Création d’un nouveau composant dans ISIS BADRE.pdf

Création d’un nouveau composant dans ISIS avec un modèle PSPICEdans ISIS avec un modèle PSPICE

1Cours CA0 : ENISO 201110-2011

Création d’une nouvelle bibliothèque

Il peut être intéressant de se créer sa propre librairie afin d’y stockerdes nouveaux composants ou des composants personnalisés.

1) Démarrez ISIS.

2) Cliquez sur le menu : « Library /Library manager »

La fenêtre ‘Devices Libraries Manager’ s’ouvre :La fenêtre ‘Devices Libraries Manager’ s’ouvre :

3) Cliquez sur le bouton : « Create library. »

4) Indiquez le nom de la librairie (par exemple « lib_EI ») et le répertoire où elle sera enregistrée (choisir C:\Program Files\LabcenterElectronics\Proteus 7 Professional\LIBRARY).

Une fenêtre ‘Nouvelle bibliothèque’ s’ouvre.

5) Cliquez sur OK


Création d’un nouveau composantDans ISIS, on peut créer des nouveaux composants directement sur le schéma. Comme exemple, nous allons créer un diviseur de tension.

Pour pouvoir simuler ce circuit dans ISIS, nous allons lui attribuer un modèle

R1

10k

R2

10k

1 2 3

Pour pouvoir simuler ce circuit dans ISIS, nous allons lui attribuer un modèle qui est décrit en langage SPICE :

* comportement du composant

.subckt diviseur 1 2 3

R1 1 2 10k

R2 2 3 10k

.ends

Il suffit donc d’enregistrer ce fichier sous l’extension .CIR (DIV_R.CIR) qui est reconnu par ISIS (par exemple DIV.LIB).


Création d’un nouveau composantOn va maintenant tracer notre composant dans ISIS.

- Tracer le contour du symbole du composant : sélectionner le styleCOMPONENT dans le sélecteur d'objets 2D Grafics Box Mode ( ) ).Placez le pointeur de souris sur la fenêtre d'édition et tracez unrectangle. N'essayez pas d'obtenir la taille exacte vous pourreztoujours modifier sa taille plus tard.toujours modifier sa taille plus tard.


Création d’un nouveau composant- Placez les pattes : Sélectionnez le bouton ‘Pin de composant.’ . Lesélecteur d'objets vous donne la liste des types de pattes disponibles.Choisissez, le type 'Default', Placez les 3 pattes comme indiqué (lacroix représente l'extrémité où vous connecterez un fil).


Création d’un nouveau composant- Annotez les pattes : Après avoir adapté le corps du composant et lespattes à notre convenance, nous devons maintenant annoter lespattes avec des noms et des numéros, et leur attribuer un typeélectrique. Le type électrique (entrée, alimentation, passif, etc.) estutilisé par l'outil de contrôle des règles électriques pour vérifierl'interconnexion des pattes dont le type est compatible.l'interconnexion des pattes dont le type est compatible.

Pour ce faire, marquez chaque patte (clic droit), puis modifiez la pattemarquée (clic gauche). La patte affiche alors sa fenêtre de dialogue'Edition patte'.


Création d’un nouveau composant


Création d’un nouveau composantCréer le composant : Sélectionnez toutes les pattes et le corps. Cliquez

sur le bouton 'Créer Composant' .

DIVR

DR




Appuyer sur le bouton « New » et choisir PRIMITIVE.


ANALOG,SUBCKT

Show Name & Value


Appuyer sur le bouton « New » et choisir SPICEMODEL.


Diviseur, DIV_R.CIR

Show Name & Value



- PRIMITIVE = ANALOG, SUBCKT: Cette affectation indique ausimulateur ISIS que le comportement du composant est décrit par unsous-circuit analogue de type SPICE.

- SPICEMODEL=diviseur, DIV_R.CIR : Cette ligne précise le nom dusous-circuit à utiliser (diviseur) et le nom du fichier ASCII qui contientsous-circuit à utiliser (diviseur) et le nom du fichier ASCII qui contientsa description (le fichier DIV_R.CIR). Le fichier peut contenir plusieursmodèles.

Remarque : il faut spécifier le chemin du fichier .CIR (c:\programfiles\...\DIV_R.CIR). Ce chemin peut être décrit dans SPICEFILE. Dansce cas, on aura le déclaration suivante :

SPICEMODEL=diviseur

SPICEFILE=c:\prgram files\...\DIV_R.CIR12Cours CA0 : ENISO 2010-2011

Création d’un nouveau composantOn peut aussi définir le chemin où trouver ses bibliothèques. Pourcela il dispose de variables à configurer dans le menu "Systeme >Définir chemins". Vous devez ensuite sauvegarder la configuration."Système > Sauver Préférences"

- SPICEPINS= N1,N2,N3 : La propriété SPICEPINS permet de relier un à- SPICEPINS= N1,N2,N3 : La propriété SPICEPINS permet de relier un àun les noms des broches du notre composant aux noms des nœudsreprésentant les entrées et les sorties du modèle SPICE. L’ordre desconnexions doit être le même pour le composant :

.SUBCKT diviseur 1 2 3

La fenêtre « Edit Component » est ainsi validée.



Choisir la catégorie et la sous catégorie

La bibliothèque où va être enregistré


Création d’une nouvelle bibliothèque d’empreintesbibliothèque d’empreintes


Création d’une bibliothèque d’empreintes

Les empreintes déjà intégrées à ARES peuvent ne pas suffire pour un

composant spécifique. Dans ce cas, il peut-être intéressant de créer sa

propre bibliothèque.

– Démarrez ARES.

– Cliquez sur le bouton « Placement et édition d’un package » . – Cliquez sur le bouton « Placement et édition d’un package » .

– Cliquez sur le bouton .

La fenêtre ‘Packages Libraries Manager’ s’ouvre :

– Cliquez sur le bouton : « Créer biblio »

– Indiquez le nom de la librairie (par exemple « pkg_nom ») et le

répertoire où elle sera enregistrée (C:\Program

Files\LabcenterElectronics\Proteus 6 Professional\LIBRARY).

Une fenêtre « Nouvelle bibliothèque » s’ouvre. Cliquez sur OK 16Cours CA0 : ENISO 2010-2011

Création de l’empreinte d’un composant

Nous allons créer l’empreinte d’un bouton poussoir, très utilisé enélectronique numérique.

1) Placez les pastilles comme indiqué sur le dessin .ci-contre, en respectant les dimensions réelles du .bouton.bouton.

2) Editez chaque pastille afin de lui affecter un numéro de patte.

3) Tracez le contour du composant.

4) Sélectionnez tous les objets. Appelez la commande 'Bibliothèque /

Créer boîtier' du menu (ou le bouton ). Nommez l’empreinte «BP_pkg » et affectez-la à votre une bibliothèque (pkg_nom).


Tracé des pistes

Il y a certaines règles à respecter, en fonction des courants circulant dans lespistes et des tensions présentes sur celles-ci.

– Les pistes véhiculant la tension secteur (220V) doivent être distantesd’au moins 3mm.

– Ces pistes doivent être distantes d’au moins 6mm du bord de la carte,– Ces pistes doivent être distantes d’au moins 6mm du bord de la carte,du boîtier, ou de la partie basse tension si vous ne prévoyez pas de prisede terre.

– la largeur d’une piste doit être choisie en fonction de sa résistanceélectrique et de sa puissance dissipée, surtout si des courants élevésdoivent la parcourir (>1A).


Tracé des piste

– Le tracé de vos pistes doit être effectué en évitant au maximum lesangles droits et les angles aigus. Favorisez au maximum les angles à135°. Ce réglage peut être imposé dans certains logiciels.

Mauvais tracés Bon tracés


Routage simple face

Le routage peut être effectué en simple face : les pistes setrouvent toutes côté cuivre. Utilisé pour des cartes simples, lasimple face peut vite devenir un vrai casse-tête pour des schémasplus conséquents. Pour arriver à vos fins, vous pouvez utiliser desSTRAPS : sortes de « ponts » en fil rigide conducteur permettantSTRAPS : sortes de « ponts » en fil rigide conducteur permettantde passer au dessus d’un ensemble de pistes gênant.


Routage simple face

• Attention à la taille des pastilles, trop petites, elles risquent de disparaîtreau tirage ou d’être difficiles à percer.

• Les straps sont Droits et les plus courts possibles (meilleure tenue auxvibrations). Ils sont toujours placés horizontalement ou verticalement,jamais en diagonale.jamais en diagonale.

• Les straps ne doivent pas être placés sous un autre composant : Il fautpouvoir les atteindre pour des réparations éventuelles.


Routage en double face

Les pistes se trouvent des deux côtés de la carte électronique (cuivreet composants). Plus aisé, ce routage permet de tracer autant depistes côté cuivre que côté composants. Pour passer d’un côté àl’autre, vous pouvez vous servir des pattes de composants traversantla carte, ou de VIAS : pastilles permettant de passer d’un côté àla carte, ou de VIAS : pastilles permettant de passer d’un côté àl’autre. Industriellement, on se sert de TROUS METALLISES.


Routage en double face

Les pistes se trouvent des deux côtés de la carte électronique (cuivreet composants). Plus aisé, ce routage permet de tracer autant depistes côté cuivre que côté composants. Pour passer d’un côté àl’autre, vous pouvez vous servir des pattes de composants traversantla carte, ou de VIAS : pastilles permettant de passer d’un côté àla carte, ou de VIAS : pastilles permettant de passer d’un côté àl’autre. Industriellement, on se sert de TROUS METALLISES.


Routage en multicouches

Industriellement, les cartes complexes sont réalisées en utilisant unesorte de mille-feuilles de cuivre et d’époxy appelé « multicouches ». Ilpermet le routage de pistes sur plusieurs couches. Le passage d’unecouche à l’autre est réalisé à l’aide de trous métallisés.


Typon

Le typon est l’impression du tracé des pistes sur un supporttransparent (calque, transparent…).

Il faut imprimer le typon de façon à ce que se soit la face encrée quise trouve en face de la résine photosensible. Le côté composantsnécessite donc un miroir lors de l’envoi vers l’imprimante. 25Cours CA0 : ENISO 2010-2011

Conseils et valeurs à utiliser

• Bord de carte :

Tracez votre bord de carte à l’aide d’une grille métrique 1mm.

• Placement des composants :

– Placez vos composants à l’aide d’une grille anglaise 50th, sauf pour lesC.M.S.C.M.S.

– Changez les pastilles des composants si nécessaire : minimum 60th par120th pour une pastille DIL standard,

– Utilisez une pastille carrée de 60th par 60th pour repérer la « patte 1 »des circuits intégrés.

– Pour le reste, des pastilles carrées ou rondes de 60th par 60th sauf casparticuliers (transformateurs, gros composants, puissance).


Conseils et valeurs à utiliser

• Pistes :

Tracez vos pistes à l’aide d’une grille anglaise de 25th, et sinécessaire, descendez à 12th sauf pour les courants élevés.

• Vias, Straps :

Utilisez des pastilles de 60th, percez au diamètre d’une patte decomposant (0,8mm) ou du fil rigide que vous utilisez.

Remarque :

1 puce = 2,54cm ; 1pas = 2,54mm ; 1th = 25,4µm


Les circuits imprimés


Circuit imprimé

Un circuit imprimé (en anglais, PCB pour Printed Circuit

Board) est un support, en général une plaque, permettant derelier électriquement un ensemble de composants électriquesentre eux, dans le but de réaliser un circuit électroniquecomplexe. On le désigne aussi par le terme de cartecomplexe. On le désigne aussi par le terme de carteélectronique.


