آموزش صفر تا صد نرم افزار آلتیوم دیزاینر (فیلم فارسی+ PDF رایگان)

در ادامه آموزش های کاربردی آلتیوم دیزاینر،بعد از حدود ۱ هفته گشت و گذار در اینترنت و از بین هزاران ویدیو، یک مجموعه بی نقص و کامل ویدیویی را برای یادگیری سریع این نرم افزار گلچین کرده ایم. این ویدیوها برای شروع از صفر و برای همه رشته ها مناسب هستند. بعد از آن نیز بهترین جزوه PDF فارسی موجود در اینترنت را جهت تکمیل یادگیری می توانید دانلود کنید.

به عنوان مکمل این مطلب: دانلود رایگان ۳ تا از بهترین جزوه های PDF آموزش کامل آلتیوم دیزاینر

درباره آلتیوم دیزاینر

این نرم‌افزار برای مهندسان الکترونیک یکی از مهم ترین و محبوب ترین ها می باشد که از موارد استفاده ان که بین ۹۰ درصد مهندسان الکترونیک مشترک میباشد استفاده از بخش طراحی شماتیک Schematic و مدارچاپی Pcb هست. البته کارایی این نرم‌افزار به همین دو قسمت محدود نیست و بخش تحلیل ،آنالیز،FPGA و… نیز وجود دارد.

آلتیوم (به انگلیسی: Altium) یک شرکت نرم‌افزاری در اصل استرالیایی است که نرم‌افزارهای تحت رایانهٔ طراحی الکترونیکی را برای مهندسان تولید می‌کند. این شرکت در سال ۱۹۸۵ میلادی بنا نهاده شده و دارای مراکزی در سیدنی و ادارات فروشی در امریکا، اروپا، ژاپن و چین است (ویکی)

این مفاهیم بسیار مهم هستند، بلد باشید

یکی از پایه‌ای‌ترین مفاهیم در طراحی PCB با آلتیوم، Design Rules یا قوانین طراحی است. قوانین طراحی مشخص می‌کنند عرض مسیرها چقدر باشد، فاصله بین مسیرها چقدر باشد، اندازه ویاها چگونه باشد، کدام نت‌ها پهن‌تر کشیده شوند، فاصله از لبه برد چقدر باشد و چه محدودیت‌هایی برای لایه‌ها وجود داشته باشد. این قوانین باید با توان الکتریکی مدار، تکنولوژی کارخانه سازنده و حساسیت سیگنال‌ها هماهنگ باشند. مستندات رسمی آلتیوم، DRC را ابزاری برای بررسی طراحی PCB بر اساس قوانین تعریف‌شده معرفی می‌کند و به دو نوع بررسی آنلاین و دسته‌ای اشاره دارد.

DRC یا Design Rule Check یکی از مهم‌ترین ابزارهای کنترل خطا در آلتیوم است. DRC بررسی می‌کند آیا مسیرها بیش از حد به هم نزدیک هستند، آیا اتصال ناقص وجود دارد، آیا سوراخ‌ها و ویاها طبق قانون تعریف شده‌اند، آیا قطعات با هم تداخل دارند و آیا برد از نظر قوانین طراحی مشکل دارد یا نه. یک طراح حرفه‌ای هیچ‌وقت فقط با نگاه کردن به برد تصمیم نمی‌گیرد که طراحی درست است؛ حتماً DRC را اجرا می‌کند و خطاها را یکی‌یکی بررسی می‌کند. البته باید توجه داشت DRC همه‌چیز را نمی‌فهمد؛ اگر خود قوانین اشتباه تعریف شده باشند، نرم‌افزار ممکن است طراحی غلط را هم بدون خطا نشان دهد.

در کنار DRC، مفهوم ERC یا Electrical Rule Check هم اهمیت دارد. ERC بیشتر در بخش شماتیک کاربرد دارد و خطاهای منطقی مدار را بررسی می‌کند؛ مثل پایه تغذیه بدون اتصال، خروجی‌هایی که اشتباه به هم وصل شده‌اند، ورودی‌های رهاشده یا اتصال‌هایی که از نظر الکتریکی مشکوک هستند. البته ERC جای فهم الکترونیک را نمی‌گیرد. ممکن است مدار از نظر نرم‌افزار خطا نداشته باشد، اما از نظر طراحی الکترونیکی ضعیف باشد. بنابراین آلتیوم ابزار کنترل است، نه جایگزین دانش طراحی مدار.

