Розробка друкованої плати в САПР Altium Designer. Звіт до лабораторної роботи з Технології проектування комп’ютерних систем. Робота № 521091

Перехід до торгівельного партнера Binance

Розробка друкованої плати в САПР Altium Designer

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

КН

Кафедра:

Кафедра ЕОМ

Інформація про роботу

Рік:

2011

Тип роботи:

Звіт до лабораторної роботи

Предмет:

Технології проектування комп’ютерних систем

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» Кафедра ЕОМ Звіт до лабораторної роботи №3 з предмету «Технології проектування комп’ютерних систем» на тему: «Розробка друкованої плати в САПР Altium Designer» Львів – 2011 Мета роботи: ознайомитись з редактором друкованих плат САПР Altium Designer, налаштуванням його опцій, навчитись трасувати багатошарові друковані плати. Теоретична частина Редактор друкованих плат є найважливішим з редакторів, оскільки робота в інших редакторах проводиться заради однієї кінцевої мети – отримання файлів для виробництва плати. Майстер PCB Board Wizard по етапах запитує інформацію про друковану плату, з якої потім формуються конструктивні параметри та правила проектування:  вибір одиниць вимірювання – метричні (Metric) або дюймові (Imperial),  вибір одного з шаблонів плати або порожній бланк (Custom),  задання розміру плати та деяких додаткових параметрів,  задання кількості шарів плати (окремо сигнальні шари та шари живлення),  вибір типу перехідних отворів (наскрізні, або сліпі та глухі),  вибір переважної технології монтажу компонентів (поверхневий монтаж (може бути односторонній або двосторонній), або монтаж в отвори (з заданням максимальної кількості провідників між сусідніми монтажними отворами),  задання основних параметрів плати, які потім перетворюються в правила проектування: o мінімально припустима ширина провідника (Track Size), o мінімально припустимий діаметр площадки перехідного отвору (Via Width), o мінімально припустимий діаметр перехідного отвору (Via Hole Size), o мінімально припустимий зазор між провідниками (Clearance). Після цього в редакторі друкованих плат відкриється файл плати створеного шаблону з базовими налаштуваннями. Основні опції редактора плат задаються у вікні DXP > Preferences > PCB Editor:  вкладка General – задає загальні опції редактору,  вкладка Display – задає опції відображення об’єктів в різних режимах,  вкладка Board Insight Display – задає додаткові опції відображення,  вкладка Board Insight Modes – задає параметри інформаційного вікна, при стикованого до лівого верхнього кута редактора плат,  вкладка Board Insight Lens – задає опції параметрів лінзи,  вкладка Interactive Routing – задає опції інтерактивного трасування,  вкладка True Type Fonts – задає заміну нерозпізнаних об’ємних шрифтів на шрифт, вказаний у вікні Substitution Font (використовується при роботі з імпортованими з інших систем проектування платами),  вкладка Reports – задає формати файлів різних звітів і те, які звіти слід показувати на екрані відразу після генерації. Опції відображення задаються у вікні View Configuration (рис.3.3), яке викликається натисненням клавіші L в редакторі плат. Тут зліва представлені доступні конфігурації відображення для 2D і 3D режимів, для кожного з яких можна встановити свої опції. При виборі опцій звичайного (двомірного) режиму опції розділені на три вкладки:  вкладка Board Layers and Colors – задає кольори для шарів, а також дозволяти або забороняти видимість шарів,  вкладка Show/Hide – встановлює один з трьох режимів відображення для різних типів об’єктів на кресленні друкованої плати: o Final – будь-який об’єкт відображається непрозорим, o Draft – відображаються лише контури об’єктів, o Hidden – об’єкт не відображається взагалі,  вкладка View Options – задає режими відображення номерів та імен кіл контактних площадок, імен кіл перехідних отворів, контрольних точок, маркеру початку координат та рядку стану. Робота в Altium Designer ведеться по шарах (як і в інших подібних САПР). Для керування шарами використовується спеціальне вікно. Усі шари в цьому вікні розбиті на групи за функціональним призначенням:  Signal Layers – сигнальні шари, призначені для формування рисунку топології друкованої плати – може містити до 32 сигнальних шарів,  Internal Layers – екранні шари, призначені для виконання провідників у вигляді металізованих полігонів (землі та живлення) – може бути задіяно до 16 шарів живлення та землі,  Mechanical Layers – механічні шари загального призначення для розміщення на них елементів зборки, позначень розмірів, контуру друкованої плати – до 16 шарів,  Mask Layers – шари паяльних паст та захисних масок,  Silkscreen Layers – шари шовкографії (маркування та позначення контурів компонентів),  Other Layers – додаткові шари, інформація з яких може бути використана при виробництві і вимагає особливих обмежень. Крім того це вікно дозволяє вибирати кольори відображення шарів плати. В нижній частині вікна редактора друкованих плат можна спостерігати вкладки, які відповідають визначеним в проекті шарам. При натисненні правою клавішею на вкладці шару з’являється діалогове вікно, що дозволяє керувати шарами. Створення плати починається з формування її контуру, для чого використовується група команд меню Design > Board Shape, найважливішими з яких є:  Redefine Board Shape – створення контуру плати вручну,  Define from Selected Objects – формування контуру плати з виділених об’єктів,  Define from 3D Body – формування контуру плати з тримірної моделі (працює лише в 3D-режимі),  Define Board Cutout – формування вирізу в платі. Після створення контуру плати необхідно визначити порядок розташування шарів друкованої плати. Додавання нових шарів та керування їх положенням в стеку друкованої плати виконується у вікні, що викликається командою Design > Layer Stack Manager. Отвори кріплення встановлюються командою Place > Pad, як звичайні контактні площадки. Після запуску команди розміщення отворів слід натиснути клавішу Tab, і задати потрібні властивості (розмір, форма, металізація і т.ін.). Процедура переносу схеми в плату, як і подальше внесення змін, є однією з найпростіших задач, що виконуються в Altium Designer. Для цього з редактора плат виконується команда Design > Import Changes From... При запуску цієї команди з’являється вікно, в якому представлений список відмінностей між схемою та платою. В переліку зміни розбиті по групах: в групі Add Components перераховані компоненти, що будуть добавлені з схеми в плату, в групі Add Nets – кола, і т.ін. В цьому вікні виконуються дві дії: спочатку командою Validate перевіряється можливість внесення змін (головною проблемою може бути відсутність футпринта одного або іншого компоненту), після чого за відсутності помилок виконується команда Execute, результатом виконання якої буде завантаження усіх даних з схеми в плату. При наступних змінах в схемі слід буде постійно вносити зміни в плату, при чому ці зміни не будуть торкатись розміщення компонентів, топології, металізації та інших елементів, що відсутні в схемі. При розробці друкованої плати найважливішим етапом є встановлення правил проектування, тобто конструктивних та технологічних обмежень проектування плати. Від встановлення правил залежить вся подальша робота над проектом, тобто розміщення компонентів, трасування друкованих провідників і подальша верифікація проекту. Виклик вікна PCB Rules and Constraints Editor, що містить всі правила проекту, здійснюється за допомогою команди меню Design > Rules. Всі доступні в редакторі друкованих плат правила проектування поділяються за функціональним призначенням на десять груп, кожній з яких виділено окрему вкладку. Усі правила мають свою сферу застосування: деякі з них використовуються при трасуванні, деякі при розміщенні компонентів, а деякі тільки при перевірці DRC. При розробці плат найчастіше використовуються ті, які впливають на інтерактивне трасування. В групі Electrical розташовані правила, які враховують електричні з’єднання компонентів:  Clearance (зазори) – визначає мінімально припустимий зазор між довільними двома металізованими об’єктами на сигнальному шарі; використовується для задання відстаней між провідниками на платі,  Short Circuit (короткозамкнені кола) – перевіряється наявність короткого замикання між примітивами різних кіл; наявність короткого замикання констатується, коли два об’єкти, що належать колам з різними іменами, торкаються один одного,  Un-Routed Nets (нерозведені кола) – перевіряє статус завершення трасування усіх кіл, що попали у вказану область,  Un-Routed Pin (непідключені виводи) – служить для виявлення виводів, не з’єднаних з провідниками на платі. В групі Routing розташовані правила, які найбільше враховуються при трасуванні:  Width (ширина провідника) – визначає мінімальну, максимальну та рекомендовану ширину провідників і дуг на сигнальному шарі,  Routing Topology (топологія трасування) – визначає порядок або взірець з’єднання виводів провідників,  Routing Priority (пріоритет трасування) – присвоює колу пріоритет трасування, що використовується для задання порядку автоматичного трасування кіл,  Routing Layers (шари трасування) – визначає шари, які будуть використовуватись при автоматичному трасуванні,  Routing Corners (кути згину провідників) – визначає стиль злому провідників, що використовується при автотрасуванні,  Routing Via Style (стиль перехідних отворів) – визначає діаметр контактної площадки та діаметр круглого перехідного отвору,  Fanout Control – стиль відводу провідника від контактної площадки для поверхневого монтажу,  Differential Pair Routing (трасування диференційних пар) – налаштування інтерактивного трасування диференційних пар; задається зазор між двома провідниками пари і величину перепони, яку провідники пари можуть огинати непаралельно. В групі Plane знаходяться правила для підключення полігонів та екранних шарів:  Power Plane Connect Style (стиль з’єднання виводів з шаром живлення) – визначає стиль з’єднання виводів компонентів з шаром живлення,  Power Plane Clearance (зазори на шарах живлення) – визначає радіальний зазор, що створюється навколо перехідних отворів і контактних площадок, що проходять скрізь шари живлення, але не з’єднуються з ними,  Polygon connect Style (стиль з’єднання виводів з полігоном) – визначає стиль з’єднання виводів компонентів з металізованим полігоном. В групі High Speed задаються правила, що використовуються для високошвидкісних схем. В групі Placement перераховані правила проектування, які використовуються при розміщенні компонентів:  Room Definition (області розміщення) – визначає область (Room), в якій або дозволено, або заборонено розміщувати деякий набір об’єктів,  Component Clearance (відстань між компонентами) – встановлює мінімально припустиму відстань між компонентами,  Component Orientations (орієнтація компонентів) – визначає припустиму орієнтацію компонентів,  Permitted Layers (дозволені шари) – визначає_______, на яких шарах можуть бути розміщені компоненти автоматичним компонувальником,  Nets to Ignore (ігнорування кіл) – визначає, які кола не повинні бути оптимізовані при виконанні автоматичного розміщення,  Height (висота) – визначає обмеження по висоті компонентів, які можуть розташовуватись у вказаній області. Правила з груп SMT, Mask, Manufacturing, Signal integrity при трасуванні друкованих плат не використовуються. Встановлення та редагування правил проектування може проводитись вручну або за допомогою майстра (Rule Wizard). Створена принципова електрична схема 8-розрядного накопичую чого суматора: Креслення отриманої друкованої плати: Звіт DRC-перевірки проекту друкованої плати. Design Rule Verification Report Висновок: на даній лабораторній роботі ознайомилася з редактором друкованих плат САПР Altium Designer, налаштуванням його опцій, навчивлася трасувати багатошарові друковані плати.

Звіт до лабораторної роботи Технології проектування комп’ютерних систем

daniel

08.03.2013 16:03-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись