نرم‌افزار Altium Designer یکی از قوی‌ترین ابزارهای طراحی مدارهای الکترونیکی است که توسط مهندسان و طراحان حرفه‌ای برای ساخت مدارهای چاپی (PCB) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار قابلیت‌هایی مانند طراحی شماتیک، مسیرکشی پیشرفته، مدیریت لایه‌های PCB، تحلیل و شبیه‌سازی، و تولید خروجی برای ساخت بردهای الکترونیکی را ارائه می‌دهد. در این مطلب، گام‌به‌گام به روش طراحی حرفه‌ای مدارهای الکترونیکی در Altium Designer می‌پردازیم.
قبل از شروع طراحی، لازم است با محیط کاربری نرم‌افزار آشنا شوید. مهم‌ترین بخش‌های Altium Designer عبارتند از:
پنجره پروژه (Projects Panel): برای مدیریت پروژه‌ها و فایل‌های مرتبط با آن
ویرایشگر شماتیک (Schematic Editor): برای طراحی مدارهای الکتریکی
ویرایشگر PCB (PCB Editor): برای طراحی برد مدار چاپی
کتابخانه قطعات (Library Panel): برای انتخاب و ایجاد قطعات الکترونیکی
نوار ابزار طراحی: شامل ابزارهای مسیریابی، تنظیم لایه‌ها و چک کردن قوانین طراحی
برای شروع، یک پروژه جدید ایجاد کنید و فایل‌های Schematic و PCB را به آن اضافه کنید. این ساختار به شما کمک می‌کند که مدار خود را از مرحله طراحی شماتیک تا تولید PCB مدیریت کنید.
مرحله طراحی شماتیک یکی از مهم‌ترین بخش‌های ایجاد مدار است، زیرا در این مرحله مدار الکتریکی تعریف می‌شود و ارتباط بین قطعات مشخص می‌گردد.
ایجاد فایل شماتیک:
در بخش Projects Panel روی پروژه خود کلیک راست کرده و گزینه Add New to Project → Schematic را انتخاب کنید.
فایل ایجاد شده را با نام مناسب ذخیره کنید.
اضافه کردن قطعات به مدار:
از Libraries Panel قطعات مورد نظر را انتخاب کنید.
می‌توانید از Place → Part برای جستجو و انتخاب قطعات استفاده کنید.
قطعاتی مانند مقاومت، خازن، ترانزیستور، رگولاتور و آی‌سی‌های مورد نیاز را اضافه کنید.
اتصال بین قطعات:
برای کشیدن سیم بین قطعات از ابزار Wire (W) استفاده کنید.
نام‌گذاری اتصالات و سیگنال‌ها را انجام دهید تا خوانایی مدار افزایش یابد.
بررسی مدار و اصلاح خطاها:
ابزار Electrical Rules Check (ERC) را اجرا کنید تا از صحت طراحی اطمینان حاصل کنید.
نام‌گذاری قطعات و شماره‌گذاری آن‌ها را از طریق Tools → Annotation انجام دهید.
پس از تکمیل طراحی شماتیک، باید مدار را برای طراحی PCB آماده کنید.
پس از طراحی مدار شماتیک، نیاز به طراحی برد مدار چاپی داریم. برای این کار باید Netlist را به PCB منتقل کنیم.
ایجاد فایل PCB:
در Projects Panel گزینه Add New to Project → PCB را انتخاب کنید.
فایل PCB را ذخیره کنید و آن را باز کنید.
انتقال شماتیک به PCB:
در پنجره شماتیک، از منوی Design → Import Changes to PCB استفاده کنید.
در این مرحله، تمام قطعات و اتصالات از شماتیک به PCB منتقل می‌شوند.
تعریف اندازه و شکل برد:
از Design → Board Shape → Define Board Shape استفاده کنید و ابعاد برد را مشخص کنید.
می‌توانید برد را به شکل دلخواه برش دهید یا از طرح‌های استاندارد استفاده کنید.
چیدمان قطعات:
قطعات را به گونه‌ای قرار دهید که اتصالات بین آن‌ها کوتاه‌تر باشد و از تداخل سیگنال‌ها جلوگیری شود.
برای قطعات حساس مانند میکروکنترلرها و مدارات آنالوگ، دقت بیشتری در چیدمان داشته باشید.
از Snap Grid برای قرارگیری دقیق قطعات روی برد استفاده کنید.
پس از چیدمان قطعات، باید مسیرهای مسی را برای انتقال سیگنال‌ها و جریان‌ها طراحی کنید.
استفاده از ضخامت مناسب برای مسیرها: مسیرهای مربوط به جریان‌های بالا باید پهن‌تر باشند.
مدیریت لایه‌های PCB:
لایه‌های سیگنال: برای انتقال داده‌ها و سیگنال‌های کنترلی
لایه زمین و تغذیه: برای کاهش نویز و بهبود عملکرد مدار
لایه‌های چندگانه (Multi-layer PCB): برای طراحی مدارهای پیچیده
مسیریابی دستی یا خودکار:
برای کنترل بیشتر، مسیرها را به‌صورت دستی (Manual Routing) طراحی کنید.
در پروژه‌های پیچیده می‌توان از Auto Router برای مسیرکشی خودکار استفاده کرد.
پس از مسیرکشی، از ابزار Design Rule Check (DRC) استفاده کنید تا از رعایت فاصله‌ها و قوانین طراحی اطمینان حاصل شود.
پس از تکمیل طراحی PCB، باید مدار را برای تولید آماده کنید.
نمایش سه‌بعدی مدار:
از منوی View → 3D Layout Mode استفاده کنید تا نمای سه‌بعدی برد را مشاهده کنید.
موقعیت قطعات و مسیرها را در فضای واقعی بررسی کنید.
بررسی خطاها:
از DRC (Design Rule Check) برای بررسی مشکلات مسیرکشی و اتصال استفاده کنید.
تمام قطعات را از نظر اتصالات صحیح، فاصله‌ها و اندازه پدها چک کنید.
برای ارسال مدار به کارخانه، فایل‌های Gerber را از طریق File → Fabrication Outputs ایجاد کنید.
لیست قطعات (BOM - Bill of Materials) را برای تهیه قطعات استخراج کنید.
با رعایت این مراحل، می‌توانید مدارهای حرفه‌ای، بهینه و بدون خطا در Altium Designer طراحی کنید. این نرم‌افزار امکانات پیشرفته‌ای برای مهندسان الکترونیک و طراحان PCB فراهم می‌کند که امکان طراحی، تحلیل و تولید بردهای الکترونیکی با دقت بالا را فراهم می‌سازد.
