Altium Designer 20电路设计与仿真
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2.6 设置元件

原理图有两个基本要素,即元件符号和线路连接。绘制原理图的主要操作就是将元件符号放置在原理图图纸上,然后用线将元件符号中的引脚连接起来,建立正确的电气连接。在放置元件符号前,需要知道元件符号在哪一个元件库中,并载入该元件库。

2.6.1 搜索元件

以上叙述的加载元件库的操作有一个前提,就是用户已经知道了需要的元件符号在哪个元件库中,而实际情况可能并非如此。此外,当用户面对的是一个庞大的元件库时,逐个寻找列表中的所有元件,直到找到自己想要的元件为止,会是一件非常麻烦的事情,而且工作效率会很低。Altium Designer20提供了强大的元件搜索能力,帮助用户轻松地在元件库中定位元件。

1.查找元件

在“Components(元件)”面板右上角中单击978-7-111-66297-6-Chapter02-80.jpg按钮,在弹出的快捷菜单中选择“File-based Libraries Search(库文件搜索)”命令,则系统将弹出如图2-60所示的“File-based Libraries Search(库文件搜索)”对话框。在该对话框中用户可以搜索需要的元件。搜索元件需要设置的参数如下:

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图2-60 “File-based Libraries Search(库文件搜索)”对话框

1)“搜索范围”下拉列表框:用于选择查找类型。有Components(元件)、Protel Footprints(PCB封装)、3D Models(3D模型)和Database Components(数据库元件)4种查找类型。

2)若单击“可用库”单选钮,系统会在已经加载的元件库中查找;若单击“搜索路径中的库文件”按钮,系统会按照设置的路径进行查找;若单击“Refine last search(精确搜索)”按钮,系统会在上次查询结果中进行查找。

3)“路径”选项组:用于设置查找元件的路径。只有在单击“库文件路径”按钮时才有效。单击“路径”文本框右侧的978-7-111-66297-6-Chapter02-82.jpg按钮,系统将弹出“浏览文件夹”对话框,供用户设置搜索路径。若勾选“包括子目录”复选框,则包含在指定目录中的子目录也会被搜索到。“File Mask(文件面具)”文本框用于设定查找元件的文件匹配符,“*”表示匹配任意字符串。

4)“Advanced(高级)”选项:用于进行高级查询,如图2-61所示。在该选项的文本框中,可以输入一些与查询内容有关的过滤语句表达式,有助于使系统进行更快捷、更准确的查找。在文本框中输入“2N3904”,单击“查找”按钮后,系统开始搜索。

2.显示找到的元件及其所属元件库

查找到“2N3904”后的“Components(元件)”面板如图2-62所示。可以看到,符合搜索条件的元件名、描述、所属库文件及封装形式在该面板上被一一列出,供用户浏览参考。

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图2-61 “Advanced”选项

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图2-62 Components(元件)面板

3.加载找到元件的所属元件库

选中需要的元件(不在系统当前可用的库文件中),右键单击鼠标,在弹出的右键快捷菜单中单击放置元件命令,或者直接拖到原理图中。

2.6.2 放置元件

在元件库中找到元件后,加载该元件库,就可以在原理图上放置该元件了。在这里,原理图中共需要放置四个电阻、两个电容、两个晶体管和一个连接器。其中,电阻、电容和晶体管用于产生多谐振荡,在元件库“Miscellaneous Devices.IntLib”中可以找到。连接器则用于给整个电路供电,在元件库“Miscellaneous Connectors.IntLib”中可以找到。

在Altium Designer 20中有两种元件放置方法,分别是通过“Components(元件)”面板放置和菜单放置。下面以放置元件“2N3904”为例,对这两种放置过程进行详细说明。

在放置元件之前,应该首先选择所需元件,并且确认所需元件所在的库文件已经被装载。若没有装载库文件,请先按照前面介绍的方法进行装载,否则系统会提示所需要的元件不存在。

1.通过“Components(元件)”面板放置元件

通过“Components(元件)”面板放置元件的操作步骤如下:

1)打开“Components(元件)”面板,载入所要放置元件所属的库文件。在这里,需要的元件全部在元件库“Miscellaneous Devices.IntLib”和“Miscellaneous Connectors.IntLib”中,加载这两个元件库。

2)选择想要放置元件所在的元件库。其实,所要放置的元件晶体管2N3904在元件库“Miscellaneous Devices.IntLib”中。在下拉列表框中选择该文件,使该元件库出现在文本框中,这时可以放置其中含有的元件。在后面的浏览器中将显示库中所有的元件。

3)在浏览器中选中所要放置的元件,该元件将以高亮显示,此时可以放置该元件的符号。“Miscellaneous Devices.IntLib”元件库中的元件很多,为了快速定位元件,可以在上面的文本框中输入所要放置元件的名称或元件名称的一部分,包含输入内容的元件会以列表的形式出现在浏览器中。这里所要放置的元件为2N3904,因此需输入“*3904*”字样。在元件库“Miscellaneous Devices.IntLib”中只有元件2N3904包含输入字样,它将出现在浏览器中,单击选中该元件。

4)选中元件后,在“Components(元件)”面板中将显示元件符号和元件模型的预览。确定该元件是所要放置的元件后双击,光标将变成十字形状并附带着元件2N3904的符号出现在工作窗口中,如图2-63所示。

5)移动光标到合适的位置,单击鼠标,元件将被放置在光标停留的位置。此时系统仍处于放置元件的状态,可以继续放置该元件。在完成选中元件的放置后,右键单击鼠标或者按<Esc>键退出元件放置的状态,结束元件的放置。

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图2-63 放置元件

6)完成多个元件的放置后,可以对元件的位置进行调整,设置这些元件的属性。然后重复刚才的步骤,放置其他元件。

2.通过菜单命令放置元件

选择菜单栏中的“放置”→“器件”命令,系统将弹出“Components(元件)”面板,与通过“Components(元件)”命令放置元件方法相同。

2.6.3 调整元件位置

每个元件被放置时,其初始位置并不是很准确。在进行连线前,需要根据原理图的整体布局对元件的位置进行调整。这样不仅便于布线,也使所绘制的电路原理图清晰、美观。

元件位置的调整实际上就是利用各种命令将元件移动到图纸上指定的位置,并将元件旋转为指定的方向。

1.元件的移动

在Altium Designer 20中,元件的移动有两种情况,一种是在同一平面内移动,称为“平移”;另一种是,当一个元件把另一个元件遮住时,需要移动位置来调整它们之间的上下关系,这种元件间的上下移动称为“层移”。

对于元件的移动,系统提供了相应的菜单命令。选择菜单栏中的“编辑”→“移动”命令,其子菜单如图2-64所示。

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图2-64 “移动”命令子菜单

除了使用菜单命令移动元件外,在实际原理图的绘制过程中,最常用的方法是直接使用鼠标来实现元件的移动。

(1)使用鼠标移动未选中的单个元件

将光标指向需要移动的元件(不需要选中),按住鼠标左键不放,此时光标会自动滑到元件的电气节点上。拖动鼠标,元件会随之一起移动。到达合适的位置后,释放鼠标左键,元件即被移动到当前光标的位置。

(2)使用鼠标移动已选中的单个元件

如果需要移动的元件已经处于选中状态,则将光标指向该元件,同时按住鼠标左键不放,拖动元件到指定位置后,释放鼠标左键,元件即被移动到当前光标的位置。

(3)使用鼠标移动多个元件

需要同时移动多个元件时,首先应将要移动的元件全部选中,然后在其中任意一个元件上按住鼠标左键并拖动,到达合适的位置后,释放鼠标左键,则所有选中的元件都移动到了当前光标所在的位置。

(4)使用978-7-111-66297-6-Chapter02-87.jpg(移动选中对象)按钮移动元件

对于单个或多个已经选中的元件,单击“原理图标准”工具栏中的978-7-111-66297-6-Chapter02-88.jpg(移动选中对象)按钮后,光标变成十字形,移动光标到已经选中的元件附近,单击鼠标,所有已经选中的元件将随光标一起移动,到达合适的位置后,再次单击鼠标,完成移动。

(5)使用键盘移动元件

●元件在被选中的状态下,可以使用键盘来移动元件。

●<Ctrl>+<Left>键:每按一次,元件左移1个网格单元。

●<Ctrl>+<Right>键:每按一次,元件右移1个网格单元。

●<Ctrl>+<Up>键:每按一次,元件上移1个网格单元。

●<Ctrl>+<Down>键:每按一次,元件下移1个网格单元。

●<Shift>+<Ctrl>+<Left>键:每按一次,元件左移10个网格单元。

●<Shift>+<Ctrl>+<Right>键:每按一次,元件右移10个网格单元。

●<Shift>+<Ctrl>+<Up>键:每按一次,元件上移10个网格单元。

●<Shift>+<Ctrl>+<Down>键:每按一次,元件下移10个网格单元。

2.元件的旋转

(1)单个元件的旋转

单击要旋转的元件并按住鼠标左键不放,将出现十字光标,此时,按下面的功能键,即可实现旋转。旋转至合适的位置后放开鼠标左键,即可完成元件的旋转。

●<Space>键:每按一次,被选中的元件逆时针旋转90°。

●<Shift>+<Space>键:每按一次,被选中的元件顺时针旋转90°。

●<X>键:被选中的元件左右对调。

●<Y>键:被选中的元件上下对调。

(2)多个元件的旋转

在Altium Designer 20中,还可以将多个元件同时旋转。其方法是:先选定要旋转的元件,然后单击其中任何一个元件并按住鼠标左键不放,再按功能键,即可将选定的元件旋转,放开鼠标左键完成操作。

2.6.4 元件的排列与对齐

在布置元件时,为使电路图美观以及连线方便,应将元件摆放整齐、清晰,这就需要使用Altium Designer 20中的排列与对齐功能。

1.元件的排列

选择菜单栏中的“编辑”→“对齐”命令,其子菜单中各命令说明如下。

●“左对齐”命令:将选定的元件向左边的元件对齐。

●“右对齐”命令:将选定的元件向右边的元件对齐。

●“水平中心对齐”命令:将选定的元件向最左边元件和最右边元件的中间位置对齐。

●“水平分布”命令:将选定的元件向最左边元件和最右边元件之间等间距对齐。

●“顶对齐”命令:将选定的元件向最上面的元件对齐。

●“底对齐”命令:将选定的元件向最下面的元件对齐。

●“垂直居中对齐”命令:将选定的元件向最上面元件和最下面元件的中间位置对齐。

●“垂直分布”命令:将选定的元件在最上面元件和最下面元件之间等间距对齐。

●“对齐到栅格上”命令:将选中的元件对齐在网格点上,便于电路连接。

2.元件的对齐

选择如图2-65 所示子菜单中的“对齐”命令,系统将弹出如图2-66所示的“排列对象”对话框。

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图2-65 “对齐”命令子菜单

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图2-66 “排列对象”对话框

“排列对象”对话框中的各选项说明如下。

(1)“水平排列”选项组

●“不变”单选钮:单击该单选钮,则元件保持不变。

●“左侧”单选钮:作用同“左对齐”命令。

●“居中”单选钮:作用同“水平居中”命令。

●“右侧”单选钮:作用同“右对齐”命令。

●“平均分布”单选钮:作用同“水平中心分布”命令。

(2)“垂直排列”选项组

●“不变”单选钮:单击该单选钮,则元件保持不变。

●“顶部”单选钮:作用同“顶对齐”命令。

●“居中”单选钮:作用同“垂直中心对齐”命令。

●“底部”单选钮:作用同“底对齐”命令。

●“平均分布”单选钮:作用同“垂直分布”命令。

(3)“将基元移至栅格”复选框

勾选该复选框,对齐后,元件将被放到网格点上。

2.6.5 元件的属性设置

在原理图上放置的所有元件都具有自身的特定属性,在放置好每一个元件后,应该对其属性进行正确的编辑和设置,以免使后面的网络表生成及PCB的制作产生错误。

通过对元件的属性进行设置,一方面可以确定后面生成的网络报表的部分内容,另一方面也可以设置元件在图纸上的摆放效果。此外,在Altium Designer 20中还可以设置部分布线规则,编辑元件的所有引脚。元件属性设置具体包含元件的基本属性设置、元件的外观属性设置、元件的扩展属性设置、元件的模型设置、元件引脚的编辑5个方面的内容。

