Orcad

Universitatea din Craiova, Departamentul de Automatică, Electronica si Mecatronică Tehnologie electronică- OrCAD

17

Capitolul 2 Introducere în fluxul de proiectare PCB prin exemple simple După prezentarea modului de realizare a unei plăci PCB se va prezenta în continuare rolul programului Layout în cadrul fluxului de proiectare prin exemple simple astfel ca să se obŃină o vedere de ansamblu asupra procesului de proiectare PCB. Aceste exemple simple vor fi urmate de descrieri detaliate ale procedurilor de lucru cu Layout în capitolele următoare.

Etapele necesare la proiectarea a unui cablaj Întrebare de Examen 09 Care sunt etapele de bază care trebuie urmate pentru a proiecta un cablaj imprimat ? Acest subcapitol prezintă procedurile de bază care trebuie urmate pentru a realiza o schemă electronică cu Capture şi apoi convertirea schemei respective în placă de cablaj imprimat cu Layout. Etapele de bază care trebuie urmate pentru a proiecta un cablaj imprimat sunt următoarele: 1. Se porneşte programul OrCAD Capture şi se alege un proiect PCB din meniul PC Board wizard. 2. Se realizează o schemă a unui circuit electronic cu programul ORCAD Capture. 3. Se utilizează programul OrCAD Capture pentru a genera o listă de reŃea (Layout netlist) şi se salvează lista cu extensia .MNL 4. Se porneşte programul OrCAD Layout şi se selectează o tehnologie PCB pentru placa de circuit imprimat (Un fişier cu extensia .TCH) 5. Se salvează proiectul de cablaj imprimat (Layout) ca un fişier de tip proiect cu extensia .MAX 6. Se utilizează programul OrCAD Layout pentru a importa fişierul cu lista de reŃea, cu extensia .MNL în fişierul de tip proiect cu extensia .MAX 7. Se face o schiŃă a plăcii de circuit imprimat (se aleg dimensiunile plăcii şi conturul acesteia). 8. Se poziŃionează componentele pe placa de circuit imprimat. 9. Se apelează funcŃia de autotrasare (Autorute) a conexiunilor dintre componente. 10. Se rulează postprocesorul pentru a genera fişierele care se vor folosi la fabricarea plăcii de circuit imprimat. Elaborarea de scheme electronice cu OrCAD Capture Întrebare de Examen 10 Să se explice pe scurt demararea unui proiect cu OrCAD Capture Demararea unui nou proiect Înainte de a realiza o placă de circuit imprimat trebuie să se facă schema electronică a circuitului pentru care se utilizează programul OrCAD Capture. Prin urmare se demarează programul OrCAD Capture, care la început porneşte cu o sesiune fără nume. Din meniul File se alege New şi apoi Project conform celor prezentate în Fig.2.1. În continuare va apare boxa de dialog New Project care se prezintă în Fig.2.2. Se alege un nume pentru proiectul care este demarat şi apoi se apasă butonul PC Board Wizard. Se poate alege o locaŃie unde se salvează


18

proiectul sau se poate lăsa locaŃia care este specificată de către program. Dacă se alege o altă locaŃie trebuie să se reŃină unde este această locaŃie pentru ca în viitor să se poată accesa proiectul. În final se apasă OK, după care va apare o boxă de dialog a lui Project Wizard reprezentată în Fig.2.3.a. La început nu se prevede simularea circuitului deci nu se va bifa căsuŃa în care se specifică că se permite simularea proiectului. Se face click pe NEXT după care va apare o altă boxă de dialog reprezentată în Fig.2.3.b.

Fig.2.1. Demararea unui nou proiect cu programul ORCAD Capture

Fig.2.2. Boxa de dialog pentru un nou proiect Această boxă de dialog permite să se aleagă librăriile care vor fi folosite la realizarea proiectului. În mod normal se va alege prima librărie uzuală şi anume Discrete.olb şi eventual alte librării în funcŃie de componentele care vor fi folosite la realizarea proiectului. După alegerea librăriilor se


19

apasă butonul Add iar în final după ce toate librăriile necesare au fost selectate se apasă butonul Finish şi se poate începe desenarea schemei electronice.

Fig.2.3. Boxele de dialog Project Wizard a. SelecŃia metodei de simulare, b. SelecŃia librăriilor de componente În fereastra programului OrCAD Capture trebuie să apară în partea stângă o altă fereastră denumită Project Manager după cum se prezintă în Fig.2.4.

