Pregatire tie lectia nr 3
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 60

Pregatire TIE Lectia nr. 3 PowerPoint PPT Presentation


  • 108 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Pregatire TIE Lectia nr. 3. Conf.dr.ing. Gheorghe PANA [email protected] CUPRINS. Notiuni introductive de proiectare a PCB Structura unei componente virtuale Fabricarea PCB Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Fisiere de proiectare create cu Layout Etapele proiectarii PCB

Download Presentation

Pregatire TIE Lectia nr. 3

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Pregatire TIELectia nr. 3

Conf.dr.ing. Gheorghe PANA

[email protected]


CUPRINS

  • Notiuni introductive de proiectare a PCB

    • Structura unei componente virtuale

    • Fabricarea PCB

    • Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    • Fisiere de proiectare create cu Layout

  • Etapele proiectarii PCB

    • Proiectarea schemei

    • Simularea schemei

    • Proiectarea layout-ului PCB

    • Post-procesarea

  • Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    • Programul OrCad Layout de proiectare a cablajului imprimat genereaza descrierea digitala a straturilor placii (layere) pentru fotoplotere si masinile cu comanda numerica - CNC (Computer Numerical Cntrol) care se folosesc la fabricarea placilor.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    Schema-bloc a mediului de realizare a schemelor electronice (sistemul ORCAD)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    Se proiecteaza layere (straturi) pentru:

    • Rutarea traseelor de cupru pe top, bottom si straturile inner (interne)

    • Dimensiunile gaurilor si loctia lor

    • Soldermask

    • Silk screen

    • Solder paste

    • Plasarea componentelor

    • Dimensiunile placii

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    Layerele se pot prezenta din perspectiva:

    • Pozitiva – adica ceea ce se vede cu programulCAD reprezinta ceea ce va ramane pe placa;

    • Negativa – adica ceea ce se vede cu programul CAD reprezinta ceea ce se inlatura de pe placa.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    Layere prezentate din perspectiva pozitiva:

    • Conturul placii

    • Traseele de cupru rutate

    • Silk screen

    • Solder paste

    • Instructiunile de asamblare

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB

    Layere prezentate din perspectiva negativa:

    • Planele de cupru

    • Gaurile (drill holes)

    • Soldermask-ul

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCBLayere pozitive

    Exemplu de trasee rutate: top-verde ,bottom-rosu, inner-albastru

    Separat, pe un alt layer, se precizeaza modul de realizare a gaurilor – etapa distincta.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCBLayere negative

    Diferenta dintre planul fizic de cupru cu via termic si reprezentarea negativa in Layout:

    Zonele marcate cu galben (b) indica suprafetele de pe care se inlatura cuprul.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative

    Exemplu de soldermask (masca de lipire) - se aplica pentru a delimita in cupru zona pad-urilor

    (a)-soldermask; (b) vedere negativa in layout

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative

    Exemplu de tipar pentru gauri:

    • rosu inchis=locatiile si dimensiunile gaurilor (vedere negativa)

    • rosu deschis=simboluri folosite impreuna cu “drill chart”

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative

    Exemplu de “drill chart”:

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu Layout

    • Fisierul Layout - *.MAX=formatul proiectului PCB pentru lucru pe computer;

    • Fisierele Gerber=fisiere prin care Layout postproceseaza proiectul si il converteste intr-un format pe care il pot utiliza masinile de fotoprocesare si cele cu comanda numerica (CNC machines);

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu Layout

    Fisierele Gerber

    • Numele “Gerber” provine de la cel al companiei Gerber Scientific Instruments, prima care a utilizat fabricatie cu fotoplotere.

    • Standardul care reglementeaza fisierele este EIA RS-274D.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu Layout

    • Standardul EIA RS-274D consta din:

      • Fisier de comanda pentru fiecare layer conductiv sau, simplu, fisier Gerber (comenzi urmate de coordonate XY necesare fotoploterului)

      • Fisier de descriere tehnica sau fisier de apertura (defineste dimensiunile pentru trasee, pad-uri si placi)

    • Standardul mai nou (febr.2010) este EIA RS-274X sau X-Gerber (Extendet Gerber Format)

      Parola pentru a deschide EIA RS-274X: Ucamco_2vt7Jk

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu Layout

    Tabelul 1. Fisiere Gerber-Extensii

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu Layout

    Tabelul 1. Fisiere Gerber-Extensii (continuare)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    B. Etapele proiectarii PCBProiectarea layout-ului PCB

    Proiectarea layout-ului PCB presupune mai multi pasi:

    • Pregatirea schemei si generarea fisierului netlist (*.MNL)

    • Pregatirea PCB pentru rutare

    • Rutarea, care poate fi:

      • manuala (RECOMANDATA)

      • automata

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea schemei si generarea fisierului netlist *.MNL

    Etape:

    • Modificarea schemei electrice utilizata la simularea SPICE

    • Atribuirea de amprente (footprint-uri) lapart-uri

    • Creare de amprente noi (daca este cazul)

    • Verificarea regulilor electrice – DRC

    • Generarea listei de materiale – BOM

    • Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    • Etapa necesara deoarece pe placa de circuit imprimat nu este loc pentru generatorul de semnal, bateria de alimentare, sarcina (difuzorul – in acest caz)

    • Se adauga conectoare (cel putin unul) pentru interconectarea cu elementele eliminate anterior si/sau pentru interconectarea intre modulele componente ale sistemului electronic (daca este cazul).

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    • In exemplul ales se considera ca toate cele 3 pagini formeaza un singur sistem care se monteaza pe o singura placa de circuit imprimat.

    • Se recomanda utilizarea a 3 conectoare:

      • 1buc. la intrare (jack stereo 3,5mm diametru)

      • 1 buc. la iesire (conectare difuzor)

      • 1 buc. pentru alimentare de c.c a circuitului

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    • Mufa stereo de la intrare

    • Trebuie create:

      • Part-ul

      • Footprint-ul

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    • Exemple de conectoare

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Modificari:

    • In locul rezistentelor de 1G de la LM386 se pune “Place/No Connect”;

    • La intrarea amplificatorului in punte se adauga un potentiometru pentru ajustarea intensitatii sonore - volum (pot)

    • Se elimina rezistenta difuzorului, RL. Se pune un conector cu 2 pini (CON2). Se adauga in “Place part” libraria CONNECTOR.OLB.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Modificari:

    • Se elimina bateria si se pune un conector cu 2 pini (CON2).

    • Se adauga 4 condensatoare electrolitice

      • CF1=100uF/16V la alimentarea generala

      • CF3=10uF/16V la alimentarea TL084

      • CF4=CF5=100uF/16V la pinii de alimentare aCI-LM386

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Modificari:

    • Se redenumesc: CF -> CF2RA -> RD1RB -> RD2

      RECOMANDARE: este util ca numele tuturor componentelor sa se termine cu o cifra!

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Modificari:

    • Pentru conexiunile intre pagini (concatenarea schemei) se utilizeaza conectoare tip “off-page”Clic pe sau Place -> Off-Page Connector…Se editeaza numele si orientarea.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 1

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 2

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 3

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • Se selecteaza desenul din Capture

    • Ctrl + E

    • Se deschide fereastra “Property Editor”

      • Se selecteaza la Filter by -> Orcad-Layout

      • Se selecteaza Parts (din bara de jos)

      • In coloana PCB Footprint se lasa denumirile propuse de Orcad sau se trec altele, dupa necesitati

      • Alte footprint-uri se pot vizualiza si aduce in fereastra de Property Editor lansand Layout (sau Layout CIS)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • “Property Editor”

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • Toate componentele sunt THD

    • Toate condensatoarele electrolitice si cele nepolarizate au pinii dispusi radial4,7uF, 10uF – CYL/D.150/LS.100/.031100uF - CYL/D.300/LS.200/.0312n, 3,3n, 6,8n – RAD/.100X.050/LS.100/.03147n - RAD/.300X.200/LS.200/.031

    • Rezistoarele au pinii dispusi axialAX/.400X.100/.031

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • Circuitele integrateTL084 - DIP.100/14/W.300/L.800LM386 - DIP.100/8/W.300/L.450

    • ConectoareleCON2 - BLKCON.100/RH/TM1SQ/W.425/2SJ1-3523N (jack audio 3,5mm (tip mama)) – footprint-ul trebuie creat

    • Potentiometrul - VRES59

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • Layout -> Tools -> Library Manager

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Crearea de footprint-uri noi

    • Pentru conectorul J1 – mufa audio, se folosesc dimensiunile geometrice din foaia de catalog SJ1-3523N audio 3.5mm connector.pdf

    • Pinul 1 are coordonatele (0.000, 0.000)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Verificarea regulilor electrice – DRC(Design Rules Check)

    • In fereastra Project manager se selecteaza nume.dsn apoi clic pe

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea listei de materiale – BOM

    • In fereastra Project manager se selecteaza nume.dsn apoi clic pe

    • BOM=Bill Of Materials

    • In fereastra de dialog care se deschide, se completeaza la “Header:” \tPCB Footprint si “Combined property string”: \t{PCB Footprint}

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea listei de materiale – BOM

    • In cazul proiectului, se obtine: Bill Of Materials November 26,2010 9:19:03Page1

    • ItemQuantityReferencePartPCB Footprint

    • ____________________________________________________________________________________________________________

