Altium Designer, آموزش, توصیه شده, مقاله, نرم افزار

آموزش آلتیوم دیزاینر – Altium Designer – قسمت اول مقدمه

آموزش آلتیوم دیزاینر

سلام به همراهان همیشگی سیسوگ، قصد دارم نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر رو از صفر تا جایی که دوستان علاقمندی نشون بدن آموزش بدم. اما چی شد که این تصمیم را گرفتم؟

من سال‌های پیش آلتیوم دیزاینر را در حد متوسط کار کرده بودم تا اینکه بعد از چندین سال فاصله از طراحی مدار توی واحد طراحی یه شرکت استخدام شدم.

اولش فکر میکردم خب به اندازه کافی آلتیوم رو بلدم و مشکلی پیش نمیاد، البته با دیدگاهی که از دوره دانشگاه داشتم یا بهتر بگم با توجه به آموزش‌هایی که توی دانشگاه دیده بودم. تا اینکه با اولین چالشم یا در واقع با شروع چالش‌ها روبرو شدم. مدیرم بهم گفت مداری رو طراحی کنم و PCB اون رو بزنم. اما کتابخونه‌ای از قطعاتش نداشتم و توی اینترنت هم چیز خاصی پیدا نکردم، برای همین مجبور شدم با توجه به User Manual اش کتابخونه رو طراحی کنم، در واقع اینجا بود که یاد گرفتم چطور خودم میتونم یه کتابخونه طراحی کنم.

پشت سر هم چالش‌های مختلف رو پشت سر گذاشتم تا  روزی که ازم خواستن یه برد 4 لایه با شرایط خاص بزنم!!!! خلاصه تموم این چالش‌ها باعث شد هر روز بیشتر و بیشتر به آلتیوم مسلط بشم و تصمیم گرفتم این تجربیات که زمان زیادی براش صرف شده را تا جایی که دوستان علاقمند باشند، در اختیار سیسوگی‌های عزیز قرار بدم.

شاید من فرد خوش شانسی بودم که توی شرکتی مشغول به کار شدم که به کارمندای جدید فرصت یادگیری می‌داد چون خیلی از شرکت‌ها هستن که تنها افرادی که مهارت زیادی دارند را استخدام می‌کنند و از آنجایی که محیط دانشگاه مهارت‌های لازم برای کار را به دانشجوها یاد نمیدن به همین خاطر خیلی از فارغ التحصیلان بیکار می‌مونن (به جز اون دسته افردی که خودشون تلاش می‌کنن تا مهارت‌های لازم را یاد بگیرن که البته موفقیت آن‌ها هم ناشی از تلاش خودشون هستن نه آموخته‌های دانشگاهی).

خیلی از مؤسسات هم هستن که از این ضعف محیط‌های آموزشی استفاده می‌کنند و دوره‌های آموزشی برگزار می‌کنند که خب گاهی وقتی وارد محیط کار میشی می‌بینی این مؤسسات هم چیز زیاد مفیدی بهت یاد ندادن! البته لطف کردن و دانشجو را حداقل در نقطه شروع قرار دادند. خلاصه اینکه سعی دارم مسیر پر پیچ و خمی که خودم در زمینه طراحی مدار طی کردم را برای سیسوگی‌ها هموارتر کنم.

 

مدار چاپی چیست؟

 

مدار چاپی PCB

مدار چاپی یا همان PCB که مخفف Printed Circuit Board هست از یک برد نارسانا که به وسیله سطحی از مس پوشیده شده تشکیل می‌شه، که این مس‌ها همان سیم‌ (Track) هایی است که قطعات الکترونیکی مدار را به همدیگه مرتبط می‌کنه.
برد مدار چاپی میتونه در یک لایه، دو لایه، چهار لایه و یا در چند لایه باشه، بدین صورت که برد یک لایه به عبارتی “برد یک رو” است که تمام قطعات و ترک‌ها در یک سمت برد قرار دارند. در برد دو لایه قطعات و ترک‌ها در دو طرف برد قرار دارند و ترک‌ها از طریق Via به هم وصل می‌شوند. در برد چهار لایه دو لایه میانی وجود دارد که فقط ترک‌ها می‌توانند روی آن دو لایه قرار گیرند و قطعات تنها روی لایه‌های بالایی و پایینی قرار دارند. برد چند لایه نیز مشابه برد چهار لایه است با این تفاوت که تعداد لایه‌های میانی بیشتر می‌شود.