Fig.2.4. Exemplu de vizualizare a unui proiect nou. De asemenea în partea dreaptă va fi fereastra unde se desenează schema electronică, adică spaŃiul de lucru pentru desenarea circuitului. Dacă în ferestra din dreapta nu apare spaŃiul de lucru se face click pe boxa din dreapta etichetei pentru projectname.dsn pentru a expanda conŃinutul (projectname este numele dat proiectului de către utilizator). În continuare se face click pe


20

SCHEMATICS şi apoi pe PAGE1 pentru a deschide prima pagină din proiect. În final va apare fereastra unde se va realiza desenul schemei electronice.

Dacă în pagina de lucru nu se văd nişte puncte însemană că grila nu este vizibilă. Grila este foarte utilă la elaborarea schemei electronice de aceea este de dorit să fie vizibilă. Pentru a face grila vizibilă se face click pe butonul de activare a vizualizării grilei din meniul View. Dacă grila este vizibilă se vor vedea puncte mici gri pe ecran iar dacă obiectele sunt ataşate la grilă butonul de ataşare la grilă va fi gri. Dacă butonul de ataşare la grilă este roşu obiectele nu sunt ataşate la grilă şi va fi mai dificil de făcut legături între componente.------------------------ OBSERVAłIE. Meniul din partea de sus a ferestrei principale din OrCAD Capture se schimbă în funcŃie de care fereastră este activă. Dacă este activă ferestra de lucru de desenare va fi un anumit meniu şi alt meniu dacă este activă feresatra Project manager. Dacă se doreşte să fie active funcŃiile din Project manager sau funcŃiile din ferestra de lucru se vor activa acestea cu ajutorul mouselui pe bara de lucru a fiecărei ferestre sau din directorul Windows. Un meniu inactiv este gri iar un meniu activ este albastru. Pentru proiecte care sunt simulate cu PSpice mai este o fereastră care nu este vizibilă în Fig.2.4.

Fig.2.5. Fereastra de dialog pentru plasarea a componentelor

Plasarea componentelor

Plasarea componentelor se face dacă este activă fereastra de lucru iar apoi se face click pe butonul Place → Parts sau pe butonul din drepta Place Parts sau se scrie la tastatură P. După selectarea funcŃiei de plasare componente se deschide o fereastră de lucru în care apar librăriile selectate şi lista de componente conform Fig.2.5. Se alege dintre librăriile existente librăria Discrete iar apoi in lista de componente se scrie C de la capacitor. Se poate vedea, în acest caz, simbolul componentei în boxa Preview. Pentru a putea plasa componente trebuie ca cel puŃin o librărie să fie activă şi în mod normal aceasta este librăria Discrete. Se poate ca Fig.2.5 să arate diferit în funcŃie de librăriile care au fost selectate. Dacă din anumite motive nu se găseşte nici o componentă şi nici o librărie în feresatra de dialog atunci trebuie să se reia demararea proiectului


21

şi se aleag librăriile adecvate din librăriile existente în OrCAD Capture sau din directoare separate. Dacă librăriile existente nu sunt suficiente se pot adăuga noi librării cu butonul Add Library. În Fig.2.6 se prezintă feresatra de dialog în cazul în care se apelează funcŃia Add Library.

Fig.2.6. Fereastra de dialog în cazul apelării funcŃiei Add Library

Fig.2.7. Fereastra de lucru după plasarea unor componente

Se selectează cu mousul componenta dorită şi apoi se face click pe OK. După selectarea condensatorului C şi a butonului OK trebuie să se revină în ferestra de lucru pentru a plasa componenta acolo. Se face click stânga pentru a plasa condensatorul în feresatra de lucru. Se plasează două sau trei condensatoare în fereatra de lucru. Dacă se doreşte să se oprească plasarea de condensatoare se apasă ESC sau se face click dreapta şi se alege din meniul derulant End Mode. După plasarea de componente în fereastra de lucru aceasta va arăta ca în Fig.2.7.


22

Întrebare de Examen 11 Cum se face conectarea componentelor în ORCAD Capture ? Conectarea componentelor cu fire de conexiune

După plasarea componentelor urmează conectarea acestora cu fire de conexiune. Pentru a realiza legătura electrică între componente se selectează Place-Wire din meniul Place sau se apasă butonul Place Wire din dreapta, sau se scrie la tastatură W. Cursorul mouselui se transformă în cruce şi se plasează cursorul la un terminal de condensator şi apoi se face click pentru a demara trasarea legăturilor iar la atingerea altui terminal de condensator se face din nou click. Cursorul rămâne sub formă de cruce, deci meniul de trasare de fire de legătură este activ. Se trasează în continuare fire de legătură în funcŃie de circuitul electronic, iar dacă se doreşte să se iasă din meniul de trasare fire de legătură se apasă ESC sau se face click drepta şi se alege din meniul derulant End Wire. În Fig.2.8 se prezintă fereastra de lucru după trasarea unor fire de legătură.

Fig.2.8. Fereastra de lucru după plasarea unor componente şi a firelor de legătură

Dacă din greşeală se face click în apropierea terminalului componentei, aparent se face o conexiune dar în realitate terminalul componentei nu este legat la fir (De aceea este important ca funcŃia de orientare după grilă, stay on grid, să fie activă). Dacă conexiunea nu se face vor apare probleme la generarea listei de reŃea (netlist). Se poate observa dacă o componentă este conectată sau nu la un fir de conexiune după marcajul terminalului cu un patrat care dispare dacă componenta este legată în circuit. Este indicat să se deseneze anumite scheme electronice pentru a exersa modul de lucru la desenarea schemelor electronice şi utilizarea librăriilor. Mai târziu o să se prezinte şi conexiunile de alimentare şi la masă în cazul schemelor electronice obişnuite. Întrebare de Examen 12 Care este rolul listei de reŃea şi cum se realizează aceasta ? Crearea listei de reŃea (Netlist)


23

Următorul pas după terminarea desenului schemei electronice constă în elaborarea listei reŃelei electrice a circuitului, (netlist) care reprezintă un fişier ASCII care descrie legăturile electrice din cadrul circuitului. Există mai multe categorii de liste de reŃea dar interesul de a realiza un cablaj imprimat impune crearea unei liste de reŃea denumită Layout netlist. Se activează fereastra Project manager (deci se trece de la spaŃiul de lucru la Project manager) şi se selectează iconul .dsn cu un click de mouse. Dacă este activă fereastra de lucru, meniul Tools nu este disponibil deci trebuie să se activeze Project manager. Se poate minimiza ferestra de lucru dacă se activează Project manager. Din meniul Tools se alege Create netlist după cum se prezintă în Fig.2.9. În continuare va apare meniul de la Create netlist care este reprezentat în Fig.2.10.

Fig.2.9. Apelarea functiei Create netlist din meniul Tools

Fig.2.10. Meniul Create netlist


24

Din meniul Create netlist se alege Layout. Se salvează Netlist în locul specificat unde se va regăsi un fişier cu extensia .MNL. În acest moment, nu se bifează butonul Run ECO to layout, funcŃionarea acestui buton va fi explicată în capitolele viitoare. Se face click pe Finish pentru a termina salvarea Netlist. Programul OrCAD Capture va afişa un mesaj de atenŃionare “Design Path/Yourname.dsn va fi salvat înaintea salvării Netlist” şi se va face click pe OK în acest caz. Acest mesaj de eroare atenŃionează că se va salva proiectul înainte de a salva lista de reŃea. În acest mod a fost generată lista de reŃea (netlist) cu extensia .MNL care va fi utilizată în cadrul programului OrCAD Layout. În acest moment se poate închide programul OrCAD Capture, dar este mai bine să se lase deschis programul Capture şi să se lucreze în paralel cu OrCAD Layout. Dacă se lucrează în paralel cu ambele programe se poate revizui circuitul electronic dacă este necesar în timp ce se lucrează la placa de cablaj cu Layout.

