Altium DesignerQuery引擎應(yīng)用

徐建春

（特靈科技亞太工程技術(shù)中心，上海，200051）

0 引言

我們在應(yīng)用Altium Designer進行電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，經(jīng)常需要對特定對象進行修改工作，這些特定對象往往有成百上千個，如果一個個進行手工修改，繁瑣且費時費力。

Altium Designer提供強大的Query引擎幫助我們解決上述問題，Query 引擎采用專門的語言，按照一定的語法結(jié)構(gòu)在Query對話框中輸入后，可以幫助我們快速地找到成百上千個特定對象，并且可以結(jié)合Inspector工具進行批量修改。Query引擎另外一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是在Altium Designer電路設(shè)計和電路板設(shè)計中制定設(shè)計規(guī)則，一個準確，有效的設(shè)計規(guī)則可以幫助設(shè)計者更快更好地進行電子產(chǎn)品設(shè)計，減少出錯。

Altium Designer Query引擎包羅萬象，內(nèi)容十分廣泛，實際上囊括了設(shè)計中的所有對象。本文由于篇幅有限，只能拋磚引玉，分享幾個在工作中比較常用的應(yīng)用案例。

1 Altium Designer Query引擎簡介

對于一般用戶來說，Altium Designer Query引擎可以分成電路Query部分、電路板Query部分和元器件符號庫Query部分。電路Query可以分成Fields(域), Μembership(會員),Object Type(對象類型)等三個部分。電路板Query可以分成Attribute (屬性)，F(xiàn)ields(域), Layer(層),Μembership(會員)，Object Type(對象類型)，Parameters(參數(shù))等六個部分。元器件符號庫Query部分不在本文討論范圍，所以就不多描述。實際上這些部分包括了電路設(shè)計和電路板設(shè)計中的所有對象。

2 Altium Designer Query引擎實際應(yīng)用

2.1 在電路圖中應(yīng)用

2.1.1 電阻符號引腳改變長度

有的元器件庫中的器件比如電阻符號引腳很長，這樣會導(dǎo)致電路圖繪制比較麻煩。我們可以用Query一次性把這些器件都找到，然后利用Inspector工具把這些器件長引腳改短。如圖1所示是從筆者公司元器件庫中拖出來的電阻，可以看到電阻引腳很長。

圖1 從庫取出電阻以及半導(dǎo)體器件

我們可以在Altium Sch Filter面板中輸入如下語句：

InPart('R＊') && PinLength ='30'

這句語句的意思是要查找所有標號是R開頭的器件，并且引腳長度是30的，實際表示長度是300個密爾。

R＊的意思是所有標號是R開頭的器件，R后面的數(shù)字不限位數(shù)，可以是R1，也可以是R9999。如果在語句中輸入的是R?，R后面的數(shù)字只能有一位，表示R0~R9。

PinLength表示電路符號的引腳長度。

點擊Sch Filter面板中的Apply,可以在電路圖中找到所有符合條件的電阻。

如圖2所示，符合條件的器件會高亮顯示，不符合條件的器件會變灰。

圖2 查找到的電阻

接下去是修改，我們可以應(yīng)用Sch Inspector把引腳長度參數(shù)改成15，這樣可以一次性把符合條件的電阻引腳長度改短，如圖3所示。

從圖3可以看出，電阻的引腳已經(jīng)被改短了，但是不符合條件的半導(dǎo)體開關(guān)管的引腳長度保持不變，因為半導(dǎo)體開關(guān)管的器件標號是Q開頭的，不符合查詢條件。

圖3 引腳改短的電阻

2.1.2 把電路圖的版本由F改成G

在電子產(chǎn)品設(shè)計中，我們經(jīng)常需要修改電路圖的版本號。對于有很多張電路圖的設(shè)計項目，如果我們對每張電路圖的版本號一張張進行手動修改，就會十分得繁瑣。為了節(jié)省時間，這里我們可以采用Query進行批量修改。

首先我們需要把所有需要修改版本號的電路圖都打開，并且把修改范圍限定在所有打開的文件上。

然后我們在Altium Sch Filter面板中輸入如下語句：

Font='Arial, 26'&&StringText='F'

這句話表示要查找字體是Arial, 字體大小是26，并且字符是'F'的所有文字。

查找到的版本'F', 如圖4所示。

圖4 查找版本號'F’

接下去是修改，我們可以應(yīng)用Sch Inspector把'F'改成'G'。

由圖5可見，電路圖的版本號由'F'版本變成了'G'版本。

圖5 所有電路圖版本號一起修改成'G'

2.2 在電路板設(shè)計中應(yīng)用

2.2.1 需要把頂層網(wǎng)絡(luò)名為R_24VAC的布線改粗

在電路板設(shè)計中，我們經(jīng)常需要把一些線路加粗，如果進行手動修改，那么就需要把這些布線一段段地打開屬性對話框，然后修改每一段布線的寬度，整個操作十分繁瑣和浪費時間。這里我們同樣可以應(yīng)用Altium Query功能進行批量修改。

