Altium Designer

Разработчик ПО: 

Altium Designer 2013 позволяет организовать сквозной процесс проектирования, начиная от ввода схемы электрической принципиальной и заканчивая формированием файлов для автоматического монтажа компонентов на плате. Все документы, относящиеся к разработке одного изделия, объединены в общий проект, что позволяет максимально просто управлять сложными разработками.

Вся документация, которая необходима для производства и сборки изделий на базе печатных плат может быть получена непосредственно из Altium Designer 2013, без использования сторонних систем.

Редактор схем

Максимально упрощенная реализация создания иерархических и многоканальных структур позволяет преобразовывать огромные и сложные схемы в набор простейших подсхем. Инструменты навигации позволяют отслеживать многовыводные соединения между листами многолистового проекта. Все подсхемы иерархической структуры имеют принадлежность к определенной области на плате (Room) и объединяют компоненты схемы в кластеры компонентов на плате, а все шины на схеме будут объединены на плате в класс цепей, что значительно упрощает работу конструктора. Работа с большим набором документов проекта упрощается наличием миниатюрного окна просмотра, которое появляется при наведении курсора на название документа в структуре проекта.

Аналогично при выборе порта на многолистовой схеме на экране появляются миниатюрные изображения листов, содержащих ответные части выбранного порта. При разработке электрических принципиальных схем имеется возможность задавать конструктивные параметры будущей платы, например, формировать классы цепей и группы компонентов, а также описывать дифференциальные пары. На созданные классы цепей и дифференциальные пары можно непосредственно в схеме установить ограничительные правила, такие как длину и ширину проводника, а также значение импеданса.

Все объекты редактора схем имеют пользовательские настройки, что позволяет адаптировать их под требования любого национального стандарта, в том числе ГОСТ РФ. Гибкая возможность настроек и создания пользовательских настроек позволяет оформлять документацию в строгом соответствии с требованиями ГОСТ.

Редактор библиотек

Библиотеки программы содержат более 80000 компонентов и постоянно обновляются, причем имеется возможность импорта уже готовых библиотек из PCAD 2000-2006.

Кроме этого, имеется возможность создавать собственные библиотеки символов, посадочных мест, трехмерных моделей и текстовых SPICE-моделей для моделирования. Компонент, хранящийся в библиотеке Altium Designer, имеет всю необходимую информацию для решения конструкторских задач на всех этапах проектирования.

Библиотека компонентов Altium Designer может храниться в виде базы данных. При этом описание компонентов выполняется в СУБД (поддерживаются все современные системы, MS SQL Server, Oracle, и др.), а составные части, на которые ссылается база данных, хранятся в отдельных библиотеках в формате Altium Designer. Такой подход обеспечивает максимально полный контроль над библиотекой и позволяет устанавливать взаимосвязь с другими базами предприятия (склад, закупки).

Разработку библиотечных элементов можно проводить в режиме мастера, который позволяет путем последовательного ввода информации о компоненте получить готовую модель с минимальными затратами времени. В редакторе посадочных мест имеется мастер IPC Footprint Wizard для создания посадочных мест в соответствии со стандартом IPC-7351. В редакторе символов имеется мастер XSpice Model Wizard, для создания Spice-моделей.

Схемное моделирование

Altium Designer позволяет выполнять стандартный набор процедур смешанного цифро-аналогового моделирования, основанный на базе алгоритма Spice. Запуск цифро-аналогового моделирования происходит непосредственно из введенной принципиальной схемы и предоставляет в распоряжение разработчика мощные средства анализа, включая такие, как вариация параметров и статистический анализ методом Монте-Карло.

Система автоматизированного проектирования Altium Designer позволяет моделировать электрические схемы аналоговых и аналого-цифровых устройств, разработанные на дискретных элементах. Моделирование обеспечивает:

  • расчет режима работы схемы по постоянному току (расчет “рабочей точки”);

  • анализ переходных процессов и спектральный анализ;

  • частотный анализ;

  • расчет режима по постоянному току при вариации одного или двух источников постоянного напряжения или тока;

  • расчет спектральной плотности внутреннего шума;

  • анализ передаточных функций;

  • анализ влияния изменения температуры на работу схемы;

  • анализ влияния изменения параметров элементов на работу схемы;

  • статистический анализ выходных электрических параметров схемы;

  • расчет допусков на выходные электрические параметры схемы.

При моделировании аналоговых устройств используются алгоритмы SPICE 3f5. При моделировании цифровых устройств используется алгоритм XSPICE с описанием моделей цифровых элементов на языке Digital SimCode.

В комплект поставки включено более 20000 математических моделей. В редакторе символов имеется мастер по созданию spice-моделей, для основных компонентов.

