Curso Altium Designer Parte 1 (Introducción) Empezando con el diseño de PCB Resumen Este tutorial busca brindar una idea general de la forma cómo se hace un diseño esquemático, cómo se pasa este a una PCB y cómo se generan los archivos de manufactura. También enseña a realizar proyectos, crear librerías integradas, da a conocer el entorno 3D que proporciona el programa, y además a generar modelos 3D de los componentes para los impresos. Bienvenido al mundo de Altium Designer un completo entorno de desarrollo de productos electrónicos. Finalmente, vale aclarar que este tutorial te enseñará acerca de la creación de proyectos de PCB, por medio del diseño de un multivibrador astable. Creando un Nuevo Proyecto PCB Básicamente un proyecto en Altium Designer es un conjunto de enlaces a documentos de configuración relacionados a un diseño. Un archivo proyecto (tipo xxx.PrjPCB) es un documento de texto tipo ASCII que enlista documentos y archivos de configuración relacionados con el proyecto. Los documentos que no estén asociados a un proyecto se le llaman documentos libres o “free documents” por su traducción al inglés. Los enlaces a los esquemáticos y a los archivos de salida, como, los de PCB, FPGA, embebidos (VHDL) o librerías, pueden añadirse a un proyecto. Una vez el proyecto es compilado da lugar a la verificación, sincronización y comparación del diseño. Cualquier cambio al esquemático original o a la PCB, por ejemplo, es actualizado cuando se compila el proyecto. El proceso de creación de un nuevo proyecto es el mismo para todos los tipos de proyectos, como ejemplo crearemos un proyecto para hacer una PCB. Primero crearemos el archivo proyecto y luego agregaremos una hoja de un esquemático en blanco o “schematic sheet” al nuevo proyecto. Después crearemos un archivo PCB en blanco y lo agregaremos al proyecto también. Para comenzar este tutorial, crearemos un nuevo proyecto PCB: 1. Seleccionamos File » New » Project » PCB Project desde la barra de menús, o daremos clic sobre el proyecto en blanco (PCB) en la nueva sección del archivos. Si este no se puede visualizar, seleccione Files desde el botón System en la parte inferior derecha de la ventana.
Alternativamente, puede seleccionar Printed Circuit Board Design en la parte Pick A Task en la página de inicio de Altium Designer (si no se puede ver la página dar clic en View » Home) y luego dar clic sobreNew Blank PCB Project. 2. El Projects muestra el nuevo archivo proyecto, PCB_Project1.PrjPCB, enlistado pero sin ningún documento añadido. 3. Puede cambiar el nombre del archivo del proyecto (con extensión .PrjPCB) seleccionando File » Save Project As. Busque el lugar en donde desea guardar el archivo en su disco duro y escriba Multivibrator.PrjPCB en el espacio File Name y de clic sobre Save. Posteriormente agregaremos un esquemático al proyecto vacío. Este esquemático será el diseño de un circuito multivibrador astable. Generando una Nueva Hoja para Esquemáticos Para crear una nuevo esquemático se deben de seguir los siguientes pasos: 1. Seleccione File » New » Schematic, o dar clic sobre Schematic Sheet en la sección New en el Files. Una nueva hoja esquemática en blanco con nombre Sheet1.SchDoc aparecerá en la ventana y el archivo será agregado al proyecto automáticamente. La hoja esquemática ahora será enlistada bajo la sección Source Documents en la pestaña Projects.
2. Cambie el nombre del nuevo archivo esquemático (con extensión .SchDoc) seleccionado File » Save As. Busque el lugar en donde quiere guardar el archivo dentro su disco duro y escriba el nombre Multivibrator.SchDoc en el campo File Name y de clic
sobre Save. Cuando la hoja esquemática en blanco es abierta, notificará que el espacio de trabajo ha cambiado. Ahora se puede visualizar en la barra de herramientas una serie de botones y herramientas nuevas, la barra de menú incluye nuevos ítems y el Sheet es desplegado. Ahora estás en el Editor de Esquemáticos. Puedes personalizar muchos aspectos de tu espacio de trabajo, por ejemplo cambiar de posición los es y las barras de herramientas o personalizar el menú y los comando de la barra de herramientas. Ahora podemos añadir nuestro esquemático en blanco al proyecto antes de continuar con el diseño. Agregando Hojas Esquemáticas al Proyecto Si las hojas esquemáticas que desea agregar al proyecto son documentos libres, de clic derecho sobre el nombre del proyecto en el Projects y seleccione Add Existing to Project. Elija el nombre(s) del documento(s) y de clic en Open. Como alternativa, puede arrastrar el documento libre dentro de la lista del proyecto en el Projects. La hoja esquemática esta ahora