Circuit imprimé

• 1940 : Invention aux USA pour des applications militaires(missiles)

• 1946 : L’armée américaine autorise la publication des brevets

• 1948 : Le circuit imprimé devient un procédé de fabricationindustriel productifindustriel productif


Technologie du circuit imprimé

Une plaque de circuit imprimé se présente généralement sousla forme d'une plaque isolante recouverte d'une couche decuivre puis d'une couche photosensible (réagissant aux U.V.).



L'isolant : L'isolant a une épaisseur courante de 1,6 mm, mais cetteépaisseur peut varier de 0,2 mm à 6 mm selon le matériau employé et sonutilisation.

Les différent matériaux sont :

– le verre époxy : pas cher ; bonnes propriétés mécaniques

– le Téflon : excellentes propriétés mécaniques ; excellente tenue aux– le Téflon : excellentes propriétés mécaniques ; excellente tenue auxagents extérieurs (température, ... ) ; très cher ( emplois particuliers :H.F., ... )

– le mylar (ou polyester) : utilisé en très faibles épaisseurs pour fabriquerdes circuits souples



Le cuivre : C'est du cuivre pur. La largeur de la piste dépend de l'intensité du courant à véhiculer et de l'élévation de température admise pour ce conducteur. Les différentes valeurs apparaissent dans le tableau suivant :

Intensité du courant

(en ampères)

Largeur du conducteur (en mm)

T = +10°C T = +20°C

12345

0,82

3,8--

0,61,22,23,45



La couche photosensible : Elle permet, par un procédéphotographique, de distinguer puis d'éliminer les parties cuivréesinutiles grâce à sa réaction aux ultraviolets. Elle peut être de typepositif ou négatif.


Réalisation du circuit imprimé

1. Réalisation du typon


2. Insolation :

Une plaque d'époxy avec cuivre et couche photosensible est soumiseà un rayonnement d'UV (par machine à insoler à UV).


La couche photosensible exposée aux U.V. est dégradée et pourraêtre éliminée par le révélateur.


3. Révélation (par action chimique)

La plaque est plongée dans un bain révélateur (soude diluée).


Le révélateur a dissout le vernis qui a été exposé au U.V.


4. Gravure (par action chimique)

La plaque est plongée dans un bain ou exposée à des jets deperchlorure de fer chauffé entre 20 et 50 °C.

Le perchlorure de fer va dissoudre le cuivre qui n'était pas protégépar le vernis



5. Mise à nu du cuivre (par action d'un solvant)

On frotte les plaques avec un chiffon imprégné de solvant (alcool à brûler).


Le solvant fait disparaître la couche photosensible encore présente.


6. Protection du cuivre (par dépôt métallique)

Étamage à froid (chimique) ou à chaud évitant l'oxydation du cuivre.


Il reste encore à réaliser les opérations de perçage et éventuellementde protection du circuit imprimé par un vernis.


Remarque :

Après la révélation et la gravure, il faut rincer soigneusement le circuit àl'eau claire. Il existe une technique dite "câblage anglais" qui permetd'enlever le minimum de cuivre à la gravure.


Industriellement, les circuits imprimés doubles faces sont à trous métallisés.Dans le cas de circuit très complexes, on utilise des circuits imprimésmulticouches (jusqu'à 16 couches de circuits très minces compressées puiscollées), le plus employé étant le 4 couches (les couches du milieuvéhiculant l'alimentation et la masse).


Remarque :

Après la révélation et la gravure, il faut rincer soigneusement le circuit àl'eau claire. Il existe une technique dite "câblage anglais" qui permetd'enlever le minimum de cuivre à la gravure.


Industriellement, les circuits imprimés doubles faces sont à trous métallisés.Dans le cas de circuit très complexe, on utilise des circuits imprimésmulticouches (jusqu'à 16 couches de circuits très minces compressées puiscollées), le plus employé étant les 4 couches (les couches du milieuvéhiculant l'alimentation et la masse).


Documents

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