Proiectarea cablajelor cu OrCAD Layout Demararea programului Layout şi importarea listei de reŃea (Netlist) Întrebare de Examen 13 Să se explice pe scurt demararea unui proiect cu OrCAD Layout? Se începe cu demararea programului Layout din OrCAD. După pornirea programului se afişează o fereastră de dialog în care trebuie să se aleagă o anumită tehnologie. Pentru a începe lucrul cu programul Layout trebuie să se aleagă tipul de placă (board) şi apoi să se importe lista de reŃea creată cu OrCAD Capture în fisierul de cablaj. Se începe prin alegerea meniului New din File după care va apare o fereastră AutoECO (automatic engineering change order) conform celor prezentate în Fig.2.11

Fig.2.11. Fereastra AutoECO din programul Layout. Alegerea fişierului cu o anumită tehnologie

În boxa de dialog AutoECO trebuie să fie introduse 3 opŃiuni din care două sunt alese de programator iar a treia este specificată de program. Trebuie selectate informaŃiile care se vor


25

introduce în boxele de dialog TCH şi MNL iar Layout va complecta datele în fişierul cu extensia .MAX Primul pas constă în alegerea tehnologiei pentru placa de circuit imprimat (template) care este reprezentată de un fişer cu extensia .TCH şi anume se face click pe butonul Browse pentru a naviga prin meniurile Tools/Layout/Data şi se va selecta tehnologia default.tch după cum se prezintă în Fig.2.11. Se pot utiliza şi alte tehnologii pentru cei care cunosc mai bine programul Layout. Dacă se face click pe Open denumirea fişierului cu calea de acces va fi trecută în boxa de dialog TCH.

Fig.2.12. Deschiderea fişierului cu lista de reŃea (netlist) După alegerea tehnologiei trebuie să se selecteze fişierul .MNL creat anterior de programul OrCAD Capture care reprezintă lista de reŃea din schema circuitului electronic. Alegerea se face prin activarea cu mousul a butonului Browse de lângă boxa de dialog MNL şi căutarea fişierului cu extensia MNL creat cu programul OrCAD Capture conform celor prezentate în Fig.2.12

Pentru a deschide fişierul netlist cu extensia .MNL trebuie să se navigheze până în directorul unde se află acesta, deoarece în mod normal este activat directorul unde se află tehnologiile. Se selectează fişierul dorit şi apoi se apasă Open iar în boxa de dialog va apare numele fişierului şi calea de acces la acesta.

După ce au fost alese tehnologia TCH şi fişierul netlist programul va afişa în a treia căsuŃă de dialog un fişier cu o denumire default şi cu extensia MAX. Fişierul cu extensia MAX reprezintă un fişier de tip proiect de cablaj imprimat care conŃine toate informaŃiile necesare pentru a proiecta placa de circuit imprimat şi care se prezintă în Fig.2.13. Se poate lăsa numele alocat prin program (default) sau se poate alege un nume dorit pentru proiect. În acest moment nu este necesar să se facă modificări prin schimbarea datelor din Options. Se face click pe butonul ApplyECO. Programul Layout va stabili toate setările necesare în proiectul demarat.


26

Fig.2.13. Fişierul cu extensia max care este salvat după ce au fost stabilite condiŃiile iniŃiale ale proiectului Întrebare de Examen 14 Ce reprezintă un footprint şi cum se poate ataşa un footprint la o componentă? La stabilirea setărilor pentru un proiect de cablaj, programul Layout asignează la fiecare componentă din schema electronică un aşa numit footprint care reprezintă un desen cu poziŃia fiecărui pad unde se face conexiunea şi distanŃa dintre padurile pe care se fixează componenta. Dacă la o componentă nu este ataşat un footprint şi dacă programul Layout nu cunoaşte ce footprint să asocieze unei componente atunci se deschide o fereastră de dialog pentru a cere programatorului să aleagă un anumit footprint pentru componenta respectivă. Va apare o boxă de dialog Link Footprint to Component ca în Fig.2.14. Alegerea footprintului pentru o anumită componentă apare destul de des pentru că OrCAD Capture nu alocă întotdeauna footprinturi la toate componentele. În boxa de dialog Link footprint se face click pe Link existing footprint to component. Programul Layout iniŃiază librăria de footprinturi după cum se prezintă în Fig.2.15.

Fig.2.14.Boxa de dialog AutroECO pentru alegerea unui footprint pentru o anumită componentă În funcŃie de cum a fost utilizat programul Layout înainte, se poate ca să fie în boxa de dialog alte librării de footprinturi. Librăria cea mai uzuală de footprinturi este Ex_gui care se va selecta


27

în continuare. În boxa cu variante de footprinturi se va găsi SIP/TM/L200/2 care se poate alege în cazul plasării unui condensator pe placa de circuit imprimat. Se poate utiliza de asemenea librăria TM_AXIAL.LLB din care se va alege un footprint cu 2 terminale. Desenul footprintului este afişat în boxa de afişare situată în dreapta boxei de selectie. Se pot alege alte librării de footprinturi şi de asemenea se pot realiza noi footprinturi în funcŃie de componentele care se vor plasa pe placa de circuit imprimat.

Fig.2.15. Boxa de dialog pentru alegerea footprintului pentru o anumită componentă.

Fig.2.16. Vedere iniŃială a proiectului de circuit imprimat După ce fost selectat footprintul se face click pe OK. Programul Layout va asigna acest footprint la toate condensatoarele din circuit. Procedura se repetă pentru fiecare clasă de


28

componente care se află în schema electronică pentru care se face cablajul. Dacă se face numai un exerciŃiu de proiectare de cablaje se pot alege diferite footprinturi dar pentru un proiect concret trebuie să se cunoască footprintul fiecărei componente Întrebare de Examen 15 Ce se poate observa în fereastra de proiectare pentru cablajul imprimat şi cum se pot comanda diferite meniuri de vizualizare? După ce AutoECO a ales toate footprinturile pentru componente se va afişa mediul de proiectare pentru cablajul imprimat conform celor prezentate în fig.2.16. Vederea respectivă este fereastra de proiectare pentru cablajul imprimat. În fereastra de lucru se pot observa: -footprinturile componentelor, -placa pe care se face proiectul şi detalii de asamblare, -punctul de referinŃă al plăcii (board origin) şi -tabela cu simbolurile pentru găurile care se vor face în placă. Se vor face referiri mai târziu la aceste funcŃii afişate pe placa de cablaj dar acum se va prezenta modul de plasare şi legare a componentelor pentru a realiza schema electronică. Se poate observa că în ferestra de taskuri a programului sunt două aplicaŃii layout. Prima fereastră este sesiunea de lucru layout (layout sesion frame) iar a doua este fereastra de proiectare (design window) care tocmai a fost activată. Pentru a observa mai bine ce se obŃine prin proiectul de cablaj este necesar să se facă zoom pentru mărire sau micşorare sau să se poată vedea placa de sus, de jos, din drepta sau din stânga. Pentru zoom de micşorare se pune cursorul mousului în punctul dorit pentru micşorare şi se apasă de la tastatură O (zoom out). Pentru zoom de mărire se pune cursorul mousului în punctul dorit pentru mărire şi se apasă de la tastatură I (zoom in). Dacă se doreşte revenirea la centrul plăcii se pune cursorul unde se doreşte să fie centrul plăcii şi se apasă de la tastatură C. În Fig.2.17 se prezintă alte moduri de vizualizare a plăcii.

Fig.2.17. Meniul derulant vizualizare/zoom


29

Dacă se ajunge la o vizualizare cu zoom in din care este greu de ieşit se apelează Design din meniul View prin care se ajunge din nou la spaŃiul de lucru clasic. Se poate de asemenea utiliza butonul Zoom All sau de la tastatură Shift+Home pentru a vedea placa întreagă. Întrebare de Examen 16 Cum se poate alege conturul unei plăci de cablaj ? În continuare se va face o schiŃă generală care stabileşte dimensiunile plăcii de circuit imprimat şi forma acesteia. În mod obişnuit se alege colŃul din stânga jos al plăcii ca punct de referinŃă al plăcii de cablaj (Vezi Fig.2.16). Pentru a stabili conturul plăcii trebuie să se vizualizeze întreaga placă, pe care se poate vedea tabelul cu plasarea găurilor care se află în apropierea părŃii de jos a ferestrei de proiectare. În continuare se va verifica că boxa de verificare a regulilor de proiectare (Design Rule Check-DRC) nu este bifată. Dacă boxa nu se vede pe ecran, în spaŃiul de lucru, ea nu este activă dar dacă se vede o boxă gri sau albă aceasta este

activă. Pentru a opri funcŃia de DRC se apasă pe butonul pe care este scris DRC . Mai este o boxă DRC care este utilizată la verificarea la erori a întregului proiect înainte de a fi trimis la executat dar această boxă arată astfel . FuncŃia „on line„ DRC verifică suprafaŃa din interiorul boxei marcate în timp ce se lucrează la proiect. Uneori această funcŃie tinde să arate ce ar trebui să fie făcut dacă se fac modificări pe placă prin deplasarea componentelor sau devierea traseelor, de aceea în acest moment se va dezactiva. Înainte de a începe desenarea traseelor şi

plasarea componentelor se face click pe obstacole care este un buton de tipul următor .

