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


  • 95 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 tie lectia nr 3

Pregatire TIELectia nr. 3

Conf.dr.ing. Gheorghe PANA

[email protected]


Cuprins

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

    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 pcb1

    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 pcb2

    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 pcb3

    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 pcb4

    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 pcb5

    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 pcb layere pozitive

    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 pcb layere negative

    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 negative1

    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 negative2

    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 negative3

    Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative

    Exemplu de “drill chart”:

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu layout

    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 layout1

    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 layout2

    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 layout3

    Fisiere de proiectare create cu Layout

    Tabelul 1. Fisiere Gerber-Extensii

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Fisiere de proiectare create cu layout4

    Fisiere de proiectare create cu Layout

    Tabelul 1. Fisiere Gerber-Extensii (continuare)

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    B etapele proiectarii pcb proiectarea layout ului pcb

    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

    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

    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 spice1

    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 spice2

    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 spice3

    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    • Exemple de conectoare

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice utilizata la simularea spice4

    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 spice5

    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 spice6

    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 spice7

    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 spice8

    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 1

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice utilizata la simularea spice9

    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 2

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Modificarea schemei electrice utilizata la simularea spice10

    Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE)

    Page 3

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprent e footprint uri la part uri

    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 amprent e footprint uri la part uri1

    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • “Property Editor”

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Atribuirea de amprent e footprint uri la part uri2

    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 amprent e footprint uri la part uri3

    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 amprent e footprint uri la part uri4

    Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri

    • Layout -> Tools -> Library Manager

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Crearea de footprint uri noi

    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

    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

    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 bom1

    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 fi ierului netlist mnl

    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 fi ierului netlist mnl1

    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    Fereastra

    Create Netlist

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fi ierului netlist mnl2

    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

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

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fi ierului netlist mnl3

    Generarea fişierului netlist (*.MNL)

    • Clic pe OK (pentru detalii) si apare mesajul

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Generarea fi ierului netlist mnl4

    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

    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 pcb pentru rutare1

    Pregatirea PCBpentru rutare

    Fereastra

    AutoECO

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea pcb pentru rutare2

    Pregatirea PCB pentru rutare

    Daca nu

    sunt erori

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea pcb pentru rutare3

    Pregatirea PCB pentru rutare

    • Se obtine:

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea pcb pentru rutare4

    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 rutare alegerea num rului de straturi

    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 rutare alegerea num rului de straturi1

    Pregatirea PCB pentru rutareAlegerea numărului de straturi

    • Fereastra Layers

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea pcb pentru rutare5

    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 rutare6

    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 rutare7

    Pregatirea PCB pentru rutare

    Fereastra Edit Net

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Pregatirea pcb pentru rutare8

    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 rutare9

    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

    Rutarea

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

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rutarea automata o idee de aranjare a componentelor

    Rutarea automataO idee de aranjare a componentelor

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


    Rutarea automata cablajul obtinut

    Rutarea automataCablajul obtinut

    Pregatire TIE - Lectia nr.3


  • Login