Линейный тракт. ФП1П-041. Упи н. П. Никитин, В. В. Кийко проектирование радиоприемных устройств на базе аналоговых блоков учебное пособие Научный редактор доц канд техн наук В. И. Елфимов Екатеринбург 2004 2
 Скачать 1.95 Mb.
|
|
1. Основные правила построения УГО ИМС: входные выводы ИМС располагать слева, а выходные, двунаправленные и выводы питания – справа от контура УГО; ширину контура УГО ИМС принимать 140 DBU; длину линий всех выводов принимать равной 30 DBU; расстояние между линиями выводов и контуром УГО ИМС принимать равным 20 DBU; обозначение функции ИМС (например, для аналогового компаратора напряжения - = =) располагать в основном поле УГО, в верхней его части высота букв – 20 DBU; обозначение имен выводов (например, NC, +U) располагать в соответствующем информационном поле внутри контура напротив соответствующего вывода высота букв – 15 DBU; высота цифр, соответствующих номерам выводов, – 15 DBU. Рис. УГО ИМС САНа рис. 1 изображен эскиз УГО ИМС аналогового компаратора напряжения 521CA3, рассматриваемого в качестве примера в приведенных ниже методических указаниях. Все размеры проставлены в DBU (Data Base Unit – единица измерения базы данных. Примечание в метрической системе измерения 10DBU=2,5 мм, а в дюймовой 10DBU=2,54 мм. Запуски настройка графического редактора Schematic системы P-CAD 200x 2.1. Выбрать Пуск/Программы/.../P-CAD 200x/Schematic. 2.2. Выбрать в основном меню редактора Schematic пункт Options/Configure… 102 2.3. В открывшейся панели в сегменте Units установить опцию mm и нажать кнопку ОК. 2.4. Проконтролируйте в строке состояния, которая находится внизу под рабочей областью, в окне Grid Select шаг сетки. Он должен быть равным 2.54 мм. Если шаг сетки неравен мм, то выберите его, нажав на стрелочку справа от окна из открывшегося списка. Если в предлагаемом списке нет варианта 2,54, выполните пункты 2.5–2.6. Примечание шаг координатной сетки 2.54 мм отличается на мм от установленного ГОСТом России. Однако, если при создании схемы электрической принципиальной используются библиотеки УГО системы P- CAD, то целесообразно использовать именно шаг 2,54 мм. 2.5. Выбрать в основном меню редактора Schematic (рисунок 2) пункт Options/Grid…. В открывшейся панели (рисунок 6) в окне Grid Spacing введите число 2,54 и нажмите кнопку Add, затем кнопку OK. 2.6. С помощью кнопок + и (или) – основной или дополнительной клавиатуры установите масштаб изображения так, чтобы расстояние между точками координатной сетки в рабочей области было минимальным. 2.7. Выберите в основном меню редактора Schematic пункт Options/Display…. В сегменте Cursor Style панели настройки дисплея установите опцию Large Cross. При такой настройке, курсор в рабочей области приобретает вид перекрестия из вертикальной и горизонтальной линий белого цвета. 3. Построение УГО ЭРЭ на основе построенного вручную эскиза 3.1. Нажмите кнопку (Place Line) на панели инструментов слева от рабочей области и переведите курсор в центр рабочей области, совместив перекрестие линий курсора с одной из точек сетки. 3.2. Построение УГО начните с прочерчивания верхней горизонтальной линии контура УГО. Для этого, нажмите левую кнопку манипулятора мышь (в дальнейшем ММ) и, не отпуская кнопки, проведите горизонтальную линию необходимой длины (14 делений. Зафиксируйте линию, отпустив левую кнопку ММ. Прервите процесс ввода линий контура УГО нажав правую кнопку ММ. Проведенная линия приобретет цвет рабочего слоя (бирюзовый. 3.3. Нажмите кнопку (Place Pin) на панели инструментов. В появившейся одноименной с кнопкой панели, при вводе обычных выводов УГО, нажмите кнопку ОК. Панель свернется. Переведите курсор в рабочую область в 103 свободное от построения УГО место и совместите перекрестие сточкой сетки. Нажмите однократно левую кнопку ММ, переместите перекрестие на 2 шага сетки вниз, снова нажмите однократно левую кнопку ММ и т.