یکی از مفاهیم مهم دیگر، لایه‌های PCB است. بردها می‌توانند یک‌لایه، دولایه یا چندلایه باشند. در بردهای ساده آموزشی، معمولاً دولایه کافی است؛ اما در مدارهای پیچیده‌تر، به‌خصوص مدارهایی که میکروکنترلر، ارتباطات پرسرعت، تغذیه حساس یا نویز زیاد دارند، استفاده از چهار لایه یا بیشتر رایج‌تر است. لایه‌ها فقط برای مسیرکشی نیستند؛ گاهی یک لایه به زمین یا تغذیه اختصاص داده می‌شود تا نویز کمتر شود و مسیر برگشت جریان بهتر کنترل شود. انتخاب تعداد لایه‌ها باید بر اساس پیچیدگی مدار، هزینه تولید، اندازه برد و نیازهای الکتریکی انجام شود.

مفهوم Stackup یا ساختار لایه‌ها در پروژه‌های حرفه‌ای بسیار مهم است. استکاپ مشخص می‌کند برد چند لایه دارد، ترتیب لایه‌ها چگونه است، ضخامت عایق بین لایه‌ها چقدر است، کدام لایه سیگنال است و کدام لایه زمین یا تغذیه. در طراحی‌های ساده شاید کاربر توجه زیادی به استکاپ نکند، اما در مدارهای پرسرعت، طراحی آنتن، USB، HDMI، DDR، RF یا مدارهای حساس، استکاپ نقش حیاتی دارد. اگر استکاپ درست نباشد، حتی با مسیرکشی ظاهراً تمیز هم ممکن است مدار نویز، تداخل یا افت کیفیت سیگنال داشته باشد.

یکی از اصول مهم طراحی در آلتیوم، چیدمان قطعات قبل از مسیرکشی است. بسیاری از مبتدی‌ها سریع سراغ Route کردن مسیرها می‌روند، اما در طراحی حرفه‌ای، جایگذاری قطعات مهم‌تر از خود مسیرکشی است. اگر قطعات درست چیده شوند، مسیرها کوتاه‌تر، نویز کمتر، برد خواناتر و مونتاژ ساده‌تر می‌شود. برای مثال، خازن‌های بای‌پس باید نزدیک پایه تغذیه آی‌سی قرار بگیرند، کانکتورها باید با محل استفاده فیزیکی هماهنگ باشند، قطعات داغ باید فضای کافی برای دفع حرارت داشته باشند و بخش‌های آنالوگ، دیجیتال و تغذیه بهتر است بدون دلیل در هم مخلوط نشوند.

در آلتیوم، Routing یا مسیرکشی فقط وصل کردن نقطه‌ها به هم نیست. مسیرکشی باید با توجه به جریان، ولتاژ، سرعت سیگنال، نویز، حرارت و قابلیت ساخت انجام شود. مسیر تغذیه معمولاً باید پهن‌تر از مسیر سیگنال باشد. مسیرهای حساس بهتر است کوتاه، مستقیم و دور از منابع نویز باشند. مسیرهای کلاک و ارتباطات پرسرعت نیاز به دقت بیشتری دارند. در مدارهای ساده، Auto Route ممکن است وسوسه‌کننده باشد، اما برای یادگیری و طراحی تمیز، مسیرکشی دستی معمولاً نتیجه بهتری می‌دهد. طراح حرفه‌ای فقط به کامل شدن اتصال‌ها فکر نمی‌کند؛ به کیفیت مسیر، مسیر برگشت جریان و رفتار واقعی مدار هم توجه می‌کند.

مفهوم Via هم برای طراحی PCB ضروری است. Via سوراخی فلزی‌شده است که اتصال را بین لایه‌های مختلف برد برقرار می‌کند. در برد دولایه، وقتی مسیر از یک لایه به لایه دیگر می‌رود، از Via استفاده می‌شود. استفاده زیاد و بی‌برنامه از Via می‌تواند مسیر برگشت جریان را خراب کند، فضای برد را شلوغ کند و هزینه یا پیچیدگی تولید را افزایش دهد. البته Via همیشه بد نیست؛ در بسیاری از طراحی‌ها برای اتصال زمین، انتقال حرارت یا عبور مسیرها ضروری است. مهم این است که از آن آگاهانه استفاده شود.

