如何在Altium Designer中从原理图创建PCB布局

您在完成原理图方面一如既往做得非常出色。电路都已定义好，连接完成，编译通过并准备好要进行PCB布局布线。但这次稍有不同。也许您的常规PCB布局版式资源不可用，或者您想尝试自己做一块新的PCB板。无论出于何种原因，您都已经准备好开始PCB设计的电路板端工作，但尚不确定如何从Altium Designer中的PCB原理图完成创建。

幸运的是，Altium Designer的这个下一步非常简单。我们在这里看一个非常简单的PCB原理图，看看需要做些什么才能使其与全新的PCB设计同步。这个简单的小设计可能不会像您正在使用的原理图那样复杂，但从原理图到电路板的数据传输的基本步骤是一样的。从PCB原理图创建PCB布局并不困难，Altium Designer可以作为您一体化的原理图到PCB转换器。

如何在Altium Designer中将原理图转换为PCB布局

要在Altium Designer中将原理图转换为PCB布局，请遵循三个简单的步骤：

• 第1步：准备对设计进行同步

• 第2步：使用原理图编辑器将设计数据导入到PCB

• 第3步：定义层堆栈

第1步旨在检查您的原理图是否存在违反设计规则的情况，因为这会使您的原理图无法与PCB布局保持同步。创建PCB布局后，第一个同步步骤将确保原理图中的任何后续更改均可立即导入到PCB布局。第2步涉及使用原理图编辑器将电路板导入空白PCB布局。您需要在当前项目中创建新的PCB文件，然后使用原理图编辑器将元件的封装导入到新的PCB。在第3步中，您将为新的PCB定义层堆栈。完成这三个步骤后，即可开始布置元件并在其之间布线。

能否在Altium Designer中将现有的原理图文件导入到新的PCB？

答案是：可以！如果您有其他项目的现有原理图文件，并且想将原理图导入新的PCB，只需将现有原理图文件添加到新项目并按照上述三个步骤操作即可。您无需重新创建原理图。如果您想在Altium Designer中将现有的原理图导入到新的布局，请务必遵循某些设计复用的最佳实践。在本文中详细阅读设计复用。

如果您决定采用设计复用布线并将原理图导入到新的PCB，则应确保已为PCB原理图符号创建库并为元件创建封装。如果无法在Altium Designer的默认元件库集中找到您使用的特殊元件，则这一点尤为重要。如果您想重复使用其他PCB设计师制作的PCB原理图，这一点也很重要。

您想象中的PCB布局布线编辑器是什么样子的？

电路板。电路结构。多个电路板。各元器件之间的飞线到处连接。好吧，也许某一种想象不在其中。

实际上，将原理图转换为PCB布局需要了解的主要内容是，您可以访问元件和元件放置功能，以及铜放置的迹线和线路布线。满足这些初始要求后，您还需要访问印刷电路图文档视图并对文件数据进行输出，例如PCB封装，Gerber文件和3D模型。

在理想的设置中，您将使用原理图编辑器将原理图转换为PCB，并轻松将其转换为已完成的布局。然后，您将能够处理您的元件、铜设置、ECAD/MCAD设计团队干预和采购要求，以优化用于制造的PCB设计文件。

在此过程中，Altium Designer包括几个重要的设计，可帮助确保您从原理图创建无错误的PCB设计。您将能够根据设计规则和限制快速检查您的Altium Designer布局，享受轻松定义层堆栈、运行设计仿真等功能。Altium Designer的集成设计工具旨在使您的PCB原理图和布局保持同步，而无需使用外部程序完成原理图输入，从而有效地简化了PCB原理图到电路板的过程。

以下视频快速演示了如何从基础知识入手，帮助您了解如何在Altium Designer中从原理图创建PCB：

现在让我们看看如何在Altium Designer中将原理图导入PCB：

第1步：准备对设计进行同步

要做的第一件事是对您的PCB原理图进行最终审查，以确保已准备好开始布局。这显然并不意味着您已经完成了前端设计和原理图输入 — 在您准备好进行制造之前很可能会有很多更改。但是您确实想确保布局不会有任何意外。再检查一遍复制的电路，例如忘记的副本、本应删除的部分等。

现在，请使用Altium Designer的PCB原理图编辑器中的检查流程以确保原理图检出正常。为此，我们将要编译原理图，编译时，该原理图将生成设计的所有内部细节，例如元件和网络之间的连接映射。在编译设计时，将运行许多不同的检查，以验证PCB原理图是否符合设计规则。因此，在编译之前，我们先来看一下下拉菜单命令，以设置这些规则。通过“项目>项目选项”来进行设置。

Altium Designer中的项目选项设置

在上图中，您可以看到选项对话框的前四个选项卡窗口。首先，您可以控制要查看的错误以及如何报告错误。接下来，您可以控制允许哪些引脚类型相互连接，接着是第三个选项卡，您可以使用该选项卡来配置网络类和元件类。最后的选项卡，您可以看到对于比较器的设置。

这将控制如何报告电路板原理图和布局之间的差异，并且在您开始向PCB添加额外的设计规则时变得非常重要。在大多数情况下，您不会在此处进行太多更改，但可以在Altium Designer的文档中找到有关配置的详细信息。