д.. После каждого нажатия от выбранной точки вправо появляется необходимый вывод УГО. Для смены типа вывода УГО нажмите правую, а затем левую кнопки ММ. В появившейся панели Place Pin, в сегменте Display Characteristics водном из окон выберите необходимый тип вывода. Например, если необходим вывод с инверсией, в окне Outside Edge выберите тип Dot и затем нажмите ОК. Окно свернется. Поместите курсор в необходимое место и нажмите левую кнопку ММ. Выполнение этого этапа завершится после ввода всех выводов УГО. 3.4. Нажмите кнопку (Select), которая находится в линейке пиктограмм наиболее часто используемых команд основного меню P-CAD, и выделите с помощью курсора входные выводы УГО. Выделение можно осуществить совмещением курсора поочередно со всеми необходимыми выводами и нажатием левой кнопки ММ при удержании кнопки Shift на клавиатуре. Выделенные выводы необходимо повернуть на 180 градусов. Для этого дважды нажмите клавишу с буквой R. По завершению поворота выводов нажмите и, не отпуская левую кнопку ММ, переместите с помощью ММ входные выводы так, как это показано на рис. 2. Выделите аналогичным образом выходные выводы и транспортируйте их к правой вертикальной линии УГО, как это показано на рис. 2. 3.5. Завершите построение контура и остальных разделительных линий УГО, используя указания п. 1. (Примерна рис. 3). Рис. Размещение входных и выходных выводов УГО Рис. 3. УГО после выполнения п. 3.5 104 3.6. Нажмите в панели инструментов кнопку (Place Text) и поместите курсор в информационное поле выходных выводов УГО напротив, например, третьего сверху вывода. Затем, нажатием левой кнопки ММ активизируйте панель Text Properties. В окне для текста введите имя вывода (например, NC), в сегменте Justification выберите центральную опцию и затем нажмите кнопу Text Styles. В результате откроется панель Options Text Styles. Нажмите кнопку Add, в результате откроется другая панель Add Text Style. В сегменте для текста Style Name введите имя стиля текста, который в дальнейшем будет использован для ввода имен выводов, и нажмите кнопу ОК. В результате откроется панель Text Style Properties. В текстовом окне Height сегмента Stroke Font Properties введите высоту буква затем нажмите кнопку ОК. Произойдет возврат в панель Options Text Style. Закрытие этой панели выполните нажатием кнопки Close. При этом название панели Text Properties изменится на Place Text. Ввод имени завершите нажатием кнопки Place. Окно закроется, а в выбранном месте информационного поля появится введенное имя вывода заданного размера. Для ввода остальных имен достаточно поместить указатель в нужное место, нажать левую кнопку ММ, в текстовом окне панели Place Text ввести новое имя и нажать кнопку Place. 3.7. Введите в верхнюю часть центрального поля функциональное назначение ИМС (в используемом примере компаратора напряжения) в соответствии с требованиями ГОСТа. При этом необходимо использовать другой стиль текста, размер букв которого по высоте должен составлять 20DBU. 3.8. Для привязки создаваемого УГО к указателю ММ (при вводе УГО ЭРЭ в процессе создания электрических схем) нажмите кнопку (Place Ref Point) на панели инструментов, совместите курсор с центром верхнего входного вывода и нажмите левую кнопку ММ. В результате должно получиться так, как показано на рис. 4. 105 Рис. 4. УГО после выполнения пунктов 3.6-3.8 Рис. УГО после выполнения пункта 3.9 Результат выполнения п.п. 5.6–5.8 для используемого примера представлен на рисунке 16. 6.9. Для ввода атрибутов нажмите кнопку (Place Attribute) на панели инструментов, при этом откроется одноименная панел. В среднем окне с именем Name выберите атрибута в сегменте Justification выберите центральную опцию и нажмите левую кнопку ММ. После закрытия панели Place Attribute укажите место для атрибута RefDes над УГО, как показано на рис. 5, и нажмите левую кнопку ММ. Надпись ,RefDes- появится в указанном месте и одновременно откроется окно Place Attribute. Выберите атрибут Type и разместите его так, как показано на рис. 5. Ввод атрибутов завершите нажатием кнопки Esc на клавиатуре. 3.10. Пронумеруйте выводы УГО в соответствии со справочной информацией. С этой целью выделяйте указателем необходимый вывод (выделенный вывод меняет цвет) и нажатием правой кнопки открывайте меню, в котором выбирайте пункт Properties. В результате этого откроется панель Pin Properties. Введите в текстовые окна Pin Number и Default Pin Des порядковый номер вывода УГО, затем ОК. Примечание другой (полуавтоматизированный) способ нумерации состоит в выборе в основном меню пункта Utils/Renumber. В результате откроется панель Utils Renumber, в котором выберите опцию Pin Number в сегменте Type. В текстовых окнах Starting Number и Increment Value числовые значения должны быть равны 1 (рис. 22). После этого наводите 106 указатель на необходимый вывод, в порядке возрастания нумерации, нажимайте левую кнопку ММ и переходите к следующему выводу. 3.11. Сохраните созданное УГО в своей библиотеке. Для этого выполните следующие действия. В основном меню выберите пункт Library/New… ив открывшейся панели введите имя создаваемой библиотеки, а также выберите место дислокации (размещения) библиотеки. Примечание если библиотека уже создана, пункт 3.11 не выполняется. 3.12. Подключите вновь созданную или уже существующую библиотеку, используя пункт основного меню Library/Setup. 3.13. Перемещая указатель, предварительно нажимая и удерживая левую кнопку ММ, охватите в прямоугольник все, что относится к созданному УГО. После этого отпустите левую кнопку ММ. Выберите пункт меню Library/Symbol Save As…. В открывшейся панели введите в текстовое окно Symbol имя ЭРЭ, УГО которого создавалось. Установите также галочку (флажок) в окне Create Component и нажмите кнопку ОК. Откроется панель Save Component As рисунок 29), в которой подтвердите желание сохранить УГО нажатием кнопки ОК. 3.14. Проверьте результат выполнения работы по созданию УГО ЭРЭ. Для этого, нажмите кнопку (Place Part). Откроется панель размещения УГО. Нажмите в этой панели кнопку Browse. В панели Place Part появится окно с изображенным УГО. Введите в текстовое окно RefDes символы DA1 и нажмите кнопку ОК. Панель Place Part закроется, а в рабочей области появится очертание УГО, привязанное к указателю верхним входным выводом. Щелкните левой кнопкой ММ при нахождении указателя в рабочей области, в результате появится созданное УГО с именем DA1. Переместите указатель в свободное место и снова нажмите левую кнопку ММ. В рабочей области появится втрое изображение УГО с именем DA2. Соедините два любых вывода ИМС Аи А линией, используя инструмент Place Wire. Выделите одну из ИМС и переместите в другое место. При этом линия, соединяющая обе ИМС, изменится как резиновый жгутик. Примечание если п. 3.14 выполнить не удалось означает что допущена ошибка (ошибки) при создании УГО ЭРЭ. Для устранения ошибок выполните п. 3.15-3.18. 3.15. Выбрать Пуск/Программы/.../P-CAD х Editor. 107 3.16. Выбрать в основном меню редактора Symbol Editor пункт и открыть библиотеку (имя) с созданным УГО ЭРЭ. 3.17. Внести исправления в УГО ЭРЭ, используя инструменты, расположенные левее рабочей области (они такие же, как ив редакторе Schematic). 3.18. Сохранить исправленное УГО ЭРЭ, используя пункт основного меню Symbol/Save AS. В открывшейся панели Symbol Save To Library в окне Create поставьте флажок, затем нажмите кнопку OK. Редактор предупредит о том, что такое УГО уже имеется и предложит заменить. Подтвердите замену. 6. 19. Создайте УГО других ЭРЭ, отсутствующих в библиотеках системы P-CAD 200x, но необходимых для построения схемы электрической принципиальной. Для этого повторите действия в соответствии с пп.3.1 –3.11. Построение схемы электрической принципиальной 1. Размещение УГО на поле чертежа Нажмите кнопку (Place Part) ив открывшейся одноименной с командой панели Place Part нажмите кнопку Library Setup. Это, в свою очередь, вызовет открытие панели Library Setup. Нажмите кнопку Add. В результате откроется панель Library File Listing. Откройте необходимую директорию и необходимый библиотечный файл с созданными при выполнении первого этапа работы УГО ЭРЭ. Повторите п. 1.1, подключив при этом необходимые библиотеки системы P- CAD 200x. Библиотеки находятся в директории …\P-CAD 200x\LIB\... . Выберите и разместите на поле чертежа УГО необходимых ЭРЭ. 2. Ввод электрических связей схемы Активизируйте команду (Place Bus). Нарисуйте необходимые шины как это показано на рисунке 6 в качестве примера. Расстояние между выводами УГО и шиной должно бить не менее 40 DBU. Активизируйте команду (Place Wire). Введите электрические связи между шинами и контактами УГО ИМС компаратора напряжения, между шинами и разъемом. С этой целью поместите указатель на окончание вывода ИМС и нажмите левую кнопку ММ (при этом изменится вид курсора, затем переместите указатель на шину по кратчайшему направлению и повторно 108 нажмите левую кнопку ММ. Появится линия красного цвета, соединяющая вывод ИМС и шину, а курсор приобретет прежний вид. Способ вхождения электрических линий в шину выбирается в пункте Options/Display основного меню редактора в сегменте Bus Connection Mode. Рис. Пример построения схемы электрической принципиальной 3. Присвоение имен элементам Активизируйте команду (Select) и укажите курсором на первое слева УГО ИМС, нажмите левую кнопку ММ. В текстовом окне Rev Des открывшейся панели Place Part укажите позиционное обозначение А. Повторите п. 3.1 поочередно для остальных УГО ИМС и разъема, присвоив им позиционные обозначения Аи т.д. Разъему присвоить имя Х. 4. Присвоение имен электрическим цепями шинам Нажмите (Place Port), установите указатель на окончание вывода УГО ИМС и нажмите левую кнопку ММ. Откроется панель Place Port. В текстовом окне Net Name укажите имя электрической цепи. В случае ввода имен цепей, отличающихся цифрой, поставьте флажок в сегменте Increment Port Name. Выберите также опции Two Pin, Long, Horizontal, затем нажмите кнопку ОК и укажите на цепь, которой надо присвоить имя. Повторите п. 4.1 для всех цепей в соответствии со схемой принципиальной электрической. Активизируйте команду (Select) и укажите курсором на одну из шин, нажмите левую, а затем правую кнопу ММ. Откроется панель Bus Properties. В 109 тестовом окне Bus Name введите имя шины, в опции Display поставьте флажок. Размер шрифта установите 20 DBU, используя кнопку Text Styles и свойства (Properties) Wire Styles. 4.4. Повторите п. 4.3 для всех шин в соответствии со схемой принципиальной электрической. 5. Сохранение созданной схемы. Активизируйте команду File/Save As…, выберите директорию и введите с клавиатуры имя файла, а затем нажмите ОК. Создание посадочного места ЭРЭ (например, ИМС с DIP- корпусом) 1. Основные правила построения посадочного места корпуса При создании посадочного места корпуса (Dual Inline Package) необходимо учесть - количество контактов четно - контакты расположены в два ряда. - если контактов меньше 24, то расстояние между центрами контактных площадок (см. примерна рис. 7) L = 30DBU. Если контактов больше 24, то L = 60 DBU; - шаг расположения контактных площадок равен 10DBU. 2.1. Загрузите графический редактор PCB путем выбора Пуск/Программы/.../P- CAD х 2.2. Выберите в основном меню редактора PCB пункт Options/Configure… . В открывшейся панели в сегменте Units закладки General установить опцию mm и нажать кнопку ОК. 2.3. Проконтролируйте в строке состояния, которая находится внизу под рабочей областью, в окне Grid Select шаг сетки. Он должен быть равным мм. Если шаг сетки неравен мм, то выберите его, нажав на стрелочку справа от окна, из открывшегося списка. 