Размещение и трассировка

Самая творческая часть: превращаем «резинки» связей в медные дорожки. На учебной плате деталей всего девять, но приёмы те же, что и на плате с сотней компонентов: сначала продуманное размещение, потом трассировка.

Рис. 7.1. Девять шагов учебного проекта «Мультивибратор» — по одному уроку модуля 7 на шаг. Под названием шага — что в этот момент появляется в проекте.

Часть 1. Размещение

1. Приблизь вид так, чтобы были видны и плата, и детали рядом с ней.
2. Проверь в строке состояния, что Snap Grid = 1 мм. Если нет — View›Grids›Set Global Snap Grid.
3. Перетаскивай детали на плату: зажми контур детали и тащи. Курсор прыгнет к центру ближайшей площадки — так деталь ложится точно на сетку.
4. Во время перетаскивания Space поворачивает деталь на 90° против часовой стрелки.
5. Следи за линиями связей: они перерисовываются на ходу. Разворачивай детали так, чтобы линий было меньше и они не перекрещивались.
6. Разъём P1 поставь у левого края платы.
7. Обозначения (designators) двигай так же, перетаскиванием, и поворачивай Space. Или выдели их и примени Autoposition в панели Properties.
8. Сохрани плату.

[СКРИНШОТ: размещённые компоненты мультивибратора на плате 30×30 мм с линиями связей]public/screenshots/m07-multivibrator/l06-placement.png

Почему так. Хорошее размещение — 80 % хорошей трассировки (урок 5.2). Правила для нашей платы:

• разъём — у края, иначе провод питания будет мешать и цепляться за детали;
• повтори симметрию схемы: два плеча мультивибратора одинаковы, пусть и на плате они будут зеркальными;
• связанные детали — рядом: R1 и C1 около базы Q1, R3 около коллектора Q1;
• минимум пересечений линий связей: каждое пересечение на двухслойке — это переход на другой слой или обход.

Часть 2. Настройка трассировщика

1. Preferences → PCB Editor → Interactive Routing.
2. Routing Conflict Resolution → Current Mode = Walkaround Obstacles (обход препятствий).
3. Interactive Routing Width Sources: Track Width Mode = Rule Preferred, Via Size Mode = Rule Preferred.
4. OK.
5. Сетка для трассировки — 0.25 мм: View›Grids›Set Global Snap Grid.
6. Сделай активным слой Top Layer — щелчком по его ярлыку внизу окна.

Почему так. Rule Preferred означает: трассировщик берёт ширину из Constraint Manager (урок 7.4). Сигнальные дорожки будут 0,25 мм, цепи класса Power — 0,5 мм, и думать об этом вручную не надо. Walkaround обходит чужие объекты, соблюдая зазор 0,25 мм, а не проводит дорожку сквозь них.

Часть 3. Трассировка

1. Route›Interactive Routing или Ctrl+W. Курсор станет крестиком.
2. Щёлкни по площадке — начало дорожки. Руководство начинает с нижней площадки P1.
3. Веди дорожку, щелчками фиксируя сегменты, и закончи на площадке нужной цепи. Altium подсвечивает площадки той же цепи, куда можно прийти.
4. Повтори для остальных связей. Ctrl + щелчок пытается достроить соединение автоматически.
5. Сохрани плату.

Клавиши во время трассировки

Клавиша	Действие
Shift+F1	список всех клавиш трассировки
Tab	панель Properties с настройками трассировки (ширина, слой)
Space	сменить направление текущего угла
Shift+Space	перебрать режимы углов (45°, 90°, дуги…)
Shift+R	перебрать режимы разрешения конфликтов (обход, расталкивание…)
3	перебрать ширину: минимум / предпочтительная / максимум из правила / своя
* на цифровой клавиатуре или Ctrl+Shift + колесо	перейти на другой слой; переходное отверстие ставится по правилу
Backspace	убрать последний сегмент
Ctrl + щелчок	автоматически достроить соединение (не сработает, если мешают препятствия)
правый клик	бросить текущую дорожку и остаться в режиме; второй правый клик — выход

Чтобы поправить готовую дорожку, зажми её сегмент и тащи: соседние сегменты подстроятся.

[СКРИНШОТ: полностью разведённая плата мультивибратора: дорожки питания шире сигнальных]public/screenshots/m07-multivibrator/l06-routed.png

💡Совет

Порядок трассировки: сначала питание и земля (широкие и важные), потом сигналы. На нашей плате большинство связей легко развести на одном верхнем слое. Где не получается — уходи на нижний слой через переходное отверстие (*) и возвращайся. Углы делай под 45°, без «пил» и петель (урок 5.3).

Почему так. Руководство разводит плату вручную, интерактивным трассировщиком. На маленькой плате руками получается быстрее и аккуратнее, а главное, ты понимаешь каждую дорожку. Сплошной полигон земли руководство на этой плате не делает: при токах в десятки миллиампер и частоте ~330 Гц это не нужно. Как и зачем заливать землю на более серьёзных платах — урок 5.6.

Часть 4. Смотрим в 3D

1. View›3D Layout Mode (3).
2. Зум — колесо с Ctrl, панорама — правой кнопкой.
3. Вращение — Shift + правая кнопка мыши. При нажатом Shift у курсора появляется сфера-указатель направления.
4. Вернуться в 2D — View›2D Layout Mode (2).

[СКРИНШОТ: 3D-вид платы мультивибратора с транзисторами, резисторами, конденсаторами и разъёмом]public/screenshots/m07-multivibrator/l06-3d.png

Почему так. 3D-вид ловит то, что в 2D не видно: деталь, вылезающую за край платы, разъём, к которому не подлезть с проводом, неудачно лёгшую шелкографию.

🛠Особенность Altium

Горячие клавиши трассировки — из руководства. В разных версиях набор режимов углов и разрешения конфликтов немного отличается. Если клавиша ведёт себя иначе, нажми Shift+F1 прямо во время трассировки — Altium покажет актуальный список для твоей версии.

🧯 Типичные ошибки

Дорожка не подключается к площадке

Почему Площадка принадлежит другой цепи, а правило зазора не даёт подойти.

Как исправить Смотри имена цепей на площадках (Pad Nets в View Configuration). Веди дорожку к площадке той же цепи, что подсвечивается.

Все дорожки одинаковой ширины, питание тонкое

Почему Режим ширины не Rule Preferred, или класс Power не перенёсся на плату.

Как исправить Проверь настройки Interactive Routing и наличие класса Power в Constraint Manager платы. Клавиша 3 переключает ширину на лету.

Деталь стоит вне сетки, дорожки получаются кривыми

Почему Деталь двигали при мелкой сетке или без привязки.

Как исправить Размещай при сетке 1 мм, трассируй при 0,25 мм.

Проверь себя

1. 1. Что делает режим Walkaround Obstacles?

   Проводит дорожку сквозь препятствияОбходит чужие объекты с соблюдением зазораУдаляет мешающие дорожки
2. 2. Какой клавишей во время трассировки перейти на другой слой?

   * на цифровой клавиатуреTabBackspace
3. 3. Почему трассировщику задают ширину Rule Preferred?

   Чтобы ширина бралась из правил: 0,25 мм для сигналов и 0,5 мм для класса PowerЧтобы все дорожки были минимальной шириныТак быстрее работает DRC
4. 4. С чего начинают размещение на этой плате?

   С транзисторов в центреС разъёма питания у края и симметричного расположения двух плечПорядок не важен

🎯Практическое задание~90 мин

1. Размести компоненты и разведи плату. Цель — все связи разведены, дорожки питания 0,5 мм, сигнальные 0,25 мм.
2. Попробуй развести всё на одном слое (Top Layer). Если не выходит, используй минимум переходов на Bottom Layer.
3. Сделай скриншот 3D-вида и сравни с картинкой в руководстве. Что бы ты расположил иначе?