یکی دیگر از اصول کلیدی، زمین یا Ground است. بسیاری از مشکلات نویز، ریست شدن میکروکنترلر، خطای سنسورها یا ناپایداری مدار به طراحی بد زمین برمی‌گردد. در آلتیوم معمولاً از Polygon Pour برای ایجاد سطح زمین استفاده می‌شود. سطح زمین کمک می‌کند مسیر برگشت جریان بهتر شکل بگیرد و نویز کاهش پیدا کند. اما فقط ریختن یک پلیگان GND کافی نیست؛ باید مطمئن شد زمین تکه‌تکه نشده، مسیرهای حساس زمین مناسبی دارند و بخش‌های پرنویز مدار روی قسمت‌های حساس اثر نمی‌گذارند.

در طراحی برد، مفهوم BOM یا Bill of Materials اهمیت زیادی دارد. BOM فهرست قطعات پروژه است و معمولاً شامل نام قطعه، مقدار، پکیج، تعداد، شماره قطعه، توضیحات و گاهی اطلاعات تأمین‌کننده است. یک BOM دقیق باعث می‌شود خرید قطعات، مونتاژ و کنترل پروژه ساده‌تر شود. اگر اطلاعات قطعات در کتابخانه آلتیوم ناقص باشد، خروجی BOM هم ناقص خواهد بود. به همین دلیل، نظم در تعریف قطعات از همان ابتدای پروژه اهمیت دارد. آلتیوم در بخش آماده‌سازی خروجی ساخت، تولید BOM و سایر خروجی‌ها را بخشی از فرایند آماده‌سازی پروژه برای تولید می‌داند.

موارد آموزش داده شده در این پکیج

• آشنایی با انواع فیبرهای مدار چاپی ، یکرو، دورو ، چندلایه و متالیزه و نحوه ساخت و مراکز ساخت موجود
• آشنایی با محیط نرم افزار Altium Designer و بخش های مختلف آن
• آشنایی با محیط شماتیک (Schematic) و ایجاد طرح های شماتیک با کتابخانه های شماتیک نرم افزار و ساخت کتابخانه های شماتیک جدید و کتابخانه های چند بخشی
• آشنایی با محیط PCB ،نحوه طراحی دستی ، ساخت کتابخانه¬های PCB جدید (FOOTPRINT ) و تکنیک های طراحی ,PCBطراحی FOOTPRINT های ۳ بعدی و بررسی طرح در محیط ۳ بعدی
• تبدیل طرح های شماتیک به PCB بصورت اتوماتیک و ایجاد طرح PCB تا چندین لایه
• و …

ویدیوی نمونه

ویدیوهای داخل پکیج از کیفیت بسیار بالاتری برخوردارند:

تصاویر نمونه

دانلود

 دانلود فیلم های این پکیج

 دانلود جزوه PDF

 حجم: ۷۸۰ مگابایت

 سطح: از صفر تا صد

 نسخه آموزش داده شده: مناسب برای همه نسخه های آلتیوم

نکته مهم! هیچ فیلم رایگان یا وب سایتی در سرتاسر اینترنت، آلتیوم دیزاینر را به صورت مدون و اصولی، به شما آموزش نمی دهد و آموزش های تصویری بصورت پراکنده و غیر منسجم هستند. سعی کنید از این بسته آموزشی فوق العاده و کامل استفاده کنید تا آلتیوم دیزاینر را بدون نیاز به کلاس، خیلی سریع و حرفه ای بیاموزید!

مقدمه‌ای بر Altium Designer

Altium Designer یکی از نرم‌افزارهای پیشرفته و جامع برای طراحی PCB و محصولات الکترونیکی است که توسط شرکت Altium LLC توسعه یافته است. این نرم‌افزار به دلیل امکانات گسترده و محیط یکپارچه خود، توجه بسیاری از طراحان مدار را به خود جلب کرده است. ویژگی‌های کلیدی آن عبارتند از:

• طراحی و چیدمان PCB با استفاده از فناوری autorouting هوشمند.
• مدل‌سازی سه‌بعدی یکپارچه برای همکاری بهتر با نرم‌افزارهای CAD مکانیکی.
• شبیه‌سازی مدار و تحلیل یکپارچگی سیگنال برای بهبود کیفیت طراحی.
• مدیریت نسخه‌بندی، زنجیره تامین و چرخه عمر محصول.
• پشتیبانی از طراحی‌های با سرعت بالا و بردهای انعطاف‌پذیر/سخت.
• پشتیبانی از فرمت‌های فایل MCAD مانند STEP و IGES.
• مدیریت کتابخانه قطعات و پایگاه داده‌های داخلی.

هدف اصلی Altium Designer ارائه یک جریان کاری کامل و یکپارچه برای طراحی الکترونیکی است. این نرم‌افزار به عنوان یک ابزار رقابتی در برابر سایر پلتفرم‌های حرفه‌ای مانند Cadence Allegro و Mentor Graphics Xpedition شناخته می‌شود.

نکات کاربردی Altium Designer

نکته: علائم [PCB+SCH] نشان می‌دهند که یک فرمان در هر دو محیط PCB و Schematic در دسترس است، در حالی که [PCB] تنها به ویرایشگر PCB اختصاص دارد. برای دسترسی به منوی View، می‌توانید به مسیر View » Desktop Layouts مراجعه کنید.

میانبرهای صفحه‌کلید مهم

• [PCB+SCH] Space: چرخاندن قطعات و تغییر جهت مسیرها.
• [PCB+SCH] Tab: تغییر ویژگی‌های قطعات در حین قرار دادن.
• [PCB+SCH] Page Up/Down: زوم به داخل و خارج طراحی.
• [PCB+SCH] Ctrl + چرخ ماوس: زوم کردن.
• [PCB+SCH] Shift + چرخ ماوس: جابجایی افقی.
• [PCB+SCH] نگه داشتن Shift هنگام کشیدن: افزایش سرعت حرکت.
• [PCB] Ctrl + D: چسباندن قطعات به شبکه برای هم‌راستاسازی دقیق‌تر.

نکات محیطی عمومی

می‌توانید تمام پنل‌ها و پنجره‌های Altium را به دلخواه جابجا کنید. برای ذخیره‌سازی تنظیمات:

View » Desktop Layouts » Save Layout.

در صورت به هم ریختگی، به تنظیمات پیش‌فرض بازگردید: View » Desktop Layouts » Default.

استفاده از ابزار Help

• [PCB] برای مشاهده میانبرهای مربوط هنگام جابجایی یا مسیریابی، از Ctrl + F1 استفاده کنید.
• [PCB+SCH] برای دریافت کمک در مورد یک شیء یا پنل، از F1 استفاده کنید.

نکات مسیریابی PCB

• هنگام مسیریابی اگر تعداد اتصال‌ها زیاد است و قصد ایجاد یک صفحه زمین (Ground Plane) دارید، شبکه GND را پنهان کنید:

  View » Connections » Hide Net.

• برای مدیریت بهتر چندین پلی‌گان‌پلان در برد:

  Tools » Polygon Pours » Polygon Manager.

نکات طراحی Schematics (شماتیک)

• برای ساده‌تر کردن مسیریابی، از نام‌های معنی‌دار برای شبکه‌ها استفاده کنید.
• هنگام افزودن قطعه جدید، یک شناسه طراحی منحصر به فرد انتخاب کنید.
• در صورت تلاقی پین‌های قطعات، اتصال الکتریکی به‌طور خودکار ایجاد می‌شود.

یکی از بخش‌های مهم پایانی در آلتیوم، Output Job یا OutJob است. OutJob کمک می‌کند خروجی‌های لازم برای ساخت و مونتاژ به‌صورت منظم تولید شوند؛ مثل Gerber، Gerber X2، NC Drill، Pick and Place، BOM، نقشه مونتاژ و PDF شماتیک. مستندات آلتیوم توضیح می‌دهد که خروجی‌های ساخت می‌توانند مستقیم یا از طریق فایل Output Job تولید شوند. مزیت OutJob این است که خروجی‌ها تکرارپذیر و مرتب هستند؛ یعنی هر بار لازم نیست همه تنظیمات دستی از نو انجام شود.

برای تولید برد واقعی، مفهوم Gerber و NC Drill بسیار مهم است. فایل‌های Gerber اطلاعات لایه‌های مسی، سولدرماسک، سیلک‌اسکرین و شکل برد را به کارخانه می‌دهند. فایل NC Drill هم اطلاعات سوراخ‌کاری برد را مشخص می‌کند. برای مونتاژ ماشینی نیز معمولاً فایل Pick and Place لازم است تا دستگاه بداند هر قطعه در چه مختصاتی و با چه زاویه‌ای روی برد قرار می‌گیرد. در آموزش رسمی خروجی پروژه آلتیوم نیز به تولید خروجی Pick and Place در OutJob اشاره شده است. بنابراین خروجی گرفتن فقط فشردن یک دکمه نیست؛ باید بدانیم هر فایل چه کاربردی دارد و آیا کامل و درست تولید شده است یا نه.

یکی از قابلیت‌های مهم آلتیوم، امکان مشاهده و استفاده از مدل سه‌بعدی PCB است. دید سه‌بعدی کمک می‌کند ارتفاع قطعات، تداخل مکانیکی، جای کانکتورها، فاصله قطعه از قاب و ظاهر نهایی برد بهتر بررسی شود. در پروژه‌هایی که برد داخل جعبه، پنل یا محصول صنعتی قرار می‌گیرد، بررسی سه‌بعدی بسیار مهم است. گاهی مدار از نظر الکتریکی کاملاً درست است، اما یک کانکتور در جای نامناسب قرار گرفته یا قطعه‌ای بلند با بدنه محصول برخورد می‌کند. مدل سه‌بعدی این نوع خطاها را قبل از تولید آشکار می‌کند.

یکی از اشتباهات رایج کاربران تازه‌کار در آلتیوم، بی‌توجهی به دیتاشیت قطعات است. نرم‌افزار می‌تواند شماتیک و PCB را مدیریت کند، اما نمی‌داند شما از قطعه درست استفاده کرده‌اید یا نه، مگر اینکه اطلاعات درست وارد شده باشد. برای مثال، جهت دیود، پایه‌های ترانزیستور، ترتیب پایه‌های آی‌سی، نوع پکیج و محدودیت‌های تغذیه باید از دیتاشیت بررسی شوند. خیلی از بردهای ناموفق به خاطر اشتباه ساده در پایه‌بندی یا پکیج ساخته می‌شوند، نه به خاطر ضعف نرم‌افزار.

اشتباه رایج دیگر، طراحی بدون توجه به کارخانه سازنده PCB است. هر کارخانه محدودیت‌هایی دارد؛ مثل حداقل عرض مسیر، حداقل فاصله مسیرها، حداقل قطر سوراخ، ضخامت مس، تعداد لایه‌ها و نوع پوشش نهایی. اگر این محدودیت‌ها از ابتدا وارد Design Rules نشود، ممکن است در پایان طراحی متوجه شوید برد با شرایط کارخانه قابل تولید نیست. روش حرفه‌ای این است که قبل از شروع مسیرکشی، قابلیت‌های تولیدکننده بررسی و قوانین آلتیوم بر همان اساس تنظیم شود.

از نظر یادگیری، بهتر است آلتیوم را مرحله‌به‌مرحله یاد گرفت. ابتدا باید شماتیک ساده رسم شود، قطعات درست انتخاب شوند، نت‌ها نام‌گذاری شوند و پروژه کامپایل شود. سپس باید PCB ساخته شود، ابعاد برد مشخص شود، قطعات با منطق درست چیده شوند، قوانین طراحی تنظیم شوند و مسیرکشی انجام شود. بعد از آن، DRC و ERC بررسی می‌شوند و در نهایت خروجی ساخت گرفته می‌شود. کسی که از همان ابتدا سراغ پروژه‌های پیچیده چندلایه برود، معمولاً زود گیج می‌شود و دلیل خطاها را درست تشخیص نمی‌دهد.

نتیجه‌گیری

Altium Designer با مجموعه‌ای کامل از ابزارها و امکانات پیشرفته، به طراحان امکان می‌دهد تا فرآیند طراحی الکترونیکی را به‌صورت مؤثر و یکپارچه مدیریت کنند. رابط کاربری قابل تنظیم، میانبرهای کارآمد، و ویژگی‌های خاص مانند شبیه‌سازی مدار و مسیریابی خودکار باعث شده‌اند این نرم‌افزار به یک انتخاب برتر در صنعت تبدیل شود. با به‌کارگیری نکات و ترفندهای ارائه‌شده، می‌توان از تمامی قابلیت‌های این ابزار قدرتمند برای طراحی سریع‌تر، دقیق‌تر و حرفه‌ای‌تر بهره برد. هر گونه سوالی در زمینه این مطلب دارید در بخش نظرات مطرح کنید تا به آن پاسخ دهیم.