enlistada bajo el nombre del proyecto en la pestaña Projects e inmediatamente se enlaza al mismo. Configurando las Opciones del Esquemático La primera cosa que debe hacer antes de comenzar a dibujar el circuito es configurar apropiadamente las opciones del documento. Para ello complete los siguientes pasos: 1. Desde los menús, seleccione Design » Document Options y abrirá el cuadro de dialogoDocuments Options. Para este tutorial, el único cambio que necesitamos hacer aquí es cambiar el tamaño de la hoja a A4. En la pestaña Sheet Options, encontrará los campos de estilos estándar. Da clic en la flecha para ver los demás estilos de hoja. 2. Seleccione el estilo A4 y de clic en el botón OK para cerrar el cuadro de dialogo y actualizar el tamaño de la hoja. 3. Para volver a ver todo el área de trabajo otra vez, seleccione View » Fit Document. En Altium Designer, puede activar cualquier menú simplemente presionando la letra correspondiente (hace referencia a la letra subrayada del menú). Todos los submenús también se pueden activar con su letra correspondiente. Por ejemplo, el atajo para seleccionar el siguiente submenú View » Fit Document, es presionar la letra V seguida de la D. Cualquier submenú tal como Edit » DeSelect, puede ser llamado directamente con las letras correspondientes. Para activar el submenú Edit » DeSelect » All on Current Document, solo presionas X (para llamar el menú DeSelect directamente) seguida de la letra S. A continuación se establecerán las preferencias del esquemático: 1. Selecciona Tools » Schematic Preferences [el atajo es: T, P] para abrir el cuadro de diálogoPreferences. Este diálogo permite establecer las preferencias globales que se pueden aplicar a todas las hojas de los esquemáticos a trabajar.
2. Al dar clic sobre Schematic – Default Primitives en el árbol de selección (a la izquierda del cuadro de diálogo) activa las opciones permanentes. Da clic sobre el botón OK para cerrar el cuadro de diálogo. 3. Antes de dibujar tu diseño esquemático, guarde esta hoja esquemática, entonces seleccione File » Save [el atajo es: F, S].
Curso Altium Designer Parte II (Dibujando primer esquemático) Dibujando el Esquemático Ahora estás listo para empezar a capturar (dibujar) el esquemático. Para este tutorial, usaremos el circuito mostrado abajo (Figura 1). Este circuito usa dos transistores 2N3904 configurados como un multivibrador astable con retroalimentación.
Figura 1. Multivibrador Astable. Localizando los Componentes e Instalando Librerías Para istrar los miles de símbolos esquemáticos incluidos en Altium Designer, el editor de esquemáticos brinda un poderoso buscador de librerías. Aunque los componentes para el diseño que tenemos se encuentran en las librerías preinstaladas, es útil saber cómo buscar a través de las librerías para hallar los componentes necesarios. Siga los siguientes pasos para localizar y agregar las librerías que requieres para completar el circuito. Primero buscaremos los transistores, ambos son 2N3904:
1. Da clic sobre la pestaña Libraries para ver el correspondiente. 2. Presione el botón Search en el Libraries o seleccione Tools >> Find. 3. Para este ejemplo asegúrese de que el menú desplegable Search in se encuentre enComponents. Hay más opciones para buscar dentro de las librerías con diferentes criterios. 4. En el campo Scope seleccione la opción Libraries on Path y en el campo Path esté la dirección donde se encuentran las librerías. Si aceptas la dirección que está por defecto, te llevará a la carpeta que se creó en el momento de la instalación. Para este ejemplo la casilla Include Subdirectories no debe estar seleccionada. 5. Queremos buscar todos los componentes con la referencia 3904, así que escribiremos en la parte superior del cuadro de diálogo Libraries Search, *3904*. El símbolo * es usado para que el buscador incluya todo componente que contenga el valor escrito dentro de los asteriscos sin tener en cuenta los prefijos ni los sufijos que los fabricantes le den a los componentes. 6. Da clic sobre el botón Search para comenzar la búsqueda. Los resultados se encontrarán en el Libraries. 7. Da clic sobre el nombre del componente 2N3904 encontrado en la librería Miscellaneous Device.IntLib. Esta librería contiene los símbolos y todas las herramientas necesarias para la simulación de transistores BJT. 8. Si escoges un componente que se encuentra en una librería que no esté instalada, debe confirmar la instalación de la librería antes de poder usar el componente en tu esquemático. Desde la librería Miscellaneous Device se encuentran instalados por defecto todos los componente necesarios para este ejemplo.