Fig.2.18. Boxa de dialog pentru editarea obstacolelor

Se deplasează cursorul în spaŃiul de lucru şi se face click după care se deschide un meniu derulant din care se alege New. Cursorul în formă de cruce mică indică faptul că urmează să se


30

intreprindă ceva. Se face click dreapta pe spaŃiul de lucru şi din meniul derulant se alege Properties. În continuare va apare boxa de dialog pentru editarea obstacolelor (Edit Obstacle) conform celor prezentate în Fig.2.18Se verifică că în boxa Obstacle Type este Board Outline iar în Obstacle Layer se află Global Layer şi apoi se apasă OK. Se trasează conturul plăcii de cablaj conform celor prezentate în Fig.2.19.

Fig.2.19. SchiŃa pentru dimensiunea plăcii unde se vor plasa componentele şi traseele Se plasează cursorul mousului în punctul de referinŃă a plăcii în partea de sus dreapta al tabelului cu poziŃionarea găurilor. Se face click o dată şi apoi se lasă butonul liber pentru a marca primul colŃ al plăcii. Se deplasează cursorul la poziŃia 2 şi va apare o linie de la primul punct la punctul al doilea unde se face click şi iar se lasă butonul liber. Se continuă deplasarea spre punctul 3 şi 4 în mod similar. După ce a fost plasat ultimul punct de pe schiŃa plăcii se apasă click dreapta şi din meniul derulant se alege Finish pentru a termina conturul plăcii. Conturul plăcii poate să nu fie dreptunghiular. Întrebare de Examen 17 Plasarea componentelor şi utilizarea funcŃiei autoroute În continuare se vor plasa componentele pe placă care se vor situa în partea dreaptă a punctului de referinŃă. Componentele sunt plasate în ordine după numărul de identificare şi este relativ dificil de identificat fiecare componentă şi ordinea în care sunt conectate. Componentele se pot muta, pentru a observa mai bine unde sunt plasate acestea pe placa de circuit. Se verifică

activarea funcŃiei de selectare componente din butonul şi apoi se face click stânga pe componentă pentru a o selecta şi o ataşa la cursor. Dacă se mută componenta în alt loc, se pot vedea în acest caz liniile galbene ale listei de reŃea (netlist) cum se întind şi urmăresc padurile componentei. Se face click încă o dată în locul unde se doreşte fixarea componentei. În momentul în care componentele sunt la locul dorit se poate demara desenarea traseelor de legătură.


31

Desenarea automată a traseelor de legătură cu funcŃia autoroute. Pentru a desena automat traseele de legătură se apelează funcŃia Auto după cum se prezintă în Fig.2.20 prin selectarea Auto- Autoroute- Board. Programul Layout automat va alege cele mai bune trasee pentru circuitul electronic proiectat. După ce este terminat procesul de desenare a traseelor se afişează un mesaj şi se apasă OK.

Fig.2.20. Desenarea automată a traseelor de legătură

Fig.2.21. Fereastra de lucru după terminarea desenării automate a traseelor În Fig.2.21 se prezintă un exemplu de placă cu traseele desenate. În funcŃie de modul de plasare a componentelor, programul Layout poate să utilizeze straturi diferite faŃă de cele arătate în Fig.2.21. Cele mai simple plăci ( de exemplu cu programul OrCAD Demo) conŃin 4 straturi


32

default şi anume Top, Inner1, Inner2 şi Bottom. Numărul de straturi care se pot utiliza este de 16, lucrul cu acestea se va prezenta în capitolele ulterioare. Întrebare de Examen 18 Să se prezinte modalităŃile de rutare manuală a unei plăci de cablaj (4 modalităŃi) Există 4 moduri de desenare manuală a traseelor de legătură care se pot selecta din

butoanele aflate pe bara de unelte şi care arată astfel. . Cele 4 moduri de desenare a traseelor de legătură sunt : -Desenarea automată a traseelor-Auto Path Route, -Împingerea traseelor- Shove track -Editarea segmentelor- Edit Segments, -Adăugare/Editare Traseu – Add/Edit Route. Primele două moduri asistă proiectantul în momentul în care desenează traseele. Ultimele două sunt tehnici manuale care asigură un control total asupra procesului de desenare de trasee. Se pot încerca toate metodele fără să se Ńină cont de mesajele de atenŃionare ala programului Layout. Dacă sunt multe erori de trasare se poate imediat întrerupe desenarea de trasee din meniul Auto. Se poate manual modifica o linie de legătură dacă se Ńine apăsat Shift şi Ctrl şi se face click pe traseul respectiv. Traseul va fi activat şi apoi se face click dreapta şi se poate selecta o opŃiune de a elimina sau modifica traseul după cele afişate în meniul derulant. Se poate face o ştergere automată după cum se va prezenta în continuare. Întrebare de Examen 19 Cum se poate face curăŃirea plăcii de cablaj şi ce verifică funcŃia cleanup? CurăŃirea plăcii de cablaj de anumite elemente care nu sunt necesare se poate face prin apelarea funcŃiei Cleanup din meniul Auto după cum se prezintă în Fig.2.22.

Fig.2.22. Meniul de curăŃare a plăcii de cablaj de anumite elemente care nu sunt necesare


33

În primul rând trebuie să se selecteze elementele care se doresc a fi şterse de pe placa de cablaj, care se poate face cu boxa de dialog după cum se prezintă în Fig.2.22. FuncŃia Cleanup verifică problemele de rutare a traseelor de legătură ca de exemplu -plasarea componentelor în afara orientării după grilă, -unghiurile de trasare foarte ascuŃite, -existenŃa unor paduri fără conexiuni sau -suprapunerea traseelor. Dacă există anumite trasee care nu se doreşte să fie modificate în urma aplicării funcŃiei Cleanup se poate ca aceste trasee să fie fixate cu funcŃia fixare (lock) pentru a fi protejate la modificări. Fixarea traseelor Alegera traseelor care nu se doreşte a fi modificate sau aşa numita fixare a traseelor se poate face cu funcŃia lock care se poate activa din meniul de desenare manuală a traseelor ( prin modul de editare a segmentelor- Edit Segment Mode sau prin modalitatea de editare sau adăugare de trasee - Add/Edit Route) apoi se selecteză traseul dacă se face click pe traseu cu tasta Ctrl apăsată. După selectarea traseului se face click stânga şi din meniul derulant şi se alege lock sau se apasă de la tastatură litera L. Verificarea regulilor de proiectare Ultima etapă la proiectarea unui circuit imprimat constă în verificarea regulilor de proiectare (Design Rule Check) care se poate face prin apelarea funcŃiei de verificare a

proiectării cu butonul . Se va face diferenŃa dintre acest buton şi butonul de verificare a erorilor de proiectare în timpul realizării proiectului, DRC on line, care este de dorit să fie inactiv pe durata proiectării. FuncŃia de verificare a proiectării verifică întregul proiect de posibile erori. FuncŃia de verificare a proiectării se va prezenta în detaliu în capitolele ulterioare. Întrebare de Examen 20 De ce este necesară funcŃia de postprocesare a unei plăci de cablaj şi cum se poate face ? Posprocesarea plăcii de cablaj pentru introducerea în fabricaŃie În continuare se face o postprocesare a plăcii de cablaj imprimat care va fi utilă la fabricarea plăcii în sistem industrial. După ultima verificare a regulilor de proiectare programul OrCAD Layout va genera un fişier de proiectare care descrie complet placa de circuit imprimat. Fişierul respectiv este optimizat pentru a putea vedea, edita sau salva informaŃiile pe calculator dar nu este adecvat pentru cei care fabrică cablajul imprimat. Cel mai uzual format utilizat de fabricanŃii de circuite imprimate este de forma fişierului de tip Gerber. Programul Layout poate să transfere fişierul cu extensia .MAX generat anterior în fişier de tip Gerber. Aceată etapă de conversie a fişierului de tip max în fişier de tip Gerber se numeşte postprocesare. În mod normal se poate face conversia în acelaşi director în care se află fişierul max dar pentru a vedea ce tip de fişiere se generează în urma conversiei este indicat ca fişierul cu extensia max să fie plasat într-un director gol. Deci se va salva fişierul cu extensia max într-un director gol şi anume se alege funcŃia Save As din meniul File şi se face click pe Create New Folder din meniul derulant al funcŃiei Save As, se alege un nume pentru director. Se apasă Enter şi se face click de 2 ori pentru a deschide directorul respectiv şi apoi se apasă Save pentru a salva fişireul cu extensia


34

max. Următorul pas constă în stabilirea setărilor pentru funcŃia de postprocesare. Se selectează din meniul Options funcŃia Post Process Settings după cum se prezintă în Fig.2.23.