Via چیست؟

Via ها سوراخ‌های ریزی هستند که یا توسط شرکت چاپ مدار متالیزه(قلع کاری) می‌شوند و یا به صورت دستی به واسطه سیم نازکی که از داخل سوراخ عبور می‌دهیم دو طرف برد را به هم وصل میکنن . در تصویر زیر Via متالیزه شده را مشاهده می‌کنید.

برد مدار چاپی چند لایه

Pad چیست؟

برای لحیم کردن قطعات روی سطح PCB قسمت‌های پوشیده شدهای از مس وجود دارد که به آن‌ها پد (Pad) گفته می‌شود. این پدها می‌تونن به صورت سوراخ‌دار برای قطعات Dip و به صورت مسطح برای قطعات SMD وجود داشته باشند.

 

Pad چیست

چرا از مدار چاپی (PCB) استفاده کنیم؟

یه مهندس الکترونیک همیشه با مدارات و بردهای مختلف سر و کار دارد که بردهای مدار چاپی نویزپذیری کمتری دارند، فضای کمتری را اشغال می‌کنند و مونتاژ آن‌ها راحتتر است. پس نسبت به بردهای تست که روی ورا برد و … ساخته میشن امتیاز بالاتری دارند (بدون در نظر گرفتن هزینه برد). البته خب گاهی هم پیش میاد که یکی دو روز برای چاپ بردتون منتظر موندین و بعد برای مونتاژ برد وقت صرف کردین اما در نهایت میبینید برد اصلاً کار نمیکنه!!! کلی برد را زیر و رو می‌کنید و شروع می‌کنید از اول بررسی کردن که متوجه میشید بلهههه شرکت محترمی که برد را برای چاپ بهش داده بودین Via را متالیزه نکرده! حالا از خوش شانسی شما دقیقاً اون Via زیر آی سی قرار داره و نمیشه به راحتی با سیم مشکل را حل کرد.

برد مدار چاپی مجموعه‌ای از مدارهای الکتریکیه که قطعات الکترونیکی مانند مقاومت،خازن، آی سی و … روی آن مونتاژ می‌شه. در بعضی بردها از یک لایه چاپ محافظ (چاپ سبز) برای محافظت از شُک‌های مکانیکی یا نویزها استفاده می‌شه که باعث می‌شوند اتصالات غیر مجاز در مدار به وجود نیاید. برای ترتیب قرارگیری اجزا و ترک‌های بین آن‌ها در این بردها نیاز به طراحی هست که برای این کار یکی از نرم‌افزارهای مناسب نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر است.

 

چرا آلتیوم دیزاینر؟  اصلا آلتیوم دیزاینر چیست؟

آلتیوم دیزاینر

شرکت آلتیوم در سال 1985 در کشور استرالیا تاسیس شد. یکی از نرم‌افزار‌های مشهور و ارزان قیمت این شرکت در آن زمان Protel بود، که در سال 2001 به آلتیوم تغییر یافت و یکی از مشهورترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای طراحی مدارات چاپی است. به خصوص در ایران، اغلب شرکت‌های چاپ برد تنها خروجی‌های این نرم‌افزار را می‌پذیرند و یا حتی در صورت پذیرش فایل‌های دیگری مانند پروتئوس برای تبدیل به پروتل هزینه اضافی دریافت می‌کنند! متاسفانه برای طراحی مدار، نرم‌افزار اپن سورسی که شرکت‌های چاپ برد قبول داشته باشند وجود ندارد.
آموزش پروتل 99 Protel 99 SE

