Проектирование печатных плат в Altium Designer

На примере несложного устройства рассмотрены практические приемы проектирования печатных плат в системе Altium 
Designer. Очень подробно с применением 
пошаговых инструкций описывается весь 
цикл проектирования печатной платы – 
от ввода схемы до верификации проекта 
и выпуска рабочей документации. Рассматриваются инструменты автоматической и интерактивной трассировки, размещения и редактирования полигонов, 
задания и проверки конструкторско-технологических норм. Большое внимание 
уделено созданию и ведению библиотек,

Лопаткин Александр Викторович, кандидат технических наук, 
доцент кафедры «Компьютерные технологии в проектировании 
и производстве» Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р.Е. Алексеева с преподавательским стажем 
более 30 лет. Автор двух монографий, шести учебных пособий и 
более 75 научных и учебно-методических работ. Специализируется в области систем проектирования электронных устройств и 
систем твердотельного моделирования.

Интернетмагазин: 
www.dmkpress.com
Книга – почтой:
email: orders@alians-kniga.ru
Оптовая продажа: 
«Альянскнига»
Тел./факс: (499) 782-3889
email: books@alians-kniga.ru
9 785970 603376

ISBN 978-5-97060-337-6

www.дмк.рф

включающих все известные разновидности электронных компонентов. 
Рассмотрена методика создания шаблонов конструкторских документов, облегчающих работу по выпуску рабочей документации.
Книга может быть полезна для разработчиков электронной аппаратуры и студентов технических вузов, начинающих осваивать систему 
Altium Designer.

Проектирование  
печатных плат  
в Altium Designer

Москва, 2016

Александр Лопаткин

УДК 621.3.049.75:004.9Altium Designer
ББК 32.844.12-022с515
 
Л77
 

 
Лопаткин А.
Л77 
Проектирование печатных плат в Altium Designer. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 400 с.:
ил.
 
ISBN 978-5-97060-337-6

На примере несложного устройства рассмотрены практические приемы проектирования печатных плат в системе Altium Designer. Очень подробно с применением
пошаговых инструкций описывается весь цикл проектирования печатной платы – от
ввода схемы до верификации проекта и выпуска рабочей документации. Рассматриваются инструменты автоматической и интерактивной трассировки, размещения и
редактирования полигонов, задания и проверки конструкторско-технологических
норм. Большое внимание уделено созданию и ведению библиотек, включающих все
известные разновидности электронных компонентов. Рассмотрена методика создания шаблонов конструкторских документов, облегчающих работу по выпуску рабочей документации.
Книга может быть полезна для разработчиков электронной аппаратуры и студентов технических вузов, начинающих осваивать систему Altium Designer.

УДК 621.3.049.75:004.9Altium Designer 
 
ББК 32.844.12-022с515

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой

бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность

технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

 
©  Лопаткин А., 2016 
ISBN 978-5-97060-337-6 
©  Издание, оформление, ДМК Пресс, 2016

Содержание

Содержание

Введение ......................................................................11

Глава 1. Знакомство с системой ........................................14
1.1. Запуск системы Altium Designer ....................................................... 15
1.2. Базовые понятия Altium Designer ...................................................... 15
1.3. Виды проектов в Altium Designer ....................................................... 16
1.4. Рабочий экран .................................................................................. 17
1.5. Краткое описание основных элементов управления в рабочем  
окне Altium Designer ................................................................................ 19
1.5.1. Системное меню ................................................................... 19
1.5.2. Инструментальные панели (Tool Bars) ................................... 20
1.5.3. Строка статуса и строка статуса команд  ............................... 21
1.6. Настройка системных параметров ................................................... 22
1.6.1. Общесистемные параметры ................................................. 22
1.6.2. Настройка вида рабочего стола ............................................ 24
1.7. Рабочие панели и работа с ними ...................................................... 25
1.7.1. Варианты размещения, прикрепления и объединения  
рабочих панелей ............................................................................ 25
1.7.2. Активация рабочих панелей .................................................. 26
1.7.3. Перемещение рабочих панелей и групп панелей................... 27
1.7.4. Создание и разрушение групп панелей ................................. 29
1.7.5. Прикрепление рабочих панелей к краям рабочего поля ........ 32
1.7.6. Фиксация рабочих панелей ................................................... 33
1.7.7. Закрытие рабочих панелей ................................................... 35
1.7.8. Базовый набор рабочих панелей  
и их размещение ............................................................................ 35
1.8. Освобождение рабочей области от проектов и документов .............. 37
1.8.1. Закрытие и открытие вкладки Home ...................................... 37
1.8.2. Закрытие проектов ............................................................... 39
1.8.3. Закрытие раздела «свободных» документов ......................... 39
1.9. Стартовое состояние окна системы  ................................................ 40

Глава 2. Создание шаблонов схемных документов ...............42
2.1. Создание проекта и документа ........................................................ 43
2.1.1. Рекомендуемая структура каталогов на жестком диске  
для учебных занятий ....................................................................... 44
2.1.2. Создание и сохранение проекта ........................................... 45
2.1.3. Создание и сохранение нового схемного документа ............. 47

Содержание
4

2.2. Настройка параметров схемного документа .................................... 48
2.1.1. Установка единиц измерения для текущего документа ......... 49
2.2.4. Задание размеров листа и параметров  
его оформления ............................................................................. 50
2.3. Настройка параметров схемного редактора..................................... 51
2.3.5. Graphical Editing – настройки графического  
редактирования схемного редактора ............................................. 51
2.3.6. Установка шагов сеток .......................................................... 53
2.4. Инструменты просмотра схемных документов ................................. 55
2.5. Создание графики основной надписи .............................................. 56
2.5.1. Рисование прямоугольников ................................................. 56
2.5.2. Оптимизация рабочего пространства ................................... 59
2.5.3. Рисование линий .................................................................. 60
2.5.4. Режимы раскладки линий ...................................................... 63
2.5.5. Построение массива объектов .............................................. 64
2.5.6. Редактирование свойств нескольких выделенных  
объектов. SCH Inspector ................................................................. 66
2.6. Размещение текстовых надписей в документе ................................. 67
2.7. Выделение группы объектов в документе по заданному  
критерию. Команда Find Similar Objects .................................................. 70
2.8. Размещение текстовых блоков (Text Frame)...................................... 73
2.9. Реквизиты схемного документа ........................................................ 75
2.9.1. Изменение значения реквизитов .......................................... 76
2.9.2. Добавление реквизитов документа ....................................... 77
2.9.3. Размещение реквизитов в основной надписи ....................... 78
2.10. Выравнивание объектов в документе (Align)     ................................ 80
2.11. Группировка схемных объектов и работа с группами (Unions) ......... 82
2.11.1. Создание группы ................................................................. 82
2.11.2. Действия с группами ........................................................... 83
2.12. Создание верхней угловой надписи ............................................... 85
2.13. Создание шаблона для первого листа документа формата А4 ........ 87
2.14. Создание шаблонов для второго и последующих листов  
схемного документа ............................................................................... 88
2.15. Создание шаблонов документов других форматов  ........................ 91
2.16. Использование шаблонов .............................................................. 92
2.16.1. Указание пути к папке с шаблонами .................................... 92
2.16.2. Создание документа на базе шаблона ................................. 93
2.16.3. Оформление документа по шаблону ................................... 95
2.16.4. Изменение значений реквизитов текущего документа ........ 97
2.17. Завершение работы над шаблонами .............................................. 97

Содержание
5

Глава 3. Ведение библиотек .............................................99
3.1. Разновидности библиотек Altium Designer и их взаимосвязь .......... 100
3.2. Создание и сохранение библиотечного проекта............................. 101
3.3. Добавление в проект библиотеки символов ................................... 102
3.3.1. Окно редактора символов ................................................... 103
3.3.2. Рабочая панель SCH Library ................................................. 104
3.3.3. Установка параметров библиотечного документа ............... 105
3.3.4. Системная настройка – установка шагов сеток ................... 107
3.4. Состав УГО компонента и общие требования по его реализации .... 107
3.4.1. Состав условного графического обозначения ..................... 107
3.4.2. Регламентация процесса создания библиотек .................... 108
3.4.3. Минимальный набор требований к виду УГО     .................... 108
3.5. Создание символа резистора ........................................................ 109
3.5.1. Рисование графики резистора ............................................ 109
3.5.2. Установка свойств выводов резистора ................................ 110
3.5.3. Размещение выводов ......................................................... 112
3.5.4. Настройка свойств компонента ........................................... 113
3.5.5. Настройка свойств позиционного обозначения  
и комментария ............................................................................. 115
3.6. Формирование УГО биполярных транзисторов .............................. 117
3.6.1. Создание нового компонента .............................................. 118
3.6.2. Формирование графики транзистора (окружность) ............ 118
3.6.3. Рисование вспомогательных и основных линий .................. 120
3.6.4. Размещение выводов ......................................................... 122
3.6.5. Установка свойств компонента и позиционного  
обозначения и комментария ......................................................... 123
3.7. Создание альтернативных вариантов УГО ...................................... 124
3.7.1. Рисование графики альтернативного УГО ........................... 124
3.7.2. Управление альтернативными вариантами  ......................... 124
3.8. Создание многосекционных компонентов  ..................................... 125
3.8.1. Создание УГО первой секции  ............................................. 125
3.8.2. Добавление секций в компонент  ........................................ 127
3.9. Компоненты со скрытыми выводами питания ................................. 128
3.9.1. Добавление выводов питания в первую секцию  ................. 128
3.9.2. Скрытие выводов питания и подключение их к цепям .......... 129
3.9.3. Оперативное управление видимостью скрытых выводов .... 130
3.10. Дополнительные замечания по отображению отдельных  
элементов УГО ...................................................................................... 130
3.10.1. Показ типа вывода ............................................................ 130
3.10.2. Выбор нумерации секций .................................................. 131

Содержание
6

3.10.3. Настройка автоматических приращений  
для указателей и имен выводов   .................................................. 131
3.10.4. Задание отступов указателей и имен от края вывода ........ 132
3.10.5. Создание новых библиотечных компонентов  
из существующих ......................................................................... 132
3.11. Создание библиотеки посадочных мест ....................................... 133
3.11.1. Общие положения ............................................................. 133
3.11.2. Добавление в библиотечный проект нового документа ..... 133
3.11.3. Редактирование параметров документа ............................ 135
3.11.4. Рабочая панель PCB Library  .............................................. 135
3.11.5. Особенности редактора посадочных мест ......................... 136
3.12. Состав типового посадочного места и технология  
его создания ........................................................................................ 140
3.12.1. Состав ТПМ ....................................................................... 140
3.12.2. Технология создания ТПМ ................................................. 141
3.13. Создание посадочного места для резистора со штыревыми выводами 
142
3.13.1. Расчет параметров посадочного места ............................. 142
3.13.2. Свойства контактных площадок......................................... 144
3.13.3. Размещение контактных площадок на рабочем поле ......... 146
3.13.4. Размещение маркировочных знаков ................................. 149
3.13.5. Добавление трехмерной модели компонента  
к посадочному месту .................................................................... 149
3.13.6. Работа в трехмерной сцене ............................................... 152
3.13.7. Назначение имени ТПМ и указание максимальной  
высоты монтируемого компонента ............................................... 153
3.13.8. Средства контроля посадочного места и его элементов ... 154
3.14. Создание посадочного места с использованием  
конструктора ........................................................................................ 157
3.15. Добавление трехмерной модели к ТПМ с помощью 
менеджера трехмерных тел .................................................................. 160
3.16. Подключение посадочных мест к компонентам библиотеки  
символов .............................................................................................. 162
3.17. Компиляция библиотечного проекта ............................................ 166
3.18. Локализация нарушений и их устранение ..................................... 167
3.19. Задание для самостоятельной работы ......................................... 168
3.19.1. Создание библиотечного аналога резистора С2-23  .......... 169
3.19.2. Создание библиотечного аналога транзистора КТ315А ..... 169
3.19.3. Создание библиотечного аналога конденсатора  
К10-17Б ........................................................................................ 171