Las librerías instaladas aparecerán en la lista desplegable de la parte superior del Libraries y una vez se seleccione la nueva librería instalada, los componentes de esta se desplegarán una lista bajo el menú desplegable. El filtro de componentes de este puede ser usado para localizar rápidamente un componente incluido en la librería. Poniendo los Componentes dentro de tu Esquemático Los primeros componentes que necesitamos poner dentro de nuestro esquemático son los dos transistores Q1 y Q2 tal como se muestra en la figura 1: 1. Seleccione View » Fit Document [el atajo es: V, D] para que el esquemático ocupe toda la ventana. 2. Cerciórese de que el Libraries este desplegado, dando clic sobre la pestaña del mismo nombre. 3. Q1 y Q2 son transistores BJT, así que seleccione la librería Miscellaneous Devices.IntLib de la lista desplegable de la parte superior del Libraries. 4. Use el filtro rápido para localizar el componente necesario. Al realizar la búsqueda con el carácter “*” mostrará una lista de todos los componentes que se encuentran en la librería. Escribe *3904* en el campo bajo el menú desplegable donde se escogen las librerías, y así se mostrarán todos los componentes que incluyan el texto entre los asteriscos, en el campo Component Name. 5. Da clic sobre el componente 2N3904 de la lista para seleccionarlo, luego da sobre el botón Place, de igual manera, puedes dar doble clic sobre el nombre del elemento. El cursor cambiará a una cruz y tendrá una versión “flotante” del elemento elegido, sobre él. Ahora te encuentras en el modo colocación y si mueves el cursor alrededor, el transistor se desplazará con él. 6. Antes de poner cualquier elemento sobre el diagrama, se deben modificar las propiedades del mismo, por eso, mientras el transistor flotante esté sobre el cursor, presiona la tecla TAB, esto abrirá el cuadro de diálogo Component Properties y ahora podremos configurarlo a gusto, en las opciones que aparecen abajo. 7. En la sección Properties del cuadro de diálogo, establezca el valor del identificador
escribiendo Q1 en el campo Designator. 8. A continuación revisaremos que el footprint represente el componente en la PCB, para este tutorial, tendremos que usarlas librerías incluidas con el programa, lo que significa que los modelos de footprint y de simulación ya se encuentran contenidos. Cerciórate de que el nombre del footprint TO-92A esté incluido en las lista Models, y deja los otros tal como están. Da un clic sobre el botón OK para cerrar el cuadro de diálogo.
Ahora estás listo para poner los componentes necesarios dentro de tu diseño: 1. Mueve el cursor (con el símbolo del transistor) hasta poner el transistor un poco a la izquierda en medio de la hoja. Una vez satisfecho con la posición del transistor presiona clic izquierdo o ENTERpara ponerlo dentro del esquemático. 2. Mueve el cursor y tendrás una copia del transistor que acabas de ubicar sobre el esquemático, ya que aún te encuentras en el modo situar con el transistor flotante sobre el cursor; esta característica de Altium Designer permite poner múltiples copias del mismo elemento. Así pues nos disponemos a ubicar el segundo transistor, este último es igual al anterior, por ende no es necesario editarlo nuevamente. Altium Designer incrementará automáticamente el identificador del componente una vez lo coloques en el esquemático, por ello el siguiente transistor automáticamente se le será asignado Q2. 3. Si vuelves al diagrama esquemático de la figura 1 notaras que Q2 está dibujado al revés de Q1. Para cambiar la posición del transistor presiona X mientras está aún flotando sobre el cursor, esto girará el componente en el eje horizontal. 4. Mueve el cursor a la derecha de Q1, para posicionar el componente de forma más exacta, presiona la tecla PAGEUP dos veces para hacer zoom. Ahora deberías ser capaz de ver las líneas de la cuadrícula. 5. Una vez posiciones el cursor en el lugar deseado, presiona clic izquierdo o ENTER para poner Q2. Una vez más se mantendrá una copia del transistor sobre el esquemático y
flotará sobre el cursor listo para ser puesto. 6. Ahora que ya hemos puesto todos los transistores, saldremos del modo colocación dando clic derecho del mouse o presionando la letra ESC. El cursor volverá a su forma original. A continuación ubicaremos las cuatro resistencias: 1. En el Libraries debemos cerciorarnos que la librería activa sea Miscellaneous Devices.IntLib. 2. Escriba res1 en la casilla bajo el nombre de la librería, para así filtrar componentes 3. Da clic sobre Res1en la lista de componentes para seleccionarlo, luego da clic sobre el botónPlace. Ahora tendrá el símbolo de una resistencia flotando sobre el cursor. 4. Presiona la tecla TAB para cambiar los parámetros del resistor. En la sección Properties del cuadro de diálogo, establece el valor del identificador primero escribiendo R1 en el campoDesignator. 5. Cerciórate que el nombre del footprint sea AXIAL-0.3 incluida en la lista de modelos. 6. El contenido del campo Comment del componente esquemático, usualmente es el valor de la resistencia. Así pues, escribe 100K dentro del campo Comment para R1. 7. Si no estás seguro de simular el circuito desmarca la opción Visible de la casilla de Value. 8. Presione la tecla espaciadora para rotar la resistencia 90° pues esta es la orientación correcta. 9. Ubica el resistor bajo la base de Q1 (véase la figura 1) y da clic izquierdo o presiona ENTER. Aun no te preocupes por conectar la resistencia con el transistor, más tarde haremos el conexionado. 10.La siguiente resistencia R2 de 100K debes ubicarla bajo la base del transistor Q2. El identificador se incrementará automáticamente cuando pongas el segundo resistor. 11.Las resistencias restantes, R3 y R4, tienen un valor de 1K, así que presiona la tecla TAB para llamar el cuadro de diálogo Component Poperties, asigna 1K en Comment, y verifica que la casillaVisible de Value esté desactivada. Para cerrar presiona OK. 12.Ubica y pon a R3 y R4 tal como se muestra en la figura 1. Para salir del modo colocación presiona clic derecho o la tecla ESC. Ahora pondremos los dos condensadores: 1. El condensador también se encuentra en la librería Miscelaneous Devices.IntLib, la cual ya debe estar seleccionada en el Libraries. 2. Escribe cap en el filtro de componentes del Libreries. 3. Da clic sobre CAP de la lista de componentes, luego en el botón Place, ahora tendrás el
símbolo del capacitor flotando sobre el cursor. 4. Presiona la tecla TAB para cambiar las propiedades del condensador. En el cuadro de diálogoComponent Properties establece el identificador C1, 20n en Comment, desactiva la casilla Visiblepara Value y verifica que el footprint RAD-0.3 este seleccionado en la lista Models. Da clic sobreOK. Al igual que con el resistor, si deseas simular el circuito necesitas asignarle al parámetroValue 20n, en este caso, ya definida la capacitancia pasas a hacer uso de la característica de indireccionamiento para enlazar el valor del parámetro Value con el campo Comment. En caso de que no vayas a simular el circuito asegúrate que la casilla Visible del parámetro Value esté desactivada. 5. Ubica y pon los dos capacitores del mismo modo que hiciste con los elementos anteriores. 6.
Da clic derecho o presiona la tecla ESC para salir de modo colocación.
El último elemento a ser puesto es el conector localizado en Miscellaneous Connectors.IntLib. 1. Escoja la librería Miscellaneous Connectors.IntLib desde el Libraries. El conector que necesitamos es un socket de dos pines, así que filtramos los componentes escribiendo *2*. 2. Escoge Header 2 desde la lista de elementos y da clic sobre el botón Place. Presiona TAB para editar sus propiedades, cambia el identificador a Y1 y verifica que su footprint sea HDR1X2. El parámetro Value no se requiere, y cuando desees simular el circuito cambia este componente por una fuente de voltaje. Da clic OK para cerrar el cuadro de diálogo. 3. Antes de poner el conector, presiona X para girarlo horizontalmente pues esta es la orientación correcta. Da clic para poner el conector en el esquemático. 4. Da clic derecho o presiona ESC para salir del modo colocación. 5. Guarda tu esquemático seleccionando File » Save desde la barra de herramientas [el atajo es: F, S]. Ahora tienes todos los componentes, fíjese que estén como se muestra en la figura 2, de tal forma que haya suficiente espacio para conectar todos lo pines, esto es importante pues no puedes cruzar un pin sobre otro para llegar más allá de este, si lo haces los pines se conectarán entre sí. Si necesitas mover un componente da clic sostenido sobre el este y mueve el ratón hasta donde desees llevarlo.
Figura 2. Todos los elementos ubicados sobre el esquemático. Realizando el conexionado del circuito El conexionado es el proceso de crear una conexión entre varios componentes del circuito, para realizarlo, debes revisar la figura 1 y seguir los siguientes pasos: 1. Asegúrate de tener una buena vista del diagrama esquemático, use la tecla PAGE UP o Re Págpara controlar el tamaño del zoom. También puedes acercar o alejar el esquemático, dejando presionado la tecla CTRL mientras mueves hacia delante o hacia atrás, respectivamente, el scroll del mouse. 2. Primero conectaremos el resistor R1 a la base del transistor Q1 de la siguiente manera, selecciona el menú Place » Wire [atajo: P, W] desde la barra de menús o da clic sobre la herramienta Wiredesde la barra de conexionados para entrar en el modo de colocación. De cualquier manera el cursor cambiará a una cruz. 3. Ubica el cursor sobre el extremo inferior de R1, cuando estés en la posición correcta, aparecerá un conector de conexión rojo (un asterisco grande) sobre el cursor. Esto te indicará que el cursor se encuentra sobre un punto de conexión de un componente. 4. Presiona clic izquierdo o ENTER para ubicar el primer punto de conexión, mueve el cursor y verás una línea que recorre el punto que marcaste hasta la ubicación actual del cursor. 5. Ahora ubica el cursor sobre la base de Q1, presiona clic izquierdo o ENTER para fijar el segundo punto. Así quedarán conectados los dos puntos por medio de un cable. 6. Posiciona el cursor la base de Q1 hasta que cambie al marcador rojo de conexionado, de clic izquierdo o ENTER para conectar la base de Q1. 7. Fíjate que el cursor mantiene la forma de una cruz, indicando que está listo poner el cable en el otro lugar. Para salir completamente del modo colocación y volver al cursor normal, debes presionar clic derecho o la tecla ESC una vez más (aunque no en este punto). 8. Ahora enlazaremos C1 a Q1 y R1; ubicamos el cursor sobre la parte izquierda de C1y presiona clic izquierdo o ENTER para comenzar una nueva conexión. Mueve el cursor horizontalmente hasta que esté directamente sobre la conexión de Q1 a R1, una marca
de conexión aparecerá. Da clic izquierdo o ENTER para terminar la conexión, luego presiona ESC o clic derecho para indicar que has terminado. Fíjate como los dos cables se conectan automáticamente. 9. Realiza el conexionado del resto de tu circuito tal como se muestra en la figura 3. 10.Cuando termines el conexionado, de clic derecho o presiona la tecla ESC para salir del modo colocación y el cursor volverá a su forma riginal. 11.Si deseas mover a cualquier lugar un componente o una conexión mantén presionado la teclaCTRL mientras mueves el componente, o selecciona Move » Drag.
Figura 3. Conexionado final del circuito esquemático. Redes y Etiquetas Cada conjunto de pines que has conectado a otro conjunto de pines se le conoce como una red o net de su traducción al inglés. Por ejemplo, una red incluye la conexión de la base de Q1, uno de los pines de R1 y un pin de C1. Para identificar fácilmente las redes importantes de tu diseño puedes agregar etiquetas a las redes o net labels, para poner ubicarlos sobre los dos las redes de alimentación: 1. Selecciona Place » Net Label [Atajo: P, N] y un cuadro de texto flotando aparecerá sobre el cursor. 2. Edita la etiqueta antes de ubicarla; abre el cuadro de diálogo correspondiente presionando la teclaTAB. 3. Escribe 12V en campo Net y luego da en OK para cerrar el cuadro de diálogo. 4. Pon la etiqueta de tal forma que su borde inferior izquierdo este sobre cable superior del esquemático, esto hará que el cursor cambie a una cruz roja. Si la cruz es gris significa que le estas buscando un lugar a la etiqueta. 5. Después de ubicar la primera etiqueta aún estarás en el modo colocación, presiona la tecla TABnuevamente para editar la segunda etiqueta antes de ponerla. 6. Escribe GND en el campo Net y da clic en OK para cerrar el cuadro de diálogo.
7. Coloca la etiqueta de forma que su parte inferior izquierda toque el cable inferior del esquemático. Da clic derecho o presiona ESC para salir del modo colocación. 8. Seleccione File » Save [atajo: F, S] para guardar tu circuito. Guarda el proyecto también. ¡Felicitaciones! Haz completado tu primer diseño esquemático usando Altium Designer. Antes de pasar el diseño esquemático a una PCB vamos a configurar las opciones del proyecto.
Curso Altium Designer Parte III (Creando un nuevo proyecto PCB) Creando un nuevo proyecto PCB Las opciones del proyecto incluyen los parámetros de comprobación de errores, de conectividad, generador de clases, la configuración del comparador, el generador ECO, las opciones de salida de los paths y el netlist, la forma de nombrar de los Multi-Canales, la configuración por defecto de impresión, el buscador de caminos y cualquier parámetro del proyecto que desees especificar. Altium Designer usará estas configuraciones cuando compiles el proyecto. Cuando un proyecto es compilado, revisa y aplica las reglas eléctricas para verificar el diseño. Al corregir todos los errores, la re-compilación del diseño esquemático es cargada en el documento objetivo, por ejemplo, un documento PCB generado por ECOs. El proyecto Comparador permite encontrar diferencias entre los archivos fuente y los objetivos actualizándolos (sincronizándolos) en ambos sentidos. Todas las operaciones relacionadas con el proyecto, tal como la comprobación de errores, la comparación de los documentos y el generador de ECO son configurados en el cuadro de diálogo Options for Project (Project » Project Options). Los documentos de salida, tales como el ensamblaje, la fabricación y los informes pueden configurarse en el menú de opciones File. También puedes configurar el resumen de trabajo en un archivo Opciones de Trabajo (File » New » Output Job File). 1. Selecciona Project » Project Options. El cuadro de diálogo Option for… Project será desplegado. 2. Se puede configurar cualquier opción relacionada al proyecto en este cuadro de diálogo. Ahora haremos algunos cambios en las pestañas Error Reporting (Informe de errores), Connection Matrix (Conexionado) y Comparator (Comparador).
Revisando las Propiedades Eléctricas del Diseño Esquemático Los diseños esquemáticos en Altium Designer son mucho más que simples dibujos, estos contienen información de la conectividad eléctrica acerca de tu circuito siendo útil para verificar tu diseño. Cuando compilas el proyecto, Altium Designer revisa los errores de acuerdo a las reglas establecidas en las pestañas Error Reporting y Connection Matrix, y cualquier violación se podrá ver en el de mensajes o Messages. Configurando el Informe de Errores La pestaña Error Reporting en el cuadro de diálogo Options for… Project es usado para configurar la manera de comprobar los errores. La configuración Report Mode muestra el nivel de riguridad que tendrá una violación, si desea cambiar la configuración, da clic sobre la opción a cambiar en la parte deReport Mode y en la lista que se desplega, cambia la severidad de la violación. Para este tutorial dejaremos las opciones que vienen por defecto. Configurando la Matriz de Conectividad La pestaña Connection Matrix (del cuadro de diálogo Options for… Project) muestra la riguridad con la que trata un error producido al revisar las conexiones eléctricas del diseño, es decir, la conectividad entre pines, puertos u hojas enteras. La matriz es una representación gráfica de los diferentes tipos de conexión posibles sobre un esquemático y si estos son permitidos o no. Por ejemplo, mire toda la columna de la derecha de la matriz y busque Output Pin, a continuación, lea las opciones que tiene esta fila hasta llegar a la columna Open Collector Pin. El recuadro de esta intersección es naranja indicando que un pin de salida conectado a un pin de colector abierto en tu esquemático generará un error cuando el proyecto sea compilado. Puedes establecer el nivel de error de cada uno, de manera independiente; por ejemplo, puedes hacer que ninguno informe de un error fatal. Al dar clic derecho se desplegará el menú de opciones donde controlas la matriz de formal general. Para hacer los cambios en la matriz de conectividad:
1. Da clic sobre la pestaña Connection Matrix en el cuadro de diálogo Options for… Project. 2. Da clic sobre el recuadro que está entre la intersección de dos tipos de conexión, por ejemplo, entre Output Sheet Entry y Open Collector Pin. 3. Da clic hasta que el recuadro cambie de color tal como explica la aclaración que se encuentra en la parte inferior izquierda, por ejemplo, un recuadro naranja indica que se generará un error si se encuentra tal conexión. Nuestro circuito solo contiene pines pasivos (sobre resistencias, capacitores y un conector) y pines de entrada (sobre el transistor). Ahora vamos a verificar si la matriz de conexión detecta los pines pasivos sin conectar. 1. Busca la fila ive Pin y la columna Unconnected, en la intersección hay un recuadro que indica un error cuando un pin pasivo se encuentra desconectado, por defecto, el recuadro se encuentra en color verde, lo cual nos dice que este no informa de error alguno. 2. Da clic en la intersección hasta que esta cambie a color amarillo, esto hará que se genere una advertencia cuando compilemos el proyecto. A propósito revisaremos este error más adelante en este tutorial. Configurando el Comparador La pestaña Comparator del cuadro de diálogo Options of… Project establece cuáles serán las diferencias entre los archivos que serán reportadas o ignoradas cuando el proyecto sea compilado: 1. Da clic sobre la pestaña Comparator y busca las líneas Changed Room Definitions, Extra Room Definitions y Extra Component Classes en la sección de Differences Associated with Components. 2. Selecciona Ignore Differences desde la lista desplegable de la columna Mode en las líneas anteriormente mencionadas. Ahora compilaremos el proyecto y revisaremos los posibles errores que se reporten.
Compilando el Proyecto La compilación de un proyecto verifica que las conexiones eléctricas del diseño esquemático cumplan las reglas de diseño y te envía en un entorno de depuración de errores. Nosotros configuramos las reglas de diseño en las pestañas Error Checking y Connection Matrix del cuadro de diálogo Options for Project. 1. Para compilar nuestro proyecto de un Multivibrador, selecciona Project » Compile PCB Project. 2. Cuando el proyecto es compilado cualquier error se desplegará en el Messages, dando clic sobre este, podemos revisar error uno por uno (en caso de no ver el View » Workspace s » System » Messages). Los documentos compilados se enlistarán en el Navigatorpor jerarquía; los componentes y conexiones se enumeran de tal forma que puedan buscarse. Si tu circuito está correctamente diagramado el Messages no contendrá ningún error. Si por el contrario informa de cualquier error, revisa tu circuito y asegúrate de que tus cables y conexiones estén bien. Ahora introduciremos deliberadamente un error dentro del circuito y compilaremos el proyecto: 1. Da clic sobre la pestaña Multivibrator.Schdoc de la parte superior de la ventana para que el diseño esquemático esté activo. 2. Da clic en el medio del cable que conecta R1 a la base de Q1 y unos pequeños cuadros aparecerán en cada esquina del cable, además de color diferente, indicando que este componente (para este caso el cable) está seleccionado. Presiona la tecla DELETE o Supr para borrar la conexión. 3. Recompila el proyecto (Project » Compile PCB Project) para que revise nuevamente cualquier error. El Messages desplegará un mensaje de advertencia indicando que tienes desconectado unos pines en el circuito, selecciona View » Workspace s » System » Messages en caso de que el no se haya desplegado automáticamente.
4. Dando doble clic sobre el error o advertencia del Messages se aparecerá la ventanaCompile Errors dando detalles de la violación. Desde esta ventana, puedes saltar de error en error revisando o corrigiéndolos uno por uno. Antes de terminar esta sección del tutorial, arreglaremos el error en nuestro esquemático: 1. Activemos la ventana del esquemático dando clic sobre la pestaña correspondiente. 2. Desde la barra de menús selecciona Edit » Undo [atajo: CTRL + Z]. La conexión eliminada anteriormente será restaurada. 3. Verifica que el error se haya corregido y recompila el proyecto (Project » Compile PCB Project), notarás que no aparecerá más la violación, ya que el Messages no mostrará error alguno. 4. Selecciona View » Fit All Objects [Atajo: V, F] para restaurar la vista de tu esquemático y guardarlo libre de errores. 5. Guarda el esquemático y el proyecto. Ahora nuestro diagrama esquemático está listo para pasarse a una PCB.
Curso Altium Designer Parte IV (Creando un nuevo documento PCB) Creando un Nuevo Documento PCB Antes de pasar tu diseño desde el editor de esquemático el editor de PCB, necesitas crear una PCB en blanco al menos con una cara. La manera más fácil de crear un nuevo diseño de una PCB en Altium Designer es haciendo uso del PCB Board Wizard, el cual permite seleccionar desde una tarjeta industrial estándar o una completamente personalizada. En cualquier punto del asistente puedes dar clic en el botón Back para regresar a revisar o modificar las opciones anteriores. Para crear una nueva PCB usando el asistente siga los siguientes pasos:
1. Crea una nueva PCB dando clic sobre PCB Board Wizard en la sección New from Template en la parte superior inferior del Files. Si esta opción no está en pantalla cierra las secciones superiores. 2. Al abrir el PCB Board Wizard verás la pantalla introductoria de inicio, da clic en el botón Next. 3. Establezca la unidad de medida Imperial, es decir, 1000 mil = 1 pulgada. 4. La tercera página del asistente te permite seleccionar la tarjeta de salida que desees usar, para este tutorial, ingresaremos nuestras propias medidas para la tarjeta, selecciona Custom y da clic en Next. 5. En la siguiente página ingresaras los datos personalizados para la tarjeta, para este tutorial, el circuito será de 2 x 2 pulgadas, para ello, selecciona la tarjeta tipo Rectangular y asigna el valor de 2000 en los campos Width (Ancho) y Height (Largo). Deselecciona Title Block & Scale,Legend String y Dimensions Lines. Da clic en Next para continuar. 6. Esta página permite ingresar el número de capas que tendrá nuestra tarjeta. En este caso usaremos dos capas para señales y ningún plano de alimentación. Da clic Next para continuar. 7. Escoge los estilos de caminos que serán usados para nuestro diseño seleccionando Thruhole Vias only y da clic en Next, esto hará que el circuito solo tenga elementos de inserción y no superficiales. 8. En la próxima página se puede establecer la forma de rutiar los componentes (opciones de ruteo). Selecciona la opción Through-hole components y establece el número de caminos entre los pads adyacentes en uno solo. Da clic en Next. 9. En esta página puedes configurar algunas reglas de diseño tales como el ancho y el tamaño de los caminos de tu tarjeta. El resto de opciones déjalas como están y da clic
en Next. 10.Da clic en Finish para terminar el asistente, ahora este tiene toda la información necesaria para crear tu tarjeta. El editor de PCB desplegará un archivo llamado PCB1.PcbDoc. 11.El documento PCB muestra una hoja blanca con un tamaño por defecto y un recuadro (el área de color negro con cuadrícula). Para desactivar la hoja en blanco, selecciona Design » Board Options y deselecciona Display Sheet en el cuadro de diálogo Board Options.Puedes agregar tus propios bordes, cuadrículas de referencia y títulos desde otras plantillas de PCB suministradas por Altium Designer. Para centrar la tarjeta en la pantalla selecciona View » Fit Board [atajo: V, F]. 12.El documento PCB es automáticamente enlazado al proyecto y enlistado bajo el nombre del proyecto en la pestaña Projects. Renombra el nuevo archivo PCB (con una extensión .PcbDoc) seleccionando File » Save As. Navega hasta llegar al lugar donde deseas alojar el archivo en tu disco duro, asigna el nombre Multivibrator.PcbDoc en el campo File Name y da clic en Save para guardar.
Agregando una Nueva PCB al Proyecto Si la PCB que quieres agregar al proyecto fue creado como un documento libre, da clic derecho en el nombre del proyecto en el Projects y selecciona Add Existing to Project. El archivo PCB estará enlistado bajo Sourced Documents en el Projects y será enlazado al proyecto. Puedes hacer lo mismo arrastrando el documento libre y soltarlo sobre el archivo del proyecto. Guarda el proyecto. Pasando el Diseño Antes de transferir tu diseño esquemático a la nueva PCB en blanco asegúrate que las librerías, tanto para el esquemático como para la PCB, estén disponibles. En este tutorial se usan librerías preinstaladas con Altium Designer, lo que implica que los footprints ya vienen incluidos. Una vez que el proyecto sea compilado y cualquier error del esquemático reparado, usa el comando Update PCB para generar los ECOs necesarios para transferir la información
del esquemático hacia la PCB. Actualizando la PCB Para enviar la información del esquemático a la PCB en tu proyecto:
1. Abra el diseño esquemático. Multivibrator.PcbDoc. 2. Selecciona Design » Update PCB Document (Multivibrator.PcbDoc), el proyecto será compilado y se abrirá el cuadro de diálogo Engineering Change Order. 3. Da clic sobre Validate Changes, si todos los cambios son validados aparecerán chulitos verdes en la lista Status, en cambio si no son validados cierra este cuadro de diálogo y revisa si en el Messages aparece error alguno. 4. Da clic en Execute Changes para ejecutar los cambios en la PCB. Cuando se complete el proceso la columna Done estará completamente tildada. 5. Da clic en Close y la PCB abrirá con todos los componentes ubicados listos para darle lugar en la tarjeta. Usa el atajo V, D (View » Document) si no puedes ver todos los componentes.
Figura 4. Los componentes en la tarjeta listos para ubicarse en la tarjeta.
Curso Altium Designer Parte V (Diseñando la PCB) Diseñando la PCB
Ahora podremos empezar a ubicar los componentes sobre la PCB y rutiar la tarjeta. Configurando el espacio de trabajo de la PCB Antes de comenzar a ubicar los componentes de la tarjeta, necesitamos configurar el espacio de trabajo de la PCB, tal como la cuadrícula de referencia, las capas y las reglas de diseño. El espacio de trabajo del editor de PCB es capaz de renderizar el diseño de dos formas en 2D y en 3D. El modo 2D es un ambiente de desarrollo multi-capa ideal para ubicar, rutiar y conectar componentes. El modo 3D es para examinar tu diseño por dentro y fuera en un modelo completamente en 3D (este modo no proporciona todas las funciones que el modo 2D sí). Puedes cambiar entre un modo y el otro a través de File » Switch to 3D o File » Switch to 2D dependiendo el caso [atajo: 2 (2D), 3(3D)]. Cuadrícula Necesitamos cerciorarnos que nuestra cuadrícula de referencia este correcta antes de comenzar a ubicar los componentes. Todos los elementos puestos en el área de trabajo de la PCB están alineados con la cuadrícula de referencia llamado snap grid. Esta cuadrícula es necesaria para que se adapte a la forma de rutiar que vaya a usar. Nuestro circuito ejemplo usa el estándar de medidas imperial y tiene una medida mínima entre pines de 100mil; vamos a configurar la cuadrícula de referencia o snap grid a una fracción de esta, digamos 50 mil o 25 mil, así pues, todos los componentes se posicionaran sobre los límites establecidos por la cuadrícula. De igual forma, el ancho y el espacio entre pistas son de 12 mil y 13 mil respectivamente (los valores por defecto usados por el PCB Board Wizard), permitiendo un mínimo de 25 mil entre pistas paralelas. Por tanto la cuadrícula de referencia más adecuada debe ser 25 mil. Para establecer la cuadrícula de referencia siga estos pasos: 1. Seleccione Design » Preferences [atajo: T, P] para abrir el cuadro de diálogo Board Options. 2. Asigna un valor de 25 mil a la Snap Grid y al Component Grid usando la lista desplegable o escribiéndolo manualmente, te puedes fijar que en este cuadro de diálogo es usado para definir también la Electrical Grid o cuadrícula eléctrica, esta cuadrícula aplica cuando pones un componente eléctrico. Da clic en OK para cerrar el cuadro de diálogo. Ahora vamos a modificar otras opciones que facilitarán la ubicación de los componentes dentro de la PCB:
1. Selecciona Tools » Preferences [Atajo: T, P] para abrir el cuadro de diálogo Preferences. Da clic sobre PCB Editor – General de la lista de la izquierda de este cuadro de diálogo, en la secciónEditing Options cerciórate que la opción Snap To Center esté habilitada, esto hace que cuando tomas un componente para reposicionarlo, el cursor se sitúa en el punto de referencia del componente. 2. Da clic sobre PCB Editor – Display, en la sección DirectX Options de esta página habilita la opción Use DirectX if possible, esto nos permitirá usar la vista 3D más reciente. Presiona OKpara cerrar el cuadro de diálogo Preferences. Nota: El modo vista 3D de Altium Designer requiere DirectX 9.0C y Shader Model 3 o superior así como también una tarjeta adecuada, de lo contrario tu vista 3D será limitada.