Анализ целостности сигналов

Предварительный расчет импеданса и возможных отражений может быть выполнен на схемотехническом уровне еще до этапа компоновки и трассировки печатной платы, позволяя предотвратить возможные проблемы на ранних стадиях проектирования и правильно подобрать элементную базу. Проблема появления отражений чаще всего вызвана несоответствием входных сопротивлений выводов микросхем, и может быть решена путем добавления согласующих элементов. В случае обнаружения таких проблем, функция Termination Advisor поможет разработчику подобрать необходимую схему согласования для устранения выявленных недостатков. Импедансы, отражения и возможные перекрестные помехи могут быть уточнены (перерасчитаны) на заключительных этапах разработки и контроля топологии, в редакторе печатных плат с учетом существующей стриктуры платы и топологии. Целостность сигналов может быть проанализирована при верификации (функция DRC) топологии. В этом случае ограничения на возможные искажения задаются, как и прочие правила проектирования (о нарушении которых выдаются соответствующие сообщения).

Редактор печатных плат

С помощью мощной, полностью визуализированной системы задания и проверки правил проектирования, пользователь получает полный контроль над процессом разработки топологии.

Система задания правил проектирования состоит из 51 позиции, разбитых на 10 категорий, включая такие, как: правила трассировки, производства, правила проектирования высокочастотных блоков, правила разводки дифференциальных пар и т.д. Используя технологию запросов, пользователь может точно описать область действия того или иного правила, а с помощью установки приоритета действия можно использовать одно и то же правило на разных уровнях проекта (например, весь проект или класс цепей, или класс компонентов, или цепь проходящая по внутреннему слою и т.д.) Например, пользователь может описать требуемые толщины проводников и зазоры между ними, которые будут жестко соблюдаться во время интерактивной и автоматической трассировки.

Мощные возможности интерактивной трассировки, такие как трассировка нескольких параллельно идущих проводников (Multiple Traces) и разводка дифференциальных пар, вместе с рациональным набором правил проектирования значительно ускоряют работу конструктора. В режиме интерактивной трассировки используются следующие технологии: Ignore – игнорирование правил, по сути ручной режим, Push — позволяющая расталкивать уже существующие трассы и переходные отверстия, Walkaround — располагает трассы максимально близко к существующим, Hug and Push – огибает препятствия, а в узких местах расталкивает существующую топологию вновь прокладываемой дорожкой. Все режимы интерактивной трассировки распространяются и на трассировку дифференциальной пары и на трассировку шин, а также доступны в режиме редактирования.

В режиме трассировки дифференциальных пар имеется возможность установки переходных отверстий. Встроенный топологический трассировщик Situs имеет обширный инструментарий для решения задач трассировки печатных плат с высокой плотностью компоновки элементов. В отличие от традиционных трассировщиков, Situs «умеет» прокладывать печатные проводники по неортогональным направлениям с интеллектуальным выбором слоев. Неоспоримым плюсом данного трассировщика является полностью управляемый и настраиваемый вручную алгоритм.

Топологические алгоритмы трассировки позволяют выполнять трассировку очень эффективно даже при использовании компонентов сложной формы, при этом удается избегать лишних этапов «зачистки» топологии.

Новая версия этого трассировщика значительно повышает процент завершенности трассировки и улучшает работу с экранными и «расщепленными» экранными слоями, а также повышает эффективность применения перешейков проводников у планарных контактных площадок.

Для высокоскоростных проектов имеется возможность установки правил для выравнивания проводников в рамках шины, и отдельный инструмент, позволяющий выполнить выравнивание. Для инструмента Tuning (выравнивание) можно задать параметры меандра, указав в качестве исходного значения, общее правило для шины.

Утомительная и кропотливая работа по синхронизации распиновки ПЛИС и топологии теперь может выполняться автоматически.

Инструментарий автоматического (или ручного) свапирование выводов автоматически оптимизирует распиновку ПЛИС для более качественной трассировки топологии.

Поддержка DirectX9.0C c технологией SaredMode3.0 позволяет перераспределить нагрузку процессора на процессор видеокарты в режиме перемещения и прорисовки «тяжелых» структур, что значительно ускоряет работу с многослойными платами и полигонами. Загрузка процессора при использовании опции DirectX в настройках ускоряет работу в 20 раз. В Altium Designer выполнен принципиально новый подход к системе заливки полигонов и экранных слоев, ускоряющий работу с названными объектами. Благодаря поддержке DirectX реализована прозрачность слоев, которая полностью настраивается пользователем, позволяя задать уровень прозрачности как для отдельного слоя, так и для определенного вида примитивов на данном слое.

Встроенная и полностью интегрированная с системой проектирования топологии система технологического анализа и предпроизводственной доработки топологий CAMtastic позволяет выполнять 18 разнообразных проверок на технологичность проекта с возможностью автоматического устранения большинства ошибок, мощные средства редактирования фотошаблонов, файлов сверловки и фрезеровки позволяют внести необходимые коррективы.

Среди представленного инструментария присутствует обширный набор функций графического редактирование, создание многоместных шаблонов (в том числе и на основе разных топологий) и т.д

Работа с 3D моделями

Редактор печатных плат позволяет работать как в классическом виде, с послойным отображением объектов на плате, так и в режиме трехмерного отображения. Данная возможность является принципиально новой для программ такого класса и назначения. В Altium Designer возможно открыть готовый узел РЭУ с установленными в нем одной или несколькими платами и разрабатывать далее плату с учетом ее сопряжения с механическими деталями и другими платами.