2.4. С помощью кнопок + и (или) – основной или дополнительной клавиатуры установите масштаб изображения так, чтобы расстояние между точками сетки было минимальным. 110 2.5. Проконтролируйте в окне Select Layer строки состояния рабочий слой TOP. Если активен другой слой, то выберите ТОР, нажав на стрелочку справа от окна, из открывшегося списка. Рис. 7. Посадочное место DIP- корпуса на 26 контактов Примечание: совокупность расположения контактных площадок для установки компоненты на печатной плате называется посадочным местом. Посадочное место определяет тип и координаты контактных выводов ЭРЭ. В редакторе PCB, как ив мм в дюймовой системе измерения и 2,5 мм в метрической системе. Запуски настройка графического редактора PCB 2.6. С помощью команды Options/Pad Style проверьте стиль (тип) контактных площадок. По умолчанию (Default) контактные площадки имеют вид кольца, что соответствует корпусам ИМС (корпус со штыревыми выводами. Для изменения стиля нажмите кнопку Modify (Simple), в открывшейся панели Modify Pad Style в текстовом окне Shape с помощью скроллинга выберите из списка необходимый тип контактной площадки. Примечание для планарных корпусов ИМС и других ЭРЭ поверхностного монтажа используются стили Rectangle, Rounded Rectangle и Oval. 3. Создание посадочного места ИМС ОЗУ 3.1. Нажмите кнопку (Place Pad), совместите указатель сточкой координатной сетки в рабочей области и нажмите левую кнопку ММ. Вокруг 111 выбранной точки появится кольцо. Переместите указатель наследующую точку координатной сетки, расположенную ниже, и снова нажмите левую кнопку ММ. В результате появится вторая контактная площадка. Аналогичным образом введите все контактные площадки левого ряда, затем переместите указатель вправо на расстояние L и, перемещаясь снизу вверх, введите контактные площадки правого ряда. Примечание результат выполнения п для рассматриваемого в качестве примера корпуса DIP-26 представлен на рис. 8. 3.2. Выполните нумерацию контактных площадок последовательностью натуральных целых чисел, начиная с единицы. Первой считается контактная площадка верхняя в левом ряду (напротив ключа. Обход контура посадочного места осуществляется против часовой стрелки. Используйте для этого команду основного меню Utils\Renumber, при выполнении которой откроется одноименная панель. В сегменте Type установите опцию Pad Num. В текстовых окнах Starting Number и Increment Value должны быть единицы. Наведите курсор на первую контактную площадку и нажмите левую кнопку ММ, затем на вторую и т. д, при этом цвет контактных площадок изменится. 3.3. Установите шаг координатной сетки 1,27 мм используя пункт основного меню Options/Grids. Для этого в открывшейся одноименной панели Options Grids в текстовом окне Grid Spacing введите число 1,27 и нажмите Add. 3.4. В окне Select Layer строки состояния установите слой Top Silk. 3.5. Нажмите кнопку (Place Line) на панели инструментов слева от рабочей области и переведите курсор в рабочую область, совместив курсор сточкой координатной сетки, находящейся на один шаг вправо и на один шаг вверх от первой контактной площадки. Проведите вниз линию контура ИМС так, как показано на рис. 9. Проведите остальные линии контура и линии ключа корпуса ИМС. В результате, должно получиться так, как показано на рис. 10. 