امکانات و ویژگی‌های نرم‌افزارآلتیوم چیست؟

از نرم‌افزار آلتیوم برای پیاده‌سازی شماتیك‌، طراحی PCB و آنالیز مدارهای آنالوگ و برخی مدار‌های دیجیتالی استفاده می‌شه. یكی از مزایای این نرم‌افزار دسته بندی مناسب كتابخانه‌ها به نحوی است كه با صرف زمان كوتاهی می‌تونید قطعه مورد نظر را پیدا کنید. آنالیز مدارهای آنالوگ در پروتل، توسط تحلیل‌گر پی اسپایس انجام می‌شه.
این نرم‌افزار توانایی طراحی چند لایه‌ای PCB در محیط دو بعدی و همچنین سه بعدی را دارد، که محیط سه بعدی دید بهتری از طراحی و موقعیت قطعات به شما میده و شما در محیط سه بعدی قابلیت چرخش برد را نیز دارید که میتونید نمای 360 درجه‌ای از طراحی خودتون ببینید.
طراحی 3 بعدی با آلتیوم
شما می‌تونید شماتیک را طراحی کنید و به راحتی آن را به PCB تبدیل کنید. البته بعضی از دوستان راه سخت‌تر را انتخاب می‌کنند و به وسیله تعریف نتِ‌ها PCB را طراحی می‌کنند که قاعدتاً مشکلات پس از طراحی و در زمان ساخت، عیب‌یابی و تغییر PCB نمایان می‌شه. در طراحی PCB قطعات الکترونیکی می‌توانند در قسمت زیر و روی برد مدار چاپی قرار بگیرند. نرم افزار آلتیوم این قابلیت را دارد تا پایه‌های این قطعات را به صورت اتوماتیک یا دستی در هر لایه‌ای از PCB به یکدیگر متصل کنه که به اصطلاح به این کار Routing گفته می‌شه.
شما می‌تونید با استفاده از PCB Rules قوانینی را برای جلوگیری از خطا در طراحی تعریف کنید.
برای مثال می‌تونید در قسمت PCB Rules حداقل و حداکثر پهنای Track، حداقل فاصله قطعات و Track‌ها و … را تعیین کنید.

در این نرم‌افزار می‌تونید تمام تمام ابعاد و جوانب یک دستگاه را لحاظ کنید. هم‌چنین به راحتی می‌تونید لیست قطعات مورد استفاده و یا مشکلات و اشتباهات مدار را از نرم‌افزار استخراج کنید. از نظر من یکی از بهترین قابلیت‌های آلتیوم طراحی به صورت تیمی است و در صورت تغییرات در شماتیک یا PCB این تغییرات را در بقیه‌ی مراحل می‌تونه اعمال کنه.

در قسمت بعدی نحوه کار با نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر را به صورت گام به گام شروع می‌کنیم. با سیسوگ همراه باشید.


انتشار مطالب با ذکر نام و آدرس وب سایت سیسوگ، بلامانع است.

شما نیز میتوانید یکی از نویسندگان سیسوگ باشید.  همکاری با سیسوگ

 

نوشته های مشابه

یک دیدگاه در “6”

  1. Avatar امید گفت:

    عالیه خیلی ممنون ولی کتاب ها و مقالات زیادی برای این نرم افزار هست اگر نسخه جدید التیوم رو اموزش بدید واقعا فوق العاده و ارزشمند میشه مخصوصا اینکه به خاطر تغیر ظاهری که نسخه جدید داره خیلی ها وقت ندارن برن سمت یادگیریش

    1. N H N H گفت:

      ممنون از شما.
      سعی میکنم آموزش را روی ورژن جدید ادامه بدم.

  2. Avatar کاظم گفت:

    سلام
    ممنون از کار خوبی که شروع کردید
    فقط یک جا گفتید که حد اکثر برد ها 4 لایه هستند اما من شنیدم که برد های بیست لایه هم داریم

    1. Sisoog Os Sisoog Os گفت:

      بله بردهای تعداد بالایه بیشتر هم داریم که سیستم طراحی اونها تقریبا شبیه بردهای 4 لایه هست

  3. Avatar رایان گفت:

    درود
    بسیار عالی و بسیار تشکر.
    لطفا با نسخه ۱۹ شروع کنید.

    1. N H N H گفت:

      سلام خواهش میکنم
      ممنون از نظر شما… سعی میکنم برای قسمت های بعد با ورژن جدید آموزش را ادامه بدم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *