BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ- TRUYỀN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ Giáo viên hướng dẫn : Thầy giáo Vũ Hồng Vinh Sinh viên thực : Nguyễn Phi San MSSV : 20203555 Lớp : Điện tử 04 – K65 HÀ NỘI, 2021 MỤC LỤC Giới thiệu mạch dao động đa hài I Giới thiệu chung .3 Nguyên lý hoạt động c mạch Thiêết kêế mạch nguyên lý .3 II Tạo Project Tạo th viên nguyên lý thiêết kêế m ạch .5 Tạo thự viện footprint linh kiện Tạo liên kêết thư viên linh kiên nguyên lý m ạch in v ừa t ạo 10 Veẽ s ơđồồ nguyên lý 11 III Thiêết kêế mạch in 15 Thêm fle mạch in 15 Cập nh ật Netlist từ mạch nguyên lý sang mạch in 15 Kiểm tra, xác nhận lồẽi nêếu có 16 Sắếp xêếp linh ki nệ h ợ p lý Kéo th ảlinh ki nệ vêồ vị trí hợp lý 16 (Thường theo sắếp xêếp m ạch nguyên lý) 17 M ột sồế thiêết l ập quy tắếc thiêết kêế m ạch in 17 Đi dây mạch in 19 Kêết sau dây .19 Cắết bo theo hình d ng yêu câồu .20 10 Kêết thu 21 11 Ph ủđồồng cho mạch 22 12 Kêết qu ảsau ph ủđồồng .23 IV Kêết luận .24 I Giới thiệu mạch dao động đa hài Giới thiệu chung Mạch dao động đa hài mạch bản,nó dùng nhiều thiết bị kỹ thuật số,trong máy thu hình,đầu đĩa,máy tính,trị chơi,đồng hồ hay thiết bị quảng cáo trang trí,… Riêng lĩnh vực trang trí,có đến vài chục loại IC chun điều khiển đèn chớp sang hay chữ chạy nhảy AN6970,6877,6884,6888, IC cải tiến từ mạch dao động đa hài dùng Tranzcto Mặc dù cấu tạo mạch đa hài đơn giản,chỉ có vài linh kiện với vài mối hàn mạch hoạt động ngay,nhưng mạch mạch có nguyên lý hoạt động phức tạp nhất.Hầu hết người tiếp xúc mạch biết tranzicto thay làm việc ,cái dẫn ngắt điện để tạo xung vuông,Hiểu biết đơn giản không đủ để giảng dạy cho học sinh,vì học sinh chưa làm quen với lý thuyết mạch.Hiểu biết khơng đầy đủ làm cho giáo viên lên lớp lung túng thiếu tự tin Nguyên lý hoạt động mạch + Bộ dao động đa hài tự ổn định dao động số (0 ) sóng vng đầu nhận giá trị (0 1) Nó có tìn hiệu đầu chân C transitor tín hiệu đầu lệch pha 180 độ + Nguyên lý : Giả sử thời điểm ban đầu Q1 đóng Q2 mở bão hịa Do cực phải tụ C1 nối với điện Vbe bão hòa Điện bên cực trái tăng tới giá trị Vcc nhờ dòng điện áp nạo qua Rc1 Trong lúc cực trái tụ điện C2 có điện -Vcc cực phải có điện Vce bão hịa C2 bắt đầu nạp điện thơng qua điện trở R2 từ điện áp - Vcc đến điện áp Vcc Do điện áp Base T1 trở thành dương Quá trình nạp điện cho tụ tính cơng thức tính số thời gian : ξ