آلتیوم دیزاینر چیست؟ معرفی + بررسی کاربرد ها

آموزش – دوره آلتیوم دیزاینر – مقاله های سیسوگ – نرم افزار آلتیوم دیزاینر – نرم افزار های الکترونیک

1029 بازدید

۱۳۹۷-۱۱-۱۷

9 دقیقه

نویسنده: electronic girl
درباره نویسنده: دوستدار الکترونیک

در پاسخ به این سوال که آلتیوم دیزاینر چیست و در خصوص معرفی آلتیوم دیزاینر ابتدا به بیان موارد زیر میپردازیم.

شرکت آلتیوم دیزاینر 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 دیزاینر تغییر یافت و یکی از مشهورترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای طراحی مدارات چاپی تبدیل شد. از نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر 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 آلتیوم دیزاینر، توسط تحلیل‌گر پی اسپایس انجام می‌شه.

سلام به همراهان همیشگی سیسوگ، قصد دارم آموزش 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 دیزاینر 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 دیزاینر 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 (PCB) 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 لایهنیز مشابه برد چهار لایه است با این تفاوت که تعداد لایه‌های میانی بیشتر می‌شود. فکر می‌کنم بد نباشه که تاریخچه برد مدار چاپی (pcb) رو هم در همین راستا مطالعه کنید.

Via چیست؟

اگر با آلتیوم دیزاینر سر و کله زده باشید via یک برایتان یک اسم آشناست. 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.

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.

چرا از مدار چاپی (PCB) استفاده کنیم؟

ممکن است بپرسید به عنوان یک مهندس الکنرونیک چقدر به نرم افزار آلتیوم دیزاینر نیاز دارم ؟ 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.

آلتیوم دیزاینر چیست؟

شرکت آلتیوم دیزاینر 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 دیزاینر تغییر یافت و یکی از مشهورترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای طراحی مدارات چاپی تبدیل شد. 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 آلتیوم دیزاینر هزینه اضافی دریافت می‌کنند! متاسفانه برای طراحی مدار، نرم‌افزار اپن سورسی که شرکت‌های چاپ برد قبول داشته باشند وجود ندارد.

امکانات و ویژگی‌های نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر چیست؟

از نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر 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 آلتیوم دیزاینر، 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.

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 نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر می‌تونید 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 دیزاینر طراحی به صورت تیمی است و در صورت تغییرات در شماتیک یا PCB این تغییرات را در بقیه‌ی مراحل می‌تونه اعمال کنه.

آموزش نصب آلتیوم دیزاینر

در ادامه، آموزش نصب آلتیوم دیزاینر (Altium Designer) را مرحله به مرحله برای سیستم‌عامل ویندوز ارائه می‌دهم:

گام 1: پیش‌نیازهای سیستم را بررسی کنید

قبل از نصب آلتیوم، مطمئن شوید که سیستم شما دارای مشخصات زیر است (ممکن است باتوجه‌به نسخه کمی تفاوت داشته باشد):

سیستم‌عامل: Windows 10 یا 11 (ترجیحاً 64 بیت)

پردازنده: حداقل Intel Core i5 یا معادل آن

رم: حداقل 8 گیگابایت (پیشنهاد: 16 گیگ)

فضای دیسک: حداقل 10 گیگابایت فضای آزاد

رزولوشن نمایشگر: حداقل 1920×1080

اتصال به اینترنت برای فعال‌سازی نسخه رسمی

گام 2: دریافت فایل نصب

به سایت رسمی آلتیوم مراجعه کرده و نسخه آزمایشی یا رسمی را دانلود کنید.

اگر از نسخه کرک شده استفاده می‌کنید، آن را از منابع غیررسمی (با مسئولیت خودتان) تهیه کنید. معمولاً فایل به‌صورت فشرده (ZIP یا RAR) است.

گام 3: استخراج فایل و شروع نصب

فایل فشرده را با برنامه‌هایی مانند WinRAR یا 7-Zip استخراج کنید.

وارد پوشه استخراج‌شده شوید و روی فایل Setup.exe یا AltiumInstaller.exe راست کلیک کرده و گزینه Run as administrator را بزنید.

منتظر بمانید تا پنجره نصب ظاهر شود.

گام 4: پیکربندی مراحل نصب

در صفحه خوش‌آمدگویی، روی گزینه Next کلیک کنید.

شرایط لایسنس (License Agreement) را خوانده و گزینه I accept the agreement را تیک بزنید، سپس Next کنید.

مسیر نصب را انتخاب کنید یا به حالت پیش‌فرض بگذارید (مثلاً: C:\Program Files (x86)\Altium\ADXX).

در مرحله انتخاب قابلیت‌ها، می‌توانید مشخص کنید چه ابزارهایی نصب شوند:

PCB Design

FPGA Tools

Simulation

Draftsman

(بسته به نیاز خود آن‌ها را تیک بزنید یا حذف کنید.)

روی Next و سپس Install کلیک کنید.

گام 5: فعال‌سازی نرم‌افزار

برای نسخه رسمی:

پس از نصب، نرم‌افزار را اجرا کنید.

صفحه ورود به حساب آلتیوم باز می‌شود. اطلاعات حساب رسمی خود را وارد کرده و وارد شوید.

در بخش License Management، لایسنس خود را از سرور آلتیوم فعال نمایید.

برای نسخه کرک شده (غیررسمی):

⚠ هشدار: استفاده از کرک خلاف قوانین و همراه با ریسک امنیتی است.

پس از نصب، نرم‌افزار را نبندید یا باز نکنید.

وارد پوشه کرک شوید و فایل‌هایی مانند AD.exe یا DXP.exe را کپی کنید.

آن‌ها را در مسیر نصب برنامه (مثلاً: C:\Program Files\Altium\AD22) جایگزین فایل اصلی کنید (Paste + Replace).

بعضی نسخه‌ها نیاز به اجرای فایل Patch دارند. روی فایل Patch کلیک‌راست کنید و Run as administrator را بزنید تا نرم‌افزار فعال شود.

گام 6: اجرای آلتیوم و انجام تنظیمات اولیه

حالا می‌توانید آلتیوم دیزاینر را باز کنید.

در اولین اجرا، ممکن است از شما خواسته شود که کتابخانه‌های قطعات را آپدیت یا دانلود کنید.

برای سهولت در طراحی، وارد بخش Preferences شوید و تنظیمات زیر را انجام دهید:

انتخاب واحد (میلی‌متر یا اینچ)
تنظیم لایه‌های PCB
افزودن کتابخانه‌ها (Library)
انتخاب تم گرافیکی تیره یا روشن

گام 7: تست نصب و آغاز پروژه جدید

از منوی بالا گزینه File > New > Project > PCB Project را انتخاب کنید.

یک شماتیک و یک PCB جدید بسازید.

از ابزارهای طراحی استفاده کنید تا مطمئن شوید همه امکانات به‌درستی کار می‌کنند.

در قسمت دوم ( ایجاد پروژه در آلتیوم دیزاینر ) نحوه کار با نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر را به صورت گام به گام شروع می‌کنیم. با سیسوگ همراه باشید.

مطالب مرتبط

قسمت دوم − ایجاد پروژه در آلتیوم دیزاینر
قسمت سوم − ابزارهای آلتیوم دیزاینر
قسمت چهارم − تفاوت محیط شماتیک آلتیوم 16 و 18
قسمت پنجم − ورود به دنیای PCB در آلتیوم دیزاینر
قسمت ششم − مقدمات طراحی PCB در آلتیوم 16 و 18
قسمت هفتم − طراحی PCB در آلتیوم دیزاینر 16 و 18
قسمت هشتم − ابزارهای محیط PCB
قسمت نهم − ساخت کتابخانه (شماتیک)
قسمت دهم − ساخت کتابخانه (فوت پرینت PCB)
قسمت یازدهم − تنظیمات Rules آلتیوم دیزاینر
قسمت دوازدهم − نکات کاربردی طراحی PCB
قسمت سیزدهم− دستورات پرکاربرد و کلیدهای میان‌بر در آلتیوم دیزاینر
قسمت چهاردهم− افزودن حروف فارسی و لوگو به PCB
قسمت پانزدهم− سیگنال دیفرانسیلی
قسمت شانزدهم− لایه‌های PCB و طراحی برد چند لایه
قسمت هجدهم– Via چیست و محاسبات مربوط به آن در طراحی PCB
قسمت نوزدهم — بخیه زدن در آلتیوم دیزاینر Via Stitching
قسمت بیستم — شیلد کردن در آلتیوم دیزاینر
قسمت بیست و یکم — پهنای ترک ها در طراحی PCB

دوره رایگان آموزش آلتیوم دیزاینر – سیسوگ

اطلاعات

1029

لینک و اشتراک

آلتیوم دیزاینر چیست؟ | قسمت اول آموزش آلتیوم دیزاینر