Wie Sie Ihre Schaltungs-Replikation durch Mehrkanal-Design vereinfachen

Mehrkanal-Design

 

Die Vorteile des Mehrkanal-Designs

Altium Designer bietet viele Methoden für das Mehrkanal-Design (d.h., sich wiederholende Schaltungsteile innerhalb eines einzigen Designs). Der Hauptvorteil des Mehrkanal-Designs besteht darin, dass jede Änderung an der zugrunde liegenden Schaltung nur einmal vorgenommen werden muss. Und diese Änderung wird unmittelbar auf jede Instanz angewandt.

Es gibt jedoch viele Benutzer, die noch nicht mit hierarchischen Designs gearbeitet haben und die Verwendung einer flachen Designmethodik bevorzugen. Manche Projekte sind vielleicht auch einfach zu simpel, um eine hierarchische Struktur für das gesamte Design zu rechtfertigen. Wie die Situation im Einzelfall auch sein mag, gibt es viele Gelegenheiten, bei denen ein Projekt als flach angelegt ist, aber dennoch die Schaltungs-Replikation notwendig ist und auch das Layout dieser Schaltung repliziert werden muss. Wie lässt sich das machen?

Flache Designs über mehrere Schaltpläne

Im Fall eines flachen Designs mit mehreren Schaltplänen werden Sie feststellen, dass Altium Designer den Großteil dieses Prozesses für Sie automatisiert. Tatsächlich ist während dieses Verfahrens nur sehr begrenzt ein manuelles Eingreifen durch den Benutzer im PCB-Dokument erforderlich. Gehen wir ein Beispiel durch, um zu sehen, wie dies funktioniert. In unserem folgenden Beispiel müssen wir die Schaltung „Channel 1“ einmal replizieren.

 

 

Channel 1 Schematic before replication

Zu replizierender Schaltplan für „Channel 1“
 

Schritt 1 - Replikation des Schaltplans

Wir beginnen mit der Erstellung der ursprünglichen Schaltung auf dem ersten Schaltplan eines PCB-Projekts (hier „Channel_1.SchDoc“ genannt). Fügen Sie dann einen zweiten, leeren Schaltplan („Channel_2.SchDoc“) zu dem Projekt hinzu.

Die Schaltung „Channel_1“ muss nun kopiert und in „Channel_2“ eingefügt werden. Falls die Referenzbezeichnungen bereits für die Basisschaltung festgelegt wurden, gehen Sie in das Menü „DXP“ und dann auf „Preferences“. Erweitern Sie die Gruppe „Schematic“ und wählen Sie den Abschnitt „Graphical Editing“. Aktivieren Sie im Bereich „Options“ die Option „Reset Parts Designators on Paste“ (Bauteilbezeichner beim Einfügen zurücksetzen).

 

Resetting parts designation in DXP Preferences

Zurücksetzen der Bauteilbezeichnungen beim Einfügen in den DXP-Einstellungen
 
 

Als Nächstes wählen wir die Basisschaltung als Gruppe aus, kopieren sie und fügen sie in „Channel_2“ ein. Dann nehmen wir eventuell erforderliche Änderungen an der kopierten Schaltung vor, um die ordnungsgemäße Verbindung mit dem Rest des Designs sicherzustellen. In diesem Fall wurden die Ports „Pulse1“ und „Peak1“ eindeutig gemacht, ebenso wie der Textbezeichner „Channel 1“.

 

 

Screenshot in PCB design software of Replicating Existing Schematic capture

Replizieren des bestehenden Schaltplans, um Channel 2 zu erstellen

 

 

Wir können jegliche zusätzlichen Schaltpläne hinzufügen, die eventuell für das Design erforderlich sind. Es ist jedoch wichtig, dass keine weiteren Ergänzungen oder Änderungen an den kopierten Schaltplanblättern vorgenommen werden. Dies könnte dazu führen, dass die Funktion „Copy Room Formats“ (Raumformate kopieren) im späteren Verlauf fehlschlägt. Für dieses Projekt wird ein dritter Schaltplan („Connector.SchDoc“) hinzugefügt, um einen Steckverbinder in das Design zu integrieren.

Da die Referenzbezeichnungen auf „Channel_2“ alle auf „?“ zurückgesetzt wurden, können wir „Tools/Annotate Schematics Quietly“ ausführen, um die Bezeichnungen festzulegen.