我們可以在Altium Pcb Filter面板中輸入如下語句：

InNet('R_24VAC') AND IsTrack AND OnTopLayer

這句話表示要查找網(wǎng)絡(luò)名為R_24VAC的布線，并且該布線位于電路板頂層。

其中InNet('R_24VAC')表示名為R_24VAC的網(wǎng)絡(luò)，IsTrack表示是布線，OnTopLayer表示位于頂層，并且這3個條件是與的關(guān)系。

點擊APPLY就能找到位于電路板頂層的R_24VAC布線。

圖6高亮顯示的就是網(wǎng)絡(luò)名為R_24VAC的頂層布線，可以看出這些高亮布線有的粗一點，有的細一點，高亮顯示表示被查找到了。

圖6 找到頂層R_24VAC的布線

找到了以后就很簡單，可以直接在PCB Inspector中改成80密爾。

圖7高亮顯示的是網(wǎng)絡(luò)名為R_24VAC的頂層布線改成了80密爾，這樣我們就實現(xiàn)了一次性加粗位于頂層的R_24VAC多段布線。

圖7 加粗后的布線

2.2.2 制定底層貼片元件和通孔元件距離的設(shè)計規(guī)則

Query的一個重要應(yīng)用場合就是PCB 設(shè)計規(guī)則的制定，下面舉一個例子來描述是如何運用Query制定設(shè)計規(guī)則的。

我們在雙面板的設(shè)計中，經(jīng)常需要在電路板正反面都貼上元器件，這就叫雙面回流焊的工藝。為了保證雙面回流焊的生產(chǎn)制造工藝，需要對底層貼片元件制定一個設(shè)計規(guī)則：底層貼片元件和通孔元器件焊盤的距離要保證>4毫米。

那么如何保證呢？一種方法是在設(shè)計的過程中，時刻注意保持4毫米的間距。但是更好的辦法是制定一個設(shè)計規(guī)則讓Altium在線規(guī)則檢查時刻提醒設(shè)計者，有沒有保證4毫米的間距。

我們可以這樣制定這個設(shè)計規(guī)則：

第一步要找到所有的通孔焊盤。我們可以在Altium Designer 設(shè)計規(guī)則制定面板中輸入如下語句：

Where The First Object Μatches: IsThurPin

這句語句的意思是要找到所有通孔元器件焊盤。

可以用Test Queries進行驗證，當(dāng)點擊Apply, 圖8顯示示例電路板底層元件的所有通孔焊盤都找到了，因為其他焊盤都被反白隱藏。

圖8 選中所有通孔焊盤

第二步要找到所有底層元器件的貼片焊盤，但是測試點除外，因為測試點不需要貼上元器件。

我們可以在Altium Designer 設(shè)計規(guī)則制定面板中輸入如下語句：

Where The Second Object Μatches:IsSΜTPin AND NOT InComponent('TP＊') AND OnBottomLayer

這句語句的意思是要找到所有位于底層的貼片焊盤，并且不屬于元器件標號是TP開頭的，因為TP＊代表的是測試焊盤，測試焊盤也是屬于貼片焊盤，如果不把測試焊盤排除出我們需要定位的范圍，那么當(dāng)測試焊盤和通孔焊盤之間距離小于4毫米時，就會導(dǎo)致誤報錯。

我們可以用Test Queries進行驗證，當(dāng)點擊Apply，圖9可見示例電路板的底層除測試點以外的所有貼片焊盤都找到了，同時其他器件焊盤都被反白隱藏了。

圖9 找到底層除測試點以外的所有貼片焊盤

然后在規(guī)則中設(shè)置間距為4毫米即可。

規(guī)則設(shè)置好后，我們可以測試一下，打開在線DRC,當(dāng)把一個貼片焊盤靠近通孔焊盤時，這個時候只要貼片焊盤和通孔焊盤間距小于4毫米（下圖顯示間距是3.797毫米，顯然小于4毫米），Altium Designer在線設(shè)計規(guī)則檢查就會自動變綠色報錯，并且顯示錯誤的原因。

圖10顯示說明設(shè)計規(guī)則已經(jīng)制定成功了。

圖10 設(shè)計規(guī)則測試

上述幾個Query應(yīng)用案例看似簡單，但是十分實用，已經(jīng)在實際工作中節(jié)省了大量時間?？梢娛炀氄莆誕uery功能，不但可以幫助我們快速進行電路和電路板設(shè)計中的修改工作，減少重復(fù)勞動。還可以幫助我們制定好設(shè)計規(guī)則，一個有效設(shè)計規(guī)則可以大大減少產(chǎn)品設(shè)計中的出錯概率。

3 結(jié)語

Altium Designer是一款功能強大的電子設(shè)計自動化軟件，具有很多方便實用的功能，熟練掌握這些功能，可以極大地提高電子產(chǎn)品設(shè)計效率，減少不必要的重復(fù)勞動。希望大家努力研究Altium Designer，不斷提高電子產(chǎn)品設(shè)計水平。