Как создать символ и посадочное место контрольной точки в Altium Designer

0
1108

Проектировщик Захариан Петерсон делится примером создания собственного символа и посадочного места контрольной точки в Altium Designer.

Испытание платы – это, своего рода, момент истины, в который производитель и проектировщик понимают, проходит ли плата проверку. На схеме и на плате должны быть обозначены базовые контактирующие приспособления и контрольные точки, особенно если они критичны для проверки работоспособности платы. Как же сделать это наилучшим образом?

Вы можете полагаться на то, что контрольные точки назначит производитель, но для критических участков цепей вы должны учесть их размещение самостоятельно. В зависимости от конструкции платы и компонентов, производитель может не добраться до каждого важного компонента в ходе внутрисхемного испытани (in-circuit test, ICT). Однако вы можете создать собственный символ и посадочное место контрольной точки для ее использования в плате в Altium Designer. Затем вы сможете легко размещать эти символы и посадочные места в проекте с помощью редакторов схем и плат.

Что такое контрольная точка?

Говоря просто, контрольная точка – это контактная площадка или переходное отверстие на плате, с которой можно снять показания в процессе внутрисхемного испытания. Эти точки используются для контроля напряжения, тока и/или поведения сигнала в определенных цепях. Их также можно использовать для отправки сигнала в цепь. В качестве контрольной точки можно назначить контактную площадку существующего компонента или определенное переходное отверстие на плате. Другой способ – создать пользовательские контрольные точки на схеме и импортировать их на плате. Рекомендуется делать так, если вы предполагаете, что контактная площадка компонента может быть недоступна для проверки после сборки платы или если вы хотите отслеживать контрольные точки непосредственно на схеме.

Контрольные точки в виде обычных контактных площадок и переходных отверстий могут не быть идеальными для всех устройств, поскольку они могут искажать сигнал на очень больших частотах. При размещении контактной площадки в качестве контрольной точки, она займет небольшое пространство на плате. Тем не менее, такие контрольные точки всё ещё эффективны для проведения различных измерений. Если вы работаете в области ВЧ и вам необходимо провести точные измерения поведения сигнала в межсоединениях, вам необходимо использовать валидационные структуры в прототипе платы или тест-купоне.

Создание схемного символа контрольной точки

Для создания пользовательской контрольной точки необходимо сначала создать схемный символ. Для этого вы, по сути, создаете собственный компонент, поэтому  в проекте понадобится схемная библиотека (файл .SchLib) и библиотека посадочных мест (файл .PcbLib). Вы можете сохранять пользовательские компоненты в этих библиотеках и затем импортировать их в новые проекты.

На схеме ниже показан участок с понижающим преобразователем TPS62291DRVR и соединенным с ним светодиодом. Предположим, что мы хотим проводить измерения выходного напряжения с этого преобразователя – для этого понадобится измерить напряжение между VCC и землей, для чего необходимы две контрольные точки. Создание схемного символа и посадочного места пользовательской контрольной точки позволит выбрать размер контактной площадки, необходимой для нее, и разместить контрольную точку на схеме.

Схема с понижающим преобразователем
Схема с понижающим преобразователем

Создание нового схемного символа

Сначала откройте схемную библиотеку (файл .SchLib) и создайте новый компонент. В панели SCH Library нажмите кнопку Add, чтобы создать новый символ. Будет открыто небольшое диалоговое окно, где вы можете указать имя нового компонента, например, Testpoint1.

После нажатия кнопки OK появится пустой редактор символа. Здесь вы можете создать символ пользовательской контрольной точки с помощью инструментов в меню Place либо с помощью Symbol Wizard, который доступен из меню Tools. Я добавил окружность с помощью инструмента Arc и разместил вывод. При размещении вывода, для обычной контрольной точки свойству Electrical Type в панели Properties необходимо задать Passive. Однако вы можете задать здесь Input, Output, I/O или другое значение, в зависимости от того, как эта контрольная точка будет использоваться.

После создания графики контрольной точки откройте панель Properties и введите значения для свойств Design Item ID, Designator и Comment (см. ниже). В выпадающем списке Type выберите Standard (No BOM), чтобы это был стандартный компонент, который не появится в составе изделия. Теперь вы готовы создать посадочное место.

Символ контрольной точки и его свойства
Символ контрольной точки и его свойства

Создание посадочного места

Теперь нужно создать посадочное место, которое будет добавлено к символу контрольной точки. Откройте библиотеку посадочных мест (файл .PcbLib) и здесь откройте панель PCB Library. Нажмите кнопку Add, чтобы создать новое посадочное место. Будет открыт пустой графический редактор. Нажмите кнопку Edit в панели PCB Library, чтобы изменить имя и тип посадочного места. Будет открыто диалоговое окно, которое показано ниже. Я назвал посадочное место Testpoint1 и задал ему тип Standard (No BOM).

Как создать символ и посадочное место контрольной точки в Altium Designer

Поскольку большинство контрольных точек – это просто контактные площадки, вы можете разместить контактную площадку в редакторе с помощью инструментов в верхней части окна. Геометрия контактной площадки будет соответствовать размеру одного из ваших шаблонов. После размещения контактной площадки щелкните ПКМ по ней и выберите Properties. Здесь вы можете выбрать другой шаблон контактной площадки или создать совершенно новую контактную площадку.

Убедитесь, что вы задали номер контактной площадки, соответствующий номеру вывода в редакторе схемных библиотек. Вы можете выбрать слой, в котором хотите разместить контрольную точку – как правило, это верхний слой (Top Layer). После выбора формы контактной площадки, вы можете задать ее размер.

На изображении ниже показано, что в качестве формы контактной площадки я использовал прямоугольник со скругленными углами. Размер задан 1 мм (40 милов). Как правило, для контрольных точек используется размер контактной площадки от 0,6 до 1,0 мм. Далее следует указать тип контрольной точки в панели Properties. Если вы прокрутите панель Properties вниз, вы увидите опции для определения контактной площадки как контрольной точки для изготовления (Fabrication) или сборки (Assembly) либо вы можете включить обе опции.

Посадочное место контрольной точки
Посадочное место контрольной точки

Добавление посадочного места в схемный символ

Финальный шаг – добавление ссылки на посадочное место в схемный символ контрольной точки. Вернитесь в схемную библиотеку, выберите созданный символ контрольной точки и нажмите кнопку Add Footprint в нижней части редактора. Перейдите в папку проекта и выберите файл библиотеки посадочных мест, затем найдите созданное посадочное контрольной точки в списке доступных.

Настройка связи схемного символа контрольной точки с посадочным местом
Настройка связи схемного символа контрольной точки с посадочным местом

После нажатия OK в этих окнах, контрольную точку можно считать успешно созданной. Теперь вы можете начать размещение контрольный точек на схеме и плате. Вы можете повторять этот процесс для создания контрольных точек других типов и их размещения в проекте. Обратите внимание, что в качестве контрольной точки я добавил контактную площадку, но таким же образом можно добавить переходное отверстие – используйте ту же самую последовательность действий и оставьте металлизированное отверстие в контактной площадке.