Содержание
7

3.19.4. Создание библиотечного аналога одиночного  
соединителя ................................................................................. 172

Глава 4. Создание схемных документов ...........................173
4.1. Структура схем, их составные элементы и этапы создания ............ 174
4.2. Задание на проектирование ........................................................... 175
4.3.  Создание проекта и схемных документов ...................................... 175
4.4. Оформление схемных документов ................................................. 179
4.5. Изменение атрибутов документа ................................................... 180
4.6. Подключение библиотек ................................................................ 182
4.7. Размещение компонентов на поле схемного документа ................. 183
4.8. Коррекция библиотеки символов и обновление схемного  
документа............................................................................................. 185
4.9. Размещение линий групповой связи (шин) .................................... 186
4.10. Реализация электрических связей ............................................... 187
4.10.1. Свойства линии связи ....................................................... 187
4.10.2. Соединение соседних выводов  ........................................ 188
4.10.3. Установка стандартного вида выводов компонентов,  
пересечений и крестообразных соединений проводов ................. 190
4.11. Редактирование схемы ................................................................ 191
4.11.1. Перемещение одиночных объектов на схеме .................... 191
4.11.2. Перемещение компонентов при наличии  
электрических связей ................................................................... 192
4.11.3. Редактирование электрических связей ............................. 193
4.12. Размещение на схеме портов питания ......................................... 195
4.13. Присвоение имен цепям .............................................................. 197
4.14. Размещение директив .................................................................. 198
4.15. Создание схемы на втором листе ................................................. 200
4.16. Присвоение позиционных обозначений ....................................... 201
4.16.1. Алгоритм расстановки позиционных обозначений ............ 201
4.16.2. Что делать, если позиционные обозначения  
расставились неправильно? ......................................................... 204
4.17. Расстановка номеров листов и присвоение децимального  
номера документу ................................................................................ 205
4.18. Компиляция проекта .................................................................... 207
4.18.1. Настройка матрицы выводов и портов  .............................. 207
4.18.2. Настройка сообщений о нарушениях в проектах ............... 208
4.18.3. Выполнение компиляции .................................................. 210
4.19. Исключение объектов схемы из проверки при компиляции .......... 211
4.20. Локализация нарушений, выявленных при компиляции ................ 213

Содержание
8

4.21. Некоторые типовые ошибки и причины их возникновения ............ 215
4.22. Контроль связности цепей в схемных документах ........................ 217
4.22.1. Использование инструмента подчеркивания  
для выделения цепей ................................................................... 218
4.22.2. Активация рабочей панели Navigator (Навигатор) .............. 219
4.22.3. Настройка рабочей панели Navigator ................................. 219
4.22.4. Структура рабочей панели Navigator ................................. 221
4.22.5. Отображение связности компонентов и цепей  
в проектах с помощью графов ...................................................... 223
4.22.6. Интерактивная навигация в проектах  ............................... 224