    • 14CF1,CF2,CF4,CF5100uFCYL/D.300/LS.200/.031

    • 24CF3,C31,C32,C3410uFCYL/D.150/LS.100/.031

    • 32C11,C124.7uFCYL/D.150/LS.100/.031

    • 41C132nRAD/.100X.050/LS.100/.031

    • 52C21,C236.8nRAD/.100X.050/LS.100/.031

    • 62C22,C243.3nRAD/.100X.050/LS.100/.031

    • 72C33,C3547nFRAD/.300X.200/LS.200/.031

    • 81J1Jack audioSJ1-3523N

    • 92J2,J3CON2BLKCON.100/RH/TM1SQ/W.425/2

    • 102RD1,RD230kAX/.400X.100/.031

    • 113R11,R12,R13200kAX/.400X.100/.031

    • 124R21,R22,R23,R24220kAX/.400X.100/.031

    • 131R3110kVRES59

    • 142R32,R341.2kAX/.400X.100/.031

    • 152R33,R3510AX/.400X.100/.031

    • 161U1TL084/301/TIDIP.100/14/W.300/L.800

    • 172U2,U3LM386DIP.100/8/W.300/L.450

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    • In fereastra Project manager se selecteaza nume.dsn apoi clic pe (Create netlist)

    • Clic Yes în fereastra de avertizare

    • Se alege Layout

    • Se bifează Run ECO to Layout (ECO=Engineering Change Orders)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    Fereastra

    Create Netlist

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    • Mesaj de avertizare ca lipseste legatura intre un tip de componenta si footprint:

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    • Clic pe OK (pentru detalii) si apare mesajul

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    • Se revine in Capture

    • Se selecteaza condensatorul electrolitic C11

    • Clic dreapta -> Edit Part

    • Se selecteaza, pe rand, pinii (unul este de lungime zero!)

    • Clic dreapta -> Edit Properties…

    • La Number se schimba P in 1 si N in 2

    • Se inchide fereastra de editare a part-ului

    • Clic pe Update Current sau Update All

    • Se genereaza din nou *.MNL

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    • Lansare Layout

    • File -> New

    • La “Input Layout TCH or TPL or MAX file” se alege din Browse _default.tch

    • La “Input MNL netlist file” se cauta fisierul *.MNL creat de utilizator

    • OBSERVATIE: la “Output Layout MAX file”, numele fisierului cu extensia MAX este la fel cu cel al fisierului MNL, incrementat cu 1.

    • Clic pe Apply ECO -> Accept this ECO

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCBpentru rutare

    Fereastra

    AutoECO

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    Daca nu

    sunt erori

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    • Se obtine:

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    • Dreptunghiul trasat cu linie punctată se elimină cu clic pe butonul - OnlineDRC;

    • Conexiunile dintre componente (liniile trasate cu galben) se pot elimina cu clic pe butonul - Reconnect Mode.

    • Zoom In cu tasta I, Zoom Out cu tasta O;

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutareAlegerea numărului de straturi

    • Tool>Layer>Select From Spreadsheet…

    • În fereastra care se deschide, în coloana Layer Type se face dublu clic pe Routing de la TOP, INNER1 şi INNER2 şi se bifează Unused Routing în fereastra care se deschide;

    • Se lasă Routing doar pentru BOTTOM care reprezintă faţa neplantată sau cea care conţine stratul de cupru.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutareAlegerea numărului de straturi

    • Fereastra Layers

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    Schimbarea unităţii de măsură

    • Options>System Settings… sau Ctrl+Gşi în fereastra de dialog se bifează la Millimeters (mm) urmat de OK.

      Modificarea lăţimii traseelor

    • Tool>Net>Select From Spreadsheet;

    • Se selectează Cancel în fereastra de dialog Net Selection Criteria

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    • în coloanase completează în trei ferestre: Min Width, Conn Width şi Max Width cu latimea dorita sau impusa.Pentru aplicatia de fata se poate alege 0.5mm.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    Fereastra Edit Net

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    • Pentru deplasarea componetelor se dă clic pe butonul - Component Tool, “click and drag” şi componenta se mută unde se doreşte;

    • Rotirea componentei se face tastând R

    • Componentele se rotesc şi se deplasează astfel încât să respecte aşezarea din schema desenată în Capture.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea PCB pentru rutare

    Definirea conturului cablajului imprimat

    • presupune încadrarea tuturor componentelor într-o anumită suprafaţă, delimitată de o linie galbenă, groasă. Se realizează cu succesiunea de meniuri şi submeniuri: Tool>Obstacle>Select Tool sau cu butonul - Obstacle Tool.

    • Clic apoi pe butonul stâng al mouse-ului în locul unde se doreşte începerea conturului şi se desenează întregul contur schimbând direcţia printr-un nou clic stânga.

    • Când s-a terminat se dă clic dreapta urmat de Finish sau se tastează Esc.

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rutarea

    • Dupa asezarea componentelor se poate incerca o rutare automata:Auto  Autoroute  Board

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rutarea automataO idee de aranjare a componentelor

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rutarea automataCablajul obtinut

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


  • Login