Изменения, внесенные в одну из ячеек плат или механических деталей, можно мгновенно перенести обратно в MCAD. Аналогично, исправив деталь корпуса или плату в MCAD, путем обновления моделей в Altium Designer , вносятся все изменения в редактор плат. В редакторе плат можно постоянно переключаться между двумерным и трехмерным режимом, учитывая сопряженность деталей в сборке и внося изменения на плоскости платы.

Возможности Импорта

Встроенный помощник импорта проектов позволяет импортировать схемы, платы, библиотеки из систем PCAD, OrCAD, PADs, DxDesigner, Allegro PCB, Expedition преобразовывая их в проекты Altium Designer.

Трансляции подлежат проекты, сохраненные хоть в бинарной (Binary), хоть в ASCII кодировке, что позволяет без проблем работать в данной системе с проектами, ранее созданными в других САПР. При трансляции библиотек сторонних программ имеется возможность сохранять их в виде баз данных, что упрощает управление библиотеками и делает более доступным электронный документооборот.

Импорт проектов осуществляется в режиме пошагового мастера, что позволяет задать оптимальный набор настроек, например, задать соответствие слоев, или применяемые текстовые шрифты. Если в проекте, созданном в сторонней системе были выявлены ошибки, то они будут идентифицированы на стадии импорта.

Выходная документация

Altium Designer поддерживает широкий перечень выходных форматов, таких как: ODB++, Gerber, NC Drill, IPC-D-356, VHDL, может генерировать списки соединений в форматах большинства сторонних систем проектирования, а также генерировать разнообразные отчеты (например, Bill of Materials, на основе которого довольно просто оформить перечни элементов и спецификации по ЕСКД).

Для формирования выходной документации, к которой также можно отнести и выводимые на печать чертежи схемы и платы, используется отдельный редактор. Работа в этом редакторе выполняется путем состава необходимого набора выходных данных, установки настроек печати и выбора места вывода (например, на принтер, в PDF-файл, или в директорию на диске).

Преимущество такого подхода заключается в том, что однажды сформированный файл OUTJOB (в котором хранятся настройки выходной документации), можно многократно использовать в других проектах, в рамках одного предприятия, не меняя настроек.

Переход с P-CAD

В состав программы Altium Designer 2013 входит модуль импорта проектов, выполненных в сторонних системах, в том числе из популярной среди российских пользователей программы P-CAD. Трансляция старых проектов в формат Altium Designer позволяет сэкономить время на внедрение новой системы в рамках крупных предприятий. После трансляции ранее существовавших библиотек в формате P-CAD, можно приступить к разработке новых проектов в Altium Designer практически сразу.

Выполняя процедуру импорта, стоит помнить, что данные системы имеют ряд отличий, в том числе и в структуре хранения данных, поэтому при импорте могут быть выявлены проблемы, большая часть которых связана с нештатным использованием возможностей программы P-CAD. После импорта библиотек и проектов из P-CAD, необходимо выполнить ряд шагов по верификации полученных данных, и в случае наличия «артефактов», подкорректировать полученные результаты средствами Altium Designer.

Технические требования

Операционная система:


  • Microsoft Windows 2000 (пакет обновления SP4)

  • Microsoft Windows XP Professional или Home Edition (пакет обновления SP2 или более поздний)

  • Microsoft Windows Vista (пакет обновления SP1 или более поздний), в том числе Enterprise, Business, Ultimate или Home Premium Edition

Минимальные системные требования:


  • Windows XP SP2 Professional или выше

  • Intel Pentium 1,8 ГГц или выше

  • 1 Гб оперативной памяти

  • 3,5 Гб места на жестком диске (установка + User Files)

  • Монитор разрешением 1280×1024 Настоятельно рекомендуем: Второй монитор с минимальным разрешением экрана 1024×768

  • NVIDIA GeForce 6000/7000 серия, 128 МБ или выше

  • Параллельный порт (для подключении к NanoBoard-NB1)

  • USB2.0 порт (при подключении к NanoBoard-NB2)

  • Adobe Reader 8 или выше

  • DVD-привод

Рекомендуемые системные требования:


  • Windows XP SP2 Professional или выше

  • Intel Core 2 Duo / Quad 2,66 ГГц или выше

  • 2 Гб оперативной памяти

  • 10 Гб места на жестком диске (установка + User Files)

  • Два монитора, разрешение экрана 1680×1050 (широкоэкранный) или 1600×1200 (4:3)

  • NVIDIA GeForce 80003серия, 256 МБ (или больше) видеокарта или выше

  • Параллельный порт (для подключении к NanoBoard-NB1)

  • USB2.0 порт (при подключении к NanoBoard-NB2)

  • Adobe Reader 8 или выше

  • DVD-привод

  • Подключение к Интернет для получения обновлений и технической поддержки онлайн