Сарафанов А.В. Компьютерные технологии в приборостроении

Подождите немного. Документ загружается.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -41-

13. Найти микросхему LM1875 в библиотеке системы.

14. Вызвать панель управления библиотеками Libraries, активируя свер-

нутую панель управления в правой части окна Design Explorer, поиск нужного

компонента:

• активизировать кнопку Search, расположенную в верхней части па-

нели Library, или выполнить команду меню Tools > Find Component. Откро-

ется диалоговое окно Search Libraries (рис. 3.6

);

Рис. 3.6. Search Libraries – система поиска компонента

• в поле Scope включить опцию Libraries on Path, а в поле Path задать папку,

где находится нужная библиотека. Если инсталляция системы Protel DXP выполня-

лась по умолчанию, то библиотеки будут находиться по адресу:

C:\Program Files\Altium \Library;

• найти микросхему LM1875, в поле Search Criteria включить опцию

Component, а в текстовое поле справа вписать фильтр поиска LM1875;

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -42-

• запустить процесс поиска нажатием кнопки Search. В поле Compo-

nent Name окна панели Library будут отображены результаты поиска (рис.

3.7, а);

• активизировать кнопку Place LM1875 (выбор компонента) в верх-

ней части панели – редактор переключится в режим размещения.

а б в

Рис. 3.7. Панель Library – результат поиска компонентов

15. Отредактировать параметры компонента:

• активизировать клавишу Tab – откроется диалоговое окно Compo-

nent Properties, изображенное на рис. 3.8

;

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -43-

Рис. 3.8. Настройка параметров компонента

• в поле Designator присвоить микросхеме позиционное обозначение

DA1 (в списке Models микросхеме соответствует топологическое посадочное

место – Footprint);

• активизировать кнопку ОК для сохранения всех настроек.

16. Поместить компонент, который перемещается за указателем мани-

пулятора «мышь», в нужном месте листа. Фиксация местоположения компо-

нента осуществляется нажатием клавиши Enter, выход из режима размеще-

ния комп

онента – клавиша Esc.

17. Повторить процедуру 13

для всех ЭРЭ (рис. 3.7), размещая их в со-

ответствии с принципиальной схемой (см. рис. 3.5

18. Отредактировать параметры конденсатора.

Номинал емкости для конденсатора с соответствующим буквенным

множителем (табл. 3.1

и рис. 3.9, а) присваивается в окне Component Proper-

ties в поле Parameters for Cap строке Value (значение), для отображения но-

минала на принципиальной схеме включить опцию Visible.

19. Отредактировать параметры резистора.

Номинал сопротивления для резистора присваивается аналогично кон-

денсатору в строке Value (рис. 3.9, б

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -44-

Рис. 3.9. Задание номинала дискретного компонента

20. Питание, вход и выход схемы физически подключаются через разъ-

емы, поставить необходимые условно-графические обозначения (УГО) с со-

ответствующими посадочными местами. Символ GND (земля) находится на

панели Utilities > Power Sources.

Итог выполненных операций изображен на рис. 3.10

Рис. 3.10. Заготовка принципиальной схемы

21. Установить электрические связи между выводами компонентов в

соответствии с принципиальной схемой (см. рис. 3.5

22. Выполнить команду меню Place > Wire (горячие клавиш P, W).

Указатель манипулятора «мышь» примет вид крестика серого цвета. При пе-

ремещении его по листу схемы центр крестика строго совпадает с узлами

сетки Snap Grid. Если подвести указатель манипулятора «мышь» к выводу

элемента, то серый крестик превратится в красную звездочку, что указывает

на наличие под указат

елем манипулятора «мышь» электрического объекта:

вывода, порта или связи.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -45-

Функция автоматической привязки к электрическим объектам управля-

ется значением электрической сетки Electrical Grid.

23. Подвести указатель манипулятора «мышь» ко второму выводу мик-

росхемы LM1875. Появится красная звездочка, сигнализирующая о наличии

электрического объекта.

24. Задать начало линии (рис. 3.11

), выполнив щелчок левой кнопкой

манипулятора «мышь».

