首頁 > 資源中心 > FAQ 一、文檔背景
PCB設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)有類似多通道設(shè)計(jì)的電路，即同樣的電路，在整個(gè)PCB上會(huì)有好幾組。有些可能幾組電路使用的元器件和元器件之間的連接關(guān)系完全一致，有些則會(huì)有個(gè)別元器件不一樣。有工程師經(jīng)常會(huì)問，在這種場(chǎng)景下，PCB的布局和布線能否復(fù)制，這樣可以大大節(jié)省PCB設(shè)計(jì)的時(shí)間。
二、 解決的問題或者進(jìn)行問題分析
在Altium Designer中是可以對(duì)上述場(chǎng)景進(jìn)行PCB布局布線復(fù)制的，在操作上根據(jù)原理圖不同的情況會(huì)有區(qū)別，大致可以分成以下三種情況：
1. 原理圖使用了層次化結(jié)構(gòu)，即使用了Sheet Symbol或者Device Sheet
2. 原理圖沒有層次化結(jié)構(gòu)，幾組電路使用的元器件和元器件之間的連線完全一致
3. 原理圖沒有層次化結(jié)構(gòu)，幾組電路有個(gè)別元器件不一致
需要在PCB中進(jìn)行布局布線復(fù)制，需要讓AD知道各個(gè)元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以上三種場(chǎng)景下，需要不同的操作才能實(shí)現(xiàn)。
三、 操作方法
1. 原理圖使用了層次化結(jié)構(gòu)，即使用了Sheet Symbol或者Device Sheet
利用AD的Sheet Symbol或者Device Sheet功能，如圖1，把一張?jiān)韴D在整個(gè)項(xiàng)目中多次使用（即這張?jiān)韴D上的電路在整個(gè)PCB中有多組）。這種情況，對(duì)于PCB上的布局布線復(fù)制是最簡(jiǎn)單的，每組電路上的元器件對(duì)應(yīng)關(guān)系已經(jīng)通過Sheet Symbol實(shí)現(xiàn)了一一對(duì)應(yīng)，在從原理圖Update到PCB的時(shí)候，這些關(guān)系會(huì)被自動(dòng)導(dǎo)入到PCB中。在PCB中每張?jiān)韴D會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)Room，原理圖上的元器件會(huì)和對(duì)應(yīng)的Room自動(dòng)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)關(guān)系，如圖2。
圖1
圖2
先把一組電路的布局布線做完，然后執(zhí)行“設(shè)計(jì)”——“Room”——“拷貝Room格式，此時(shí)鼠標(biāo)光標(biāo)變成綠色十字，點(diǎn)擊已經(jīng)做完布局布線的Room，再去點(diǎn)擊要復(fù)制的Room，彈出確認(rèn)復(fù)制窗口，如圖3，此處不用修改選項(xiàng)，一般用默認(rèn)的就行。
源Room：這個(gè)模塊的布局布線將被復(fù)制
目標(biāo)Room：布局布線將復(fù)制到這塊
選項(xiàng)
復(fù)制元器件布局：勾選此項(xiàng)可將源Room的元器件布局復(fù)制到指定的Room
復(fù)制位號(hào)&注釋格式：勾選此項(xiàng)可將源Room的位號(hào)和注釋格式復(fù)制到指定的Room
復(fù)制布線的網(wǎng)絡(luò)：勾選此項(xiàng)可將源Room的布線復(fù)制到指定的Room
復(fù)制Room格式/外形：勾選此項(xiàng)可將源Room的形狀用于指定的Room
Copy Room Orientation：勾選此項(xiàng)可將源Room的方向用于指定的Room
僅復(fù)制選中的對(duì)象：勾選此項(xiàng)可將源Room選定對(duì)象的格式復(fù)制到的指定的Room
觸碰對(duì)象選項(xiàng)
復(fù)制觸碰到Room的所有對(duì)象：勾選此項(xiàng)后僅復(fù)制與Room接觸的對(duì)象
排除沒有網(wǎng)絡(luò)的對(duì)象：勾選后不會(huì)復(fù)制沒有網(wǎng)絡(luò)的對(duì)象
僅完全被包含的/包含的觸碰到的
僅完全被包含的對(duì)象：勾選后僅復(fù)制完全封閉的對(duì)象（不完全在Room區(qū)域內(nèi)的布線不會(huì)被復(fù)制，如圖4）
被包含觸碰對(duì)象：勾選后可以復(fù)制封閉和觸碰的對(duì)象（完全在Room區(qū)域內(nèi)以及觸碰到Room的布線會(huì)被復(fù)制，如圖5）
圖3
圖4
圖5
通道到通道元器件匹配
此選項(xiàng)用以確定如何在每個(gè)通道中識(shí)別相同的元器件。
Match Components By Channel Offsets：在原理圖設(shè)計(jì)Update至PCB時(shí)，重復(fù)通道中的每個(gè)元器件都會(huì)被分配一個(gè)Channel Offset值，用來識(shí)別每個(gè)通道中的相同元器件。如圖6，可以看到，兩組電路中相同的元器件都被賦予了相同的Channel Offset值，Channel Offset相同的元器件，AD會(huì)認(rèn)為它們是一致的，在復(fù)制的時(shí)候就能將它們識(shí)別出來，進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，進(jìn)行布局和布線的復(fù)制。
圖6
Match Components By Source Designator：使用位號(hào)識(shí)別每個(gè)通道中的匹配元器件，根據(jù)Sheet Symbol自動(dòng)分配的帶后綴位號(hào)識(shí)別。
移除受影響的連接
Whole connections：Room區(qū)域內(nèi)外受影響的連接將被移除
Touching parts of connections only：觸碰到Room的受影響連接將被移除
Contained parts of connections only：Room區(qū)域內(nèi)的受影響連接將被移除
復(fù)制的時(shí)候可以把目標(biāo)Room原有的布線給移除，替換成源Room的布線，如圖7，圖8。
圖7
圖8
使用Sheet symbol生成的原理圖，元器件匹配關(guān)系軟件都會(huì)自動(dòng)生成，是最方便在PCB進(jìn)行布局布線復(fù)制的方法。
2. 原理圖沒有層次化結(jié)構(gòu)，幾組電路使用的元器件和元器件之間的連線完全一致
沒有使用層次化結(jié)構(gòu)，即原理圖沒有用到Sheet symbol，而是相同的電路使用復(fù)制粘貼，更改位號(hào)的方式畫在原理圖上。它們使用的元器件，元器件之間的連線都完全一致，這種情況下，可以使用AD24新增加的PCB Layout
Replication功能來進(jìn)行布局布線的設(shè)置，區(qū)別于Copy Room Format，PCB Layout Repication不需要Room。
圖9
先完成一組電路的布局布線，全選中這組電路，運(yùn)行PCB Layout Replication后彈出設(shè)置窗口，如圖10。左側(cè)Source Block是已經(jīng)完成的源模塊，右側(cè)Target Blocks是軟件自動(dòng)識(shí)別出和源模塊完全一致，可以進(jìn)行復(fù)制的模塊右下Preview是目標(biāo)模塊完成復(fù)制后的預(yù)覽圖。在右側(cè)目標(biāo)模塊中選擇想要進(jìn)行復(fù)制的模塊，其他默認(rèn)就能將布局布線復(fù)制。
圖10
Options選項(xiàng)
Copy routed nets：勾選此項(xiàng)可復(fù)制源模塊中連接元器件的銅對(duì)象（連線、弧形、焊盤、通孔、填充、區(qū)域和多邊形）
Copy Designator & Comment formating：勾選此項(xiàng)可將Source Block中元器件的位號(hào)和注釋字符的格式復(fù)制
Copy unrouted objects：勾選此項(xiàng)可復(fù)制不連接原模塊的銅對(duì)象（線、弧形、焊盤、通孔、填充、區(qū)域和多邊形）圖11中有一段線未與源模塊有任何連接，在不勾選的情況下，它不會(huì)被復(fù)制。反之，它也會(huì)被一起復(fù)制，如圖12。
圖11
圖12
Use the interactive placement：勾選此選項(xiàng)可以在執(zhí)行Replication后拖動(dòng)目標(biāo)模塊進(jìn)行整體放置。默認(rèn)狀態(tài)下此選項(xiàng)是不勾選的，此時(shí)每個(gè)目標(biāo)模塊將以模塊電路中的主元器件為中心來進(jìn)行定位。AD默認(rèn)模塊中引腳最多的元器件為主元器件，或者當(dāng)有多個(gè)元器件具有相同的最大引腳數(shù)，則面積最大的為主元器件。Source Block中的光標(biāo)狀的圖標(biāo)指向的元器件就是主元器件，可以手動(dòng)指定主元器件。
圖13
使用PCB Layout Repication完全依靠軟件自動(dòng)識(shí)別可復(fù)制電路模塊，必須滿足所選源模塊和目標(biāo)模塊使用的元器件以及連接關(guān)系完全一致，不然則無法識(shí)別。
3. 原理圖沒有層次化結(jié)構(gòu)，幾組電路有個(gè)別元器件不一致
這種情況最為復(fù)雜，單純的拷貝Room格式和PCB Layout Repication都無法滿足使用條件，需要人為進(jìn)行設(shè)置。
操作方法如下：
1）首先對(duì)兩個(gè)電路模塊的元器件進(jìn)行篩選
圖14
2）分別對(duì)兩組元器件添加Room，如圖15，此時(shí)并不能執(zhí)行拷貝Room格式來進(jìn)行復(fù)制，移動(dòng)Room可以發(fā)現(xiàn)，元器件并不會(huì)跟隨Room移動(dòng)，因?yàn)樗鼈冎g還沒有建立連接關(guān)系。
圖15
3）創(chuàng)建兩個(gè)Component Class，為了便于區(qū)分，分別和兩個(gè)Room使用相同的命名，然后將兩組元器件分別加入對(duì)應(yīng)的Class。
圖16
4）分別雙擊兩個(gè)Room，將適用對(duì)象選擇對(duì)應(yīng)的Component Class。此時(shí)再去拖動(dòng)Room，會(huì)發(fā)現(xiàn)元器件會(huì)隨著Room一起移動(dòng)，這就表示Room和元器件已經(jīng)關(guān)聯(lián)起來了。也可以使用圖18中“從選擇的器件創(chuàng)建Room”來直接生成一個(gè)Room，這樣也可以將Room和元器件關(guān)聯(lián)。
圖17
圖18
5）選中一組器件，打開PCB List，根據(jù)圖19中設(shè)置，將元器件按位號(hào)排序，然后復(fù)制Channel Offset這一列的數(shù)字。選中另一組元器件，打開PCB List，同樣按位號(hào)排序，把復(fù)制的Channel Offset的數(shù)字粘貼進(jìn)去，確保兩組元器件對(duì)應(yīng)運(yùn)期間的Channel Offset數(shù)值一致。
圖19
6）對(duì)一組元器件進(jìn)行布局布線，然后使用拷貝Room格式功能，就能將布局布線復(fù)制給另一個(gè)組。
圖20
圖21
四、結(jié)論
在PCB設(shè)計(jì)中，多通道設(shè)計(jì)使用布局布線復(fù)制具有重大意義，它能提高設(shè)計(jì)效率、保持設(shè)計(jì)一致性、簡(jiǎn)化維護(hù)工作、節(jié)省板材空間以及提升整體美觀度。具體分析如下：
1. 提高設(shè)計(jì)效率
● 避免重復(fù)勞動(dòng)：在具有多個(gè)相同模塊的PCB設(shè)計(jì)中，通過使用多通道設(shè)計(jì)，可以避免對(duì)每個(gè)通道的電路進(jìn)行逐一布局和布線的重復(fù)勞動(dòng)，尤其對(duì)于含有多個(gè)相同模塊的PCB設(shè)計(jì)，時(shí)間成本大幅降低。
● 簡(jiǎn)化操作流程：利用布局布線復(fù)制功能，設(shè)計(jì)師只需要完成一個(gè)通道的布局布線工作，其余相同模塊可以通過復(fù)制功能自動(dòng)完成，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)計(jì)過程。
2. 保持設(shè)計(jì)一致性
● 確保模塊匹配：多通道設(shè)計(jì)使用布局布線復(fù)制可以確保每個(gè)相同模塊的元器件布局和走線方式保持一致，減少因手動(dòng)布局導(dǎo)致的個(gè)體差異，提高整體設(shè)計(jì)的一致性與協(xié)調(diào)性。
● 減少人為錯(cuò)誤：自動(dòng)化的布局布線復(fù)制減少了設(shè)計(jì)師在手動(dòng)布局布線過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如元件錯(cuò)位、走線錯(cuò)誤等，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。
3. 簡(jiǎn)化維護(hù)工作
● 模塊化修改：一旦設(shè)計(jì)需要修改，采用多通道布局布線的設(shè)計(jì)可以使得修改工作在一個(gè)模塊上完成，然后快速應(yīng)用到所有相同模塊上，大大簡(jiǎn)化了后期的維護(hù)和修改工作。
● 方便調(diào)試檢修：當(dāng)設(shè)備需要檢修或替換時(shí)，一致性的模塊化設(shè)計(jì)使得找到問題和替換部件變得更加容易，提高了維修效率。
4. 節(jié)省板材空間
● 優(yōu)化布局：使用布局布線復(fù)制功能可以有效地規(guī)劃PCB的空間布局，通過對(duì)相同模塊進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，能夠更好地利用板材空間，尤其是在處理高密度、小型化設(shè)計(jì)時(shí)尤為重要。
● 提高空間利用率：多通道設(shè)計(jì)允許設(shè)計(jì)師在有限的PCB空間內(nèi)，通過合理的布局優(yōu)化，放入更多的電路功能模塊，提高PCB的空間利用率。
5. 提升整體美觀度
● 統(tǒng)一的視覺效果：一致的布局布線使得PCB整體看起來更為整潔有序，提升了產(chǎn)品的外觀質(zhì)感，對(duì)于商業(yè)化產(chǎn)品來說尤其重要。
● 強(qiáng)化視覺效果：通過布局布線復(fù)制實(shí)現(xiàn)的整齊劃一的電路模塊布局，能夠在視覺上給人以美感，提升用戶對(duì)產(chǎn)品的整體印象。
AD的三種PCB布局布線復(fù)制方法各自對(duì)應(yīng)不同的原理圖結(jié)構(gòu)，合理有效地使用布局布線復(fù)制功能，可以快速實(shí)現(xiàn)多模塊電路的設(shè)計(jì)，大大提高工程師的設(shè)計(jì)效率。
