Altium Designer中的Net-Tie：解决多网络合并与电气隔离的利器

Altium Designer中的Net-Tie：解决多网络合并与电气隔离的利器

在复杂的PCB设计中，我们常常会遇到一些特殊的电气连接需求。例如，需要将两个或多个逻辑上独立但物理上需要连接的网络（如不同电源域的GND）在特定点进行连接（单点连接），同时又要保持其网络标识的独立性。

一、 Net-Tie是什么？

Net-Tie（网络连接器）是Altium Designer中一种特殊的虚拟元件。它并非一个实际的物理器件，而是一个用于在原理图和PCB设计阶段进行电气定义的工具。
它的核心作用是：

• 在电气上连接两个或多个不同的网络，使它们在物理上导通。
• 在逻辑上保持这些网络名称的独立性，避免在原理图和网络表中被合并成一个网络。
• 允许对连接点进行电气规则检查（DRC），例如检查连接的走线宽度是否满足特定要求。
  

二、 为什么需要Net-Tie？

• 多种地平面单点接地处理/或者多电源阈合并： 这是最常见的应用场景。例如，一个系统可能有信号地（GND_S）、电源地（GND）。在PCB的某个点（通常通过一个磁珠或0欧电阻）需要连接在一起形成一个完整的电源回路。使用Net-Tie，你可以在该连接点明确地将这2个地网络连接起来，同时保留各自的网络名，便于电源完整性分析和布线管理。
• 大电流路径分流：对于承载大电流的网络（如主电源+12V），为了降低阻抗和温升，可能需要使用多个引脚或并联走线。Net-Tie可以将这些并联的路径定义为同一个网络的不同分支，并在连接点进行电气规则检查，确保总电流容量足够。
• 信号完整性考量：在某些高速设计中，可能需要通过特定的拓扑结构（如菊花链）连接多个负载。Net-Tie可以帮助定义这些连接点，同时保持信号路径的清晰。
• 避免网络合并错误： 如果直接用导线连接两个不同名称的网络，Altium会认为这是一个错误（除非你使用了网络标签强制连接，但这会丢失独立性）。Net-Tie提供了一种规范、可管理的方式来处理这种“有意的连接”。

三、 如何在Altium Designer中实现Net-Tie？

要在设计中短路两个不同的网络，将需要创建Net-Tie，Net-Tie本质上是一个特殊的原理图符号和PCB封装的组合。

• 1. 创建Net-Tie元件PCB封装（以2点网络结点为例）
  • 新建一个PCB封装，并将封装命名为Net-Tie-2P。
  • 放置两个焊盘（大小按照需求设定）；
  • 中间通过两个焊盘，使用铺铜或者填充区域，来将其短路；
  • 修改封装类型（Net Tie）
    确保铜区只延伸到了焊盘的两侧而非焊盘本身中间的捕捉点。否则，走线不会连接到之后设计中的焊盘的捕捉点。
    
    将封装类型设置为Net Tie：
    
• 2. 创建Net-Tie元件SCH原理图封装（以2点网络结点为例）
  • 新建一个原理图封装，并将封装命名为Net-Tie-2P。
  • 放置两个引脚；
  • 添加上一步创建的PCB封装；
  • 修改封装类型（Net Tie），这是Altium识别其为Net-Tie的关键。
    关键点：确保这些引脚的“电气类型”（Electrical Type）设置为Passive（被动）或Unspecified（未指定）。
    

• 3. 在设计中使用Net-Tie
  • 新建项目，新建一页原理图；
  • 使用Net Tie 将信号地与电源地连接起来；
  • 简单绘制一部分电路，如图所示。
    
  • 原理图位号标注；
  • 编译项目，Altium会识别出Net-Tie，并不会报错；
  • 导入PCB，查看Net Tie两端网络是否独立；

四、 重要注意事项

• 虚拟性：Net-Tie本身不产生物料清单（BOM）。如果你需要一个物理器件（如0欧电阻）来实现这个连接，应该在原理图中放置一个实际的电阻元件，并将其值设为0R，而不是依赖Net-Tie的封装。