Fig.2.23. Apelarea funcŃiei de postprocesare din meniul Options În continuare va apare o foaie de postprocesare reprezentată în Fig.2.24 unde se pot defini proprietăŃile importante ale fiecărui strat din proiectul de cablaj imprimat şi de asemenea se poate defini formatul fişierului Gerber. Pentru a modifica setările unui strat din proiectul de cablaj imprimat se selectează stratul respectiv cu click drepta şi apoi cu mousul se face click stînga pentru a selecta din meniul derulant funcŃia Proprieties (sau se poate face dublu click pe stratul respectiv).

Fig.2.24. Foaia cu setările pentru post procesare şi boxa de dialog Post Processing Box Cu ajutorul boxei de dialog Post Processing Box se pot edita proprietăŃile dorite ale stratului respectiv. Este foarte important să se verifice că boxa Enable for Post Processing este bifată pentru că dacă nu este bifată, fişierul Gerber pentru acel strat nu va fi generat. După ce au fost


35

stabilite toate setările pentru toate straturile se apasă OK pentru a termina procesul de stabilire a setărilor.

Fig.2.25. Apelarea funcŃiei Run Post Processor din meniul Auto

În continuare se demarează procesul de postprocesare prin selectarea Auto şi apoi Run Post Processor după cum se prezintă în Fig.2.25. Programul Layout transferă fişierul cu extensia max în fişiere Gerber separate pentru fiecare strat care a fost selectat. După ce se termină operaŃia de postprocesare va apare o boxă de dialog care întreabă dacă să creeze un fişier proiect de tipul nume.GTD. Se va selecta Ok pentru a crea fişierul de proiect Gerber. Imediat va apare o altă boxă de dialog care va afişa „Drill tape 1 written to throughole.tap” şi se va selecta din nou OK. În final se va deschide automat un fişier text în notepad cu denumirea nume.lis. Fişierul text reprezintă un raport al postprocesorului despre straturile care au fost generate şi cîteva informaŃii despre fiecare strat. La final se va urmări cu atenŃie mesajul că toată conversia a decurs în condiŃii bune fără erori- „No warnings or errors”. Acum se poate studia directorul în care a fost salvat fişierul cu extensia max pentru a vedea fişierele generate în urma conversiei în format Gerber. Numărul de fişiere generate depinde de setările postprocesorului iar aceste fişiere sunt de fapt hărŃi digitale ale fiecărui strat care pot fi expediate la fabricantul de cablaje imprimate. Prin procedura descrisă anterior a fost realizat un cablaj imprimat cu OrCAD iar în final au fost generate fişirele digitale pentru prelucrarea industrială a cablajului. În acest capitol au fost prezentate principiile de bază pentru realizarea de scheme electronice cu OrCAD Capture şi apoi crearea de plăci PCB cu OrCAD Layout şi generarea fişierelor utilizate de fabricanŃii de plăci de cablaj. Întrebare de Examen 21 Care sunt etapele necesare pentru realizarea unui cablaj imprimat cu programul OrCAD Se reamintesc etapele de bază necesare la realizarea unui cablaj imprimat cu programul OrCAD:


36

1.Se porneşte programul Capture şi se începe un proiect PCB cu boxa de dialog. 2.Se desenează schema electronică a circuitului cu OrCAD Capture. 3.Se generează o listă de reŃea (Layout netlist) cu Capture şi se salvează ca un fişier cu extensia MNL. 4.Se porneşte Layout şi se selectează o tehnologie PCB, adică un fişier cu extensia .TCH 5.Se salvează proiectul din layout ca un fişier cu extensia .MAX 6.Se importă lista de reŃea din Capture adică fişierul cu extensia .MNL 7.Se realizează conturul plăcii de cablaj –Board outline. 8.Se plasează pe placă componentele electronice, electrice şi mecanice. 9.Se apelază funcŃia de autorute pentru a face conexiuni între componentele electronice pe placa de cablaj. 10.Se realizează postprocesarea finală pentru a obŃine fişierele Gerber care se vor utiliza la fabricarea cablajului imprimat. MIM, Decembrie, 21, 2009 MIM, Revizuit, Decembrie, 10, 2011

Documents

Orcad