ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5
на тему:
«Разработка проекта печатной платы и оформление документации ПРОЕКТА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ЕСКД»
Методика выполнения работы.
Размещение электрической схемы на печатной плате Соответствие между элементом схемы и его физической сущностью.
Любой
элемент схемы, за исключением некоторых
– таких как символы земли и питания,
имеют какое либо физическое обличие.
Например, микросхема К155ЛА3 содержит в
себе 4 логических элемента 2И-НЕ, которые
размещаются на кремниевой пластине
размером 4*4 мм, помещенной в пластиковый
или керамический корпус с 14 выводами.
Данный корпус в международной классификации
маркируется как DIP-14. Для
проектирования ПП важны размеры корпуса
микросхем (или любых других деталей) и
расположение выводов, под которых
отведены специальные области называемые
контактными площадками (в P-CAD
называемые Pad) к которым
и осуществляется пайка вывода для
обеспечения электрического контакта
с площадкой и механической фиксации
детали на плате.
Рис.1. Внешний вид корпуса DIP-14
Установка начальных параметров.
После запуска технологического редактора автоматически будет создан новый проект, для которого необходимо установить параметры ПП.
Необходимо установить метрическую систему измерения и определить размеры рабочего поля. Для этого необходимо вызвать диалоговое окно «Options Configure» из меню: Options,Configure.
В группе Units (единицы) установите «mm» и в группе Workspace Size установите желаемый размер ПП (в учебных целях размера по умолчанию – 254*254 мм вполне достаточно, и изменять его обычно не требуется).
Перед загрузкой списка соединений необходимо выбрать используемые библиотеки. Информация о физических свойствах элементов не содержится непосредственно в списке соединений, там лишь содержатся символьные имена компонент, поэтому для PCB необходимо непосредственное указание библиотеки использованной при рисовании схемы. Для указания библиотеки необходимо выбрать пункт меню “Library,Setup”. Необходимо добавить библиотеку, использованную при рисовании схемы при помощи кнопки “Add”.
Загрузка списка соединений
Для автоматического размещения деталей на ПП и их соединения используется команда загрузки списка соединений. До загрузки список соединений (netlist) должен быть сгенерирован схемным редактором.
Для загрузки списка соединений выберете пункт меню: Utils, Load Netlist.
Выберете файл по кнопке Netlist Filename, который был создан схемным редактором, и выберете формат списка соединений - он должен соответствовать тому, который был применен при генерации списка соединений схемным редактором. Опцию оптимизации (Optimize Nets) желательно включить, так как это ускорит работу трассировщика.
Рис.2. Рабочая область после загрузки списка соединений
После загрузки списка соединений на рабочем поле появятся элементы, использованные в схеме ─ рис.2.
Если при создании списка соединений были ошибки, то он не загрузится. Если ошибок не было, то список соединений загружается с возможными сообшениями-предупреждениями. Изучить причины предупреждений. Для этого установить указатель мыши на электрическую связь между элементами и щелкнуть ЛК. В диалоговом окне буде информация об этой цепи (Net): номер цепи и номера элементов, соединенных этой цепью.
Если отсутствует соединение элементов в цепи, то в программе Schematic внести соответствующие изменения в схему, сгенерировать и загрузить новый список соединений. В Schematic для просмотра номера цепи установить указатель мыши на линию цепи.
Как видно из рисунка 2 пока ПП не имеет границ, и элементы не размещены подобающим образом.
Размещение электрической схемы на печатной плате
Размещать элементы вручную необходимо, когда по тем или иным причинам невозможно использования авторазмещения (пункт меню Place, Autoplacement…) или если необходимо улучшить размещение, полученное от программы авторазмещения.
Обязательно вручную размещаются элементы, расположение которых уже известно, это внешние выводы, обычно габаритные элементы, элементы индикации, крепежные элементы.
В первую очередь размещаются соединения платы с внешним миром в нашем случае внешние одиночные выводы, которые необходимо размещать по внутреннему периметру ПП. После размещения таких элементов их необходимо зафиксировать (для исключения их переразмещения программой авторазмещения).
Рис.3. ПП с размещенными и зафиксированными внешними выводами.
Для фиксации элементов их сначала необходимо выбрать (групповое выделение, используя клавишу Ctrl и левую кнопку мыши – как обычно в Windows). После того как элементы выбраны, из контекстного меню выберете пункт Properties и в открывшемся окне пометьте Fixed.
В следующую очередь размещают все остальные элементы: сначала микросхемы, а затем конденсаторы. По правилам схемотехники блокировочные конденсаторы (а именно таковыми являются конденсаторы С1-С3 – блокируют помехи по цепям питания) необходимо размещать как можно ближе к микросхемам. Это правило желательно соблюдать. Кроме того микросхемы необходимо размещать стройными рядами, для облегчения последующего монтажа ─ рис.4.
Рис. 4. ПП с размещенными элементами.