3.6. Для привязки создаваемого посадочного места к курсору нажмите кнопку (Place Point) на панели инструментов, совместите курсор с центром верхней левой контактной площадки и нажмите левую кнопку ММ. В результате должно получиться так, как показано на рис. 11. 3.7. Для ввода атрибутов нажмите кнопку (Place Attribute) на панели инструментов, при этом откроется одноименное окно. В средней колонке Name выберите атрибута в сегменте Justification выберите центральную 112 опцию и нажмите левую кнопку ММ. После закрытия окна Place Attribute укажите место для атрибута RefDes над посадочным местом корпуса ИМС, как показано на рис. 11, и нажмите левую кнопку ММ. Надпись ,RefDes- появится в указанном месте и, одновременно откроется окно Place Attribute. Выберите атрибут Type и разместите его так, как показано на рис. Ввод атрибутов завершите нажатием кнопки Esc на клавиатуре. Рис. 8. Размещение контактных площадок Рис. 9. Вычерчивание контура корпуса ИМС Рис. 10. Контур посадочного места ИМС Рис. 11. Размещение атрибутов 3.8. Сохраните созданное посадочное место в своей библиотеке. Для этого выполните следующие действия. В основном меню выберите пункт Library/New… ив открывшемся окне введите имя создаваемой библиотеки, а также выберите место дислокации (размещения) библиотеки. Примечание если библиотека уже создана, пункт 3.8 не выполняется. 3.9. Подключите созданную или уже существующую библиотеку, используя пункт основного меню Library/Setup. 3.10. Перемещая указатель, предварительно нажимая и удерживая левую кнопку ММ, охватите в прямоугольник все, что относится к созданному посадочному месту ИМС. После этого отпустите левую кнопку ММ. Выберите пункт меню Library/Pattern Save As…. В открывшейся панели введите в текстовое окно Pattern имя ИМС, посадочное место которого создавалось. Установите также галочку (флажок) в окне Create Component и нажмите ОК. Откроется панель Save Component As, в которой подтвердите желание сохранить посадочное место нажатием кнопки ОК. 113 3.11 Проверьте результат выполнения работы по созданию посадочного места ЭРЭ. Для этого полностью очистите рабочую область, затем нажмите кнопку (Place Component). Откроется одноименная панель Place Component. В окне Component Name введите, если необходимо, имя созданного посадочного места, при этом в окне Pattern отображается изображение посадочного места ИМС. Введите в текстовое окно Ref Des символы Аи нажмите кнопку ОК. Панель Place Component закроется, а в рабочей области появится очертание посадочного места, привязанное к указателю верхней контактной площадкой. Щелкните левой кнопкой ММ при нахождении указателя в рабочей области, в результате появится созданное посадочное место ИМС с именем А. Переместите указатель в свободное место и снова нажмите левую кнопку ММ. В рабочей области появится втрое посадочное место ИМС с именем А. Соедините две любые контактные площадки ИМС Аи А линией, используя инструмент Place Connection. Примечание в случае, если допущена и обнаружена ошибка при создании посадочного ЭРЭ, выполните пп. 3.12-3.15. 3.12. Выбрать Пуск/Программы/.../P-CAD х Editor. 3.13. Выбрать в основном меню редактора Pattern Editor пункт Pattern/Open и открыть библиотеку (имя) с созданным посадочным местом ЭРЭ. 3.14. Внести исправления в посадочное место ЭРЭ, используя инструменты, расположенные левее рабочей области (они такие же, как ив редакторе PCB). 3.15. Сохранить исправленное посадочное место ЭРЭ, используя пункт основного меню Pattern/Save AS. В открывшейся панели Pattern Save To Library в окне Create Component поставьте флажок, затем нажмите кнопку OK. Проектирование печатной платы |