Глава 5. Проектирование печатной платы .........................226
5.1. Создание документа платы с параметрами по умолчанию ............. 227
5.2. Настройка параметров документа платы ........................................ 229
5.3. Передача информации из схемы на плату ...................................... 231
5.4. Управление структурой печатной платы ......................................... 233
5.5. Настройка отображения слоев платы ............................................. 236
5.6. Оперативное управление слоями ................................................... 239
5.7. Коррекция формы платы ................................................................ 241
5.8. Создание внутренних вырезов в плате ........................................... 244
5.9. Размещение крепежных отверстий ................................................ 245
5.10. Простановка размеров на плате ................................................... 247
5.11. Требования по размещению компонентов на плате   .................... 252
5.12. Системные настройки  ................................................................. 253
5.13. Инструменты размещения компонентов на плате......................... 256
5.13.1. Непосредственное размещение компонентов .................. 256
5.13.2 Фиксация размещенных компонентов ................................ 257
5.13.3. Совместное использование документов проекта  
при размещении компонентов ..................................................... 260
5.13.4. Команды выравнивания компонентов ............................... 262
5.14. Технологические нормы и правила проектирования ..................... 266
5.14.1. Категории правил проектирования  ................................... 266
5.14.2.  Настройка правил проектирования  .................................. 267
5.14.3. Создание новых правил проектирования .......................... 269
5.14.4. Задание областей действия правил .................................. 269
5.14.5. Расстановка приоритетов правил проектирования ............ 270
5.14.6. Передача правил проектирования из схемы на плату ........ 271
5.14.7. Настройка остальных правил проектирования  
текущего проекта ......................................................................... 272
5.14.8. Сохранение правил для использования в других  
проектах ....................................................................................... 273

Содержание
9

5.14.9. Визуализация нарушений правил проектирования ............ 274
5.14.10. Просмотр правил, наложенных на объекты ...................... 276
5.15. Автотрассировка .......................................................................... 278
5.15.1. Стратегии автотрассировки .............................................. 278
5.15.2. Барьеры трассировки ....................................................... 279
5.15.3. Выполнение автотрассировки ........................................... 281
5.15.4. Коррекция результатов автотрассировки  ......................... 283
5.16. Редактирование топологии платы ................................................ 286
5.16.1. Параллельное перемещение сегментов трасс  .................. 286
5.16.2. Перемещение маркеров выделенных сегментов ............... 289
5.16.3. Команды перемещения сегментов .................................... 291
5.16.4. Изменение свойств группы сегментов трасс ..................... 292
5.16.5. Перемещение компонентов .............................................. 296
5.17. Рабочая панель PCB ..................................................................... 297
5.18. Проверка проекта ........................................................................ 303
5.18.1. Коррекция правил проектирования ................................... 303
5.18.2. Настройка и выполнение пакетной проверки проекта ....... 304
5.18.3. Локализация нарушений ................................................... 306
5.19. Интерактивная трассировка ......................................................... 309
5.19.1. Настройка механизмов интерактивной трассировки ......... 309
5.19.2. Настройка режимов маскирования и подсветки ................ 314
5.19.3. Статусная строка и ее использование ............................... 316
5.19.4. Подготовка платы перед интерактивной трассировкой ..... 318
5.19.5. Базовые операции интерактивной трассировки ................ 319
5.19.6. Выбор режима разрешения конфликтов  
при трассировке ........................................................................... 327
5.19.7. Шпаргалки по интерактивной трассировке, и не только .... 331
5.20. Работа с полигонами .................................................................... 332
5.20.1. Свойства полигонной заливки ........................................... 334
5.20.2. Размещение полигонной заливки ..................................... 336
5.20.3. Редактирование полигона ................................................. 337
5.20.4. Подключение полигонной заливки к контактным  
площадкам ................................................................................... 343
5.20.5. Команды для работы с заливками ..................................... 344

Глава 6. Выходные документы ........................................346
6.1. Распечатка схем............................................................................. 347
6.1.1. Выбор размеров листа, масштаба и смещения  
изображения   .............................................................................. 347
6.1.2. Выбор принтера, распечатываемых страниц и числа  
копий ........................................................................................... 349