现在您已准备好编译您的PCB文档原理图。转到“项目>编译PCB项目...”下拉菜单以启用编译器。如果您的设计没有任何错误，那么PCB原理图设计消息框将不会返回任何消息。

为了向您展示错误的样子，我们在下图中删除了一部分将R1连接到Q1的网络，并重新运行编译器。如您所见，Altium向我们报告说，网络“ NetC1_1”只有一个引脚。一旦我重新连接该网络，编译器再次运行，将不会出现该错误。

编译器报告设计错误

第2步：使用原理图编辑器将设计数据导入到PCB

现在我们准备好将原理图转换为PCB布局，但首先我们还需要PCB以传输。右键单击项目，然后选择“添加新的到项目（Add New to Project）> PCB”，如下图所示。这将在项目树中创建一个印刷电路板文档。创建完成后，右键单击它并将其另存为新名称，在本例中，我将其另存为与原理图相同的名称。

在Altium中向项目添加新的PCB文档

创建 PCB 对象后，您现在需要花一些时间按照您希望的方式配置，以开始您的布局工作。首先，您需要设置所需的网格并设定印刷电路板布局的原点。您可以在“视图 > 栅格”（View > Grids）下拉菜单和“编辑 >原点”（Edit> Origin）下拉菜单中找到相关的菜单命令。您还需要编辑或重新创建电路板轮廓，使其成为您需要的大小和形状。为此，您首先要在“视图”（View）下拉菜单中将电路板视图从2D更改为电路板规划模式，然后在“设计”（Design）下拉菜单中使用适当的编辑命令。

此时，您已经准备好将设计数据从原理图传输到PCB设计。Altium在同一个程序中包括原理图编辑器和PCB编辑器，并且主菜单中有“原理图到PCB转换器”命令。在PCB编辑器的顶部菜单上，选择“设计 > 从……导入更改”（Design > Import Changes From…）下拉菜单命令。您将看到弹出“工程变化列表”对话框，如下所示。

Altium中的“工程变化列表”对话框

首先单击对话框左下方的“确认更改（Validate Changes）”按钮。在Altium Designer通过将原理图数据同步到PCB来完成对所做更改的确认之后，对话框右侧的“Check”（检查）列将充满绿色的复选标记，指示这些条目和任何已成功验证的原理图符号。任何未经验证的条目都必须进行更正，以获得完全同步的设计。

接下来，单击“执行更改（Execute Changes）”按钮。Altium需要一些时间来执行这些更改，您可以在ECO对话框上查看更改的进度。完成后，所有已完成的条目都会在“完成（Done）”列中带有绿色的复选标记，如下图所示。

确认并执行更改后的“工程变化列表”对话框

恭喜，您已经成功将设计数据从原理图传输到电路板。您现在可以关闭“工程变化列表”对话框，您将看到元器件以与下图类似的方式放置在电路板轮廓旁边。

原理图数据已成功传输到PCB布局并已准备放置

在上图中，您可以注意到元件在PCB编辑器窗口的右下角。在Altium Designer中将原理图导入到PCB时，元件将伪随机地放置在PCB编辑器窗口中。开始在印刷电路板周围布置元件之前，最好为电路板创建层堆栈并调整电路板尺寸。您现在应该这样做，因为您的布线策略可能涉及使用通孔，并且您可能会将平面层用于电源和接地。转到下一步以创建图层堆栈。

第3步：定义层堆栈

在继续进行布局之前，还有一些任务需要完成。考虑您的元件和参考标识符、收集您所需的元件信息并与供应商确认，这些都是必要步骤。您还需要为电路板层的物理堆叠、这些层的显示和设计规则配置PCB。

Altium中的层栈管理器

在上方可以看到Altium中的层栈管理器。您可以在“设计”下拉菜单中找到此命令。它将允许您在PCB叠层中添加、复制、删除和移动物理层。您可以添加用于信号布线，电源平面和电路板介电层的图层。层栈管理器还为您提供了一个阻抗计算器。

要设置设计规则，请使用“设计”下拉菜单中的“ PCB规则和约束编辑器”。最后，您将要使用“查看配置”面板配置PCB层和对象的显示。以下是视图配置面板的“图层和颜色”标签页的示例。

Altium Designer中的“视图配置”面板

您的PCB原理图数据已经传输到布局，现在可以开始在PCB上布置元件。您可以开始在新的PCB周围拖动元件，然后创建PCB布局。安排好元件后，即可开始使用Altium Designer中的布线功能在其之间布线。

上面显示的视图配置面板对于加快布局过程非常有用，因为它允许您在布线和布置元件时打开特定的层。放置元件时，最好打开表层、丝印层、机械层以及您要参考的地平面层。这有助于防止可能在PCB中造成信号完整性和接地问题的布局错误。“视图配置”面板非常有用，因为您可以打开和关闭不同的层，以便清楚地看到如何排列和布线元件。

Altium Designer是唯一建立在统一设计环境上的PCB设计软件包，它使您可以轻松地从原理图创建PCB，正如我们在这里展示的那样。您可以在PCB和原理图之间来回传递设计数据；这使许多设计任务更简单、更高效。设计数据从原理图到电路板的轻松传输只是Altium Designer为您带来的所有好处的开始。

如果您还没有开始使用Altium Designer作为您的首选PCB原理图和布局软件，请与Altium Designer的专家交谈，将您的PCB项目提升到一个新的水平。