25. Сдвинуть указатель манипулятора «мышь» влево до поворота ли-

нии, щелкнуть левой кнопкой (зафиксировать отрезок). Провести указатель

вверх до поворота (щелчок левой кнопкой манипулятор «мышь» фиксирует

отрезок). Далее необходимо двигать указатель вправо и вниз, фиксируя от-

резки, до вывода резистора R4. Появится красная звездочка, сигнализирую-

щая о наличии элек

трического объекта, связь прорисована (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Формирование электрических связей между компонентами

26. Повторить процедуры для всех электрических связей схемы. Кон-

фигурация линий связи выбирается, исходя из минимума пересечений и

удобства чтения схемы.

27. Выйти из режима формирования связей (клавиша Esc).

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -46-

28. Сохранить результат с помощью команды File > Save.

29. Присвоить имена наиболее важным цепям (питание схемы +25 V

и – 5 V). Эта процедура выполняется для облегчения идентификации цепей.

30. Выполнить команду меню Place > Net Label. К указателю манипу-

лятора «мышь» прикрепится прямоугольник с надписью (рис. 3.12

31. Активизировать клавишу Tab, после чего откроется окно редакти-

рования параметров метки цепи (рис. 3.12

Рис. 3.12. Настройка параметров цепи

32. Ввести в поле Net имя цепи «+25 V». Изменение фиксируется кноп-

кой OK.

33. Поместить надпись возле соответствующей цепи. Когда указатель

примет вид красного крестика, щелкнуть левой кнопкой манипулятора

«мышь» – редактор останется в режиме размещения.

34. Активизировать клавишу Tab и присвоить второй метке имя

«–25 V». Активизировать кнопку OK. Поместить надпись возле соответст-

вующей цепи.

35. Выйти из режима обозначения цепей (клави

ша Esc.)

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -47-

36. Сохранить результат с помощью команды File > Save. Конечный

результат изображен на рис. 3.13

Рис. 3.13. Созданная схема электрическая принципиальная усилителя НЧ

37. Выполнить команду меню Project > Compile Document.SchDoc для

компиляции ЭРЭ и связей в схеме (рис. 3.14, а

38. Выполнить команду меню Project > Compile PCB Project PrjPcb для

компиляции схемы в проекте (рис. 3.14, б

а б

Рис. 3.14. Компиляция ЭРЭ и схемы

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 5 Создание проекта в системе ALTIUM DESIGNER



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -48-

После компиляции схемы в проектировщик «ПРИБОР» переходит либо

к анализу электрических параметров устройства, либо к разработке печатной

платы.

39. Выйти из программы.

Отчет должен быть подготовлен в ви

де файла, сформированного в ре-

дакторе MS Word, и содержать следующие обязательные разделы: цель и за-

дачи лабораторной работы, задание для выполнения лабораторной работы,

краткую информацию о порядке выполнения лабораторной работы, описание

результатов выполнения лабораторных исследований (подготовленный файл-

проект, содержащий схему электрическую принципиальную).

1. Каки

е основные программы, применяемые для разработки печатных

плат, входят в состав Altium Designer?

2. Что включает в себя понятие «проект» в системе Altium Designer?

3. Какие библиотеки ЭРЭ используются при создании проекта ПП?

4. Для чего при создании проекта ПП присваивают имена отдельным

цепям электрической принципиальной схемы?

5. Каким образом в проект ПП за

носится информация о связях между

ЭРЭ в схеме, реализуемой на ПП?

№

Целью лабораторной работы является приобретение навыков в проек-

тировании печатных плат при помощи стандартных систем.

Основной задачей лабораторной работ

ы является приобретение навы-

ков работы в редакторе печатных плат PCB Layout Editor системы сквозного

проектирования печатных плат Altium Designer.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 6 Формирование проекта печатной платы в редакторе печатных плат PCB Layout Editor



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -49-

Работа редактора печатных плат PCB Layout Editor определяется набо-

ром правил проектирования, которые настраиваются пользователем в зави-

симости от требований, предъявляемых к ПП. Ре

дактор интерактивно отсле-

живает все критерии, которые ему были заданы, поэтому любое неправиль-

ное действие мгновенно отображается как ошибка. В табл. 3

.2 приведены на-

значения функций PCB Layout Editor [13

Таблица 3.2

Назначение функций редактора печатных плат

Функции Тип Назначение

1 2 3

Electrical

(электрические)

