آلتیوم Altium:
آلتیوم Altium یا آلتیوم دیزاینر یک نرم افزار بسیار مدرن و کم خطاست که در طراحی برد مدار چاپی یا همان PCB استفاده می شود. آلتیوم در واقع برای پیاده سازی شماتیک و بررسی مدارهای دیجیتالی به ویژه مدارهای آنالوگ به کار می رود. آلتیوم یکی از ابزارهای لازم برای توانمندسازی طراحان و ارتباط بهتر آنان با تامین کنندگان و تولیدکنندگان و در نتیجه تولید محصولات الکترونیکی سریعتر و کارآمدتر به شمار می رود.
از نرم افزارهای بسیار مفید و پرکاربرد که در طراحی مدار و رشته برق و الکترونیک استفاده می گردد پروتل با Protel DXP است. این نرم افزار قدرتمند کار را به جهت داشتن آرکایو و قطعات متعدد و کامل آسوده می نماید. در واقع چگونگی عملکرد و شبیه سازی انواع طرح های الکترونیکی با این نرم افزار انجام می شود که اغلب به تولید برد مدار چاپی یا PCB و FPG منجر می گردد.
مدار چاپی ( PCB ) چیست؟
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 لایه نیز 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.
کاربرد via
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.
کاربرد pad
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.
چرا آلتیوم دیزاینر ؟
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.
آموزش پروتل 99 Protel 99 SE
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.
طراحی 3 بعدی با آلتیوم
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.
لینک های مرتبط :