Ein weiterer wichtiger Hinweis hat mit mehrteiligen Bauteilen zu tun. In diesem Beispiel werden nur die Teile A, B und C aus dem OpAmp (TL074ACD) verwendet, während Teil D nicht verwendet wird. Stellen Sie sicher, dass, wenn die Bezeichnung der Bauteilreferenzen abgeschlossen ist, unbenutzte Teile aus einem Schaltplan nicht in einem anderen verwendet werden. Es muss Kohärenz zwischen allen physischen Schaltungen herrschen, damit das Routing übereinstimmen kann. Hier werden „U1A“, „U1B“ und „U1C“ in „Channel 1“ verwendet, aber „U1D“ wird nicht für „Channel 2“ verwendet. Stattdessen beginnt „Channel 2“ mit „U2A“.

 

Schritt 2 - Projektoptionen definieren

Der nächste Schritt besteht darin, die Projektoptionen festzulegen, um die Bauteilklassen- und Raum-Erstellung zu automatisieren. Dazu gehen wir in „Project/Project Options“ und wechseln zur Registerkarte „Class Generation“.

 

 

Multichannel design screenshot of Project Options

Automatisieren von Bauteilklassen- und Raum-Erstellung in den Projektoptionen

 

Wir müssen sicherstellen, dass die Kontrollkästchen für „Component Classes“ (Bauteilklassen) und „Generate Rooms“ (Räume erstellen) für alle Mehrkanal-Schaltpläne markiert sind. Sämtliche sonstigen Schaltpläne sind optional. Zum Abschluss schließen wir den „Project Options“-Dialog und speichern alle Schaltplandokumente sowie die Projektdatei.

 

Schritt 3 - PCB-Layout

Als letzter Schritt folgt das Erstellen und Speichern einer neuen PCB-Datei, woraufhin der Befehl „Design/Import Changes…“ verwendet wird, um Bauteile aus den Schaltplänen auf die Leiterplatte zu übertragen. Stellen Sie sicher, dass der ECO die Erstellung der Bauteilklassen und Räume einschließt. Falls nicht, überprüfen Sie die soeben vorgenommenen Einstellungen in „Project Options“ erneut. Die Bauteile aus „Channel 1“ und „Channel 2“ sind nun innerhalb von Räumen platziert.

 

Screenshot of PCB design populated with designated rooms

Bauteile innerhalb von Räumen
 

Dann können wir den „Channel_1-Raum“ in den Leiterplattenbereich verschieben und ihn wie gewünscht platzieren und routen. Ändern Sie falls nötig die Größe des Raumumrisses.

 

Channel 1 Board Layout in PCB design software tool

Fertiges Layout für „Channel 1“

 

Flache Designs mit einem einzigen Schaltplan

Eine zweite Mehrkanal-Situation greift auf eine sehr viel kleinere Schaltung zurück, die viele Male innerhalb desselben Blattes kopiert und eingefügt wird. In diesem Fall wäre es nicht sehr effizient, wie im vorigen Beispiel ein eigenes Blatt für jede Schaltung zu erstellen. Wie bereits erwähnt, erfordert diese Methode jedoch einige zusätzliche manuelle Schritte, damit die Funktion „Copy Room Formats“ ordnungsgemäß funktioniert.

 

About the Author

David Cousineau

Dave has been an Applications Engineer for 20 years in the EDA industry. He started in 1995 at a mid-Atlantic reseller that represented PADS Software, ViewLogic, and a host of other EDA tools. He moved on to work directly for PADS Software, and stayed on as they were acquired by Innoveda and then by Mentor Graphics. He and a business partner formed a VAR of their own in 2003 (Atlantic EDA Solutions) to represent Mentor's PADS channel, and later on Cadence's OrCAD and Allegro products. Since 2008, Dave has been working directly for Altium and is based at his home office in New Jersey.

More Content by David Cousineau
Previous Article
Wie Sie das beste Werkzeug für die Kollaboration beim PCB-Design auswählen
Wie Sie das beste Werkzeug für die Kollaboration beim PCB-Design auswählen

Heutige Produkte werden von Experten-Teams entwickelt. Ohne die Fähigkeit zur Zusammenarbeit wird Zeit vers...

Next Article
FIRST Robotics Competition macht aus MINT-Schülern Superstars
FIRST Robotics Competition macht aus MINT-Schülern Superstars

Eine Veranstaltung, die aus MINT-Schülern Superstars machen und ihnen eine unerschütterliche Leidenschaft f...