпусах или если одна версия устройства должна быть выполнена с применением элементов навесного монтажа (DIP), а другая с применением поверхностного.

Рис.3. Структура проекта с размещением элементов на одной ПП

Показанный типовой маршрут проектирования и представленные структуры проекта позволяют организовать быстрое проектирование электронного устройства, не требующего схемотехнического моделирования и построения многолистовых иерархичных проектов.

Список литературы

1. Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов / И.П. Норенков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002.336 с.

2. А.Е. Сабунин. Altium Designer. Новые решения в проектировании электронных устройств / А.Е. Сабунин. — М.: Солон-Пресс, 2009. -432 с.