Clearance (ограни-

чение зазора меж-

ду проводниками)

Определение минимально допустимого зазора

между любыми двумя объектами на сигналь-

ном слое

Short-Circuit (корот-

козамкнут

е ц

пи)

Проверка наличия короткого замыкания между

примитивами различных цепей

Un-Routed Net

(неразведенные

цепи)

Проверка статуса завершения всех цепей, по-

павших в указанную область. Если трассировка

некоторой цепи выполнена не до конца, то ка-

ждая незаконченная часть цепи (sub-net) зано-

сится в список, где указывается коэффициент

завершения

Un-Connected Pin

(неприсоеди-

ненные выводы)

Выявление выводов, не соединенных с провод-

никами на плате

Width (ограниче-

ние ширины про-

водников)

Определение минимальной, максимальной и

рекомендуемой ширины проводников и дуг

на сигнальном слое

Routing

(учитываемые

при трассировке)

Routing Topology

(топология трас-

сировки)

Определение порядка или образца соединения

выводов проводниками. По умолчанию редак-

тор печатных плат располагает соединения ме-

жду выводами таким образом, чтобы полная

длина всех соединений была минимальной.

Специфические требования могут накладывать-

ся на отдельные цепи по нескольким причинам:

для высокоскоростных схем, где отражения сиг-

налов должны быть минимизированы, применя-

ется последовательная топология или «цепоч-

ка»; для цепей заземления может быть исполь-

зована топология типа «звезда»

Routing Priority

(приоритет трас-

сировки)

Данное правило присваивает цепи приоритет

трассировки. Самый высокий приоритет равен

100, самый низкий –0

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Лабораторная работа № 6 Формирование проекта печатной платы в редакторе печатных плат PCB Layout Editor



Компьютерные технологии в приборостроении. Лаб. практикум -50-

Продолжение табл. 3.2

1 2 3

Routing

(учитываемые

при трассировке)

Routing Layers

(слои трассировки)

Определяет слои, которые будут использоваться

при автотрассировке

Routing Corners

(углы изгиба про-

водников)

Определяет стиль излома проводников, исполь-

зуемый при автотрассировке

Routing Via Stile

(стиль переходных

отверстий)

Определяет диаметр пятна металлизации

и диаметр круглого переходного отверстия

Fanout Control

Определяет стиль подведения проводников

к контактным площадкам компонентов

с большим числом выводов

SMT

(технология

поверхностного

монтажа)

SMD to Corner

(минимальное рас-

стояние до изгиба)

Определяет максимальное отношение ширины

проводника к ширине контактной площадки

компонента для поверхностного монтажа, выра-

женное в процентах

SMD to Plane

(расстояние до пе-

реходного отвер-

стия)

Определяет максимальное расстояние

от центра контактной площадки компонента для

поверхностного монтажа до ближайшего пере-

ходного отверстия на внутренний слой питания

или заземления

SMD Neck Down

(скачок ширины

проводника)

Определяет максимальное, выраженное

в процентах отношение ширины проводника

к ширине контактной площадки компонента для

поверхностного монтажа,

Mask

(маски)

Solder Mask

Expansion

(размер окна тра-

фарета для пайки

волной)

Задает величину расширения или сжатия рисун-

ка контактной площадки на слое Solder Mask, из

которого формируются окна в трафарете для

пайки волной

Paste Mask

Expansion (размер

окна трафарета па-

яльной пасты)

Задает величину, на которую расширяется или

сжимается рисунок контактной площадки на

слое Paste Mask, из которого формируются окна

в трафарете для нанесения паяльной пасты

Plane

(слои питания

и заземления)

Power Plane

Connect Style

(стиль соединения

выводов со слоем

питания)

Стиль соединения выводов компонента

со слоем питания: непосредственное (сплошное)

соединение, соединение с тепловым барьером и

отсутствие соединения

Power Plane

Clearance

(зазоры на слоях

питания)

Определение радиального зазора между кон-

тактными площадками и слоями питания,

не соединенными между собой