1.手动设置

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图2-67元 件属性设置对话框

双击原理图中的元件,在原理图的编辑窗口中,光标变成十字形,将光标移到需要设置属性的元件上单击,系统会弹出相应的属性设置对话框。如图2-67所示是“Properties(属性)”面板。

用户可以根据自己的实际情况进行设置。

2.自动设置

在电路原理图比较复杂,存在很多元件的情况下,如果以手动方式逐个设置元件的标识,不仅效率低,而且容易出现标识遗漏、跳号等现象。此时,可以使用Altium Designer 20系统所提供的自动标识功能可以轻松地完成对元件的设置。

(1)设置元件自动标号的方式

选择菜单栏中的“工具”→“标注”→“原理图标注”命令,系统将弹出如图2-68所示的“标注”对话框。

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图2-68 “标注”对话框

“标注”对话框中各选项的含义如下。

1)“处理顺序”下拉列表框:用于设置元件标号的处理顺序。

●Up Then Across(先向上后左右):按照元件在原理图上的排列位置,先按自下而上,再按自左到右的顺序自动进行标号。

●Down Then Across(先向下后左右):按照元件在原理图上的排列位置,先按自上而下,再按自左到右的顺序自动进行标号。

●Across Then Up(先左右后向上):按照元件在原理图上的排列位置,先按自左到右,再按自下而上的顺序自动进行标号。

●Across Then Down(先左右后向下):按照元件在原理图上的排列位置,先按自左到右,再按自上而下的顺序自动进行标号。

2)“匹配选项”选项组:从下拉列表框中选择元件的匹配参数,在对话框的右下方可以查看该项的概要解释。

3)“原理图页标注”区域:该区域用于选择要标识的原理图,并确定注释范围、起始索引值及后缀字符等。

●“原理图页”:用于选择要标识的原理图文件。可以直接单击“所有的打开”按钮选中所有文件,也可以单击“所有的关闭”按钮取消选择所有文件,然后勾选所需文件前面的复选框。

●“标注范围”:用于设置选中的原理图要标注的元件范围。有All(全部元件)、Ignore Selected Parts(不标注选中的元件)、Only Selected Parts(只标注选中的元件)3种选择。

●“顺序”:用于设置同类型元件标识序号的增量数。

●“起始索引”:用于设置起始索引值。

●“后缀”:用于设置标识的后缀。

4)“建议更改列表”列表框:用于显示元件的标号在改变前后的情况,并指明元件所在的原理图文件。

(2)执行元件自动标号操作

1)单击“标注”对话框中的“Reset All(复位所有)”按钮,然后在弹出的对话框中单击“OK(确定)”按钮确定复位,系统会使元件的标号复位,即变成标识符加问号的形式。

2)单击“更新更改列表”按钮,系统会根据配置的注释方式更新标号,并显示在“提议更改列表”列表框中。

3)单击“接受更改(创建ECO)”按钮,系统将弹出“工程变更指令”对话框,显示出标号的变化情况,如图2-69所示。在该对话框中,可以使标号的变化有效。

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图2-69 “工程变更指令”对话框

4)在“工程变更指令”对话框中,单击“验证变更”按钮,可以验证标号变化的有效性验证,但此时原理图中的元件标号并没有显示出变化。单击“执行变更”按钮,原理图中元件标号会显示出变化。

5)单击“报告变更”按钮,以预览表方式报告变化,如图2-70所示。

删除多余的元件有以下两种方法:

●选中元件,按<Delete>键即可删除该元件。

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图2-70 更新报告预览表

●选择菜单栏中的“编辑”→“删除”命令,或者按<E>+<D>键进入删除操作状态,光标箭头上会悬浮一个“十字叉”图标,将光标箭头移至要删除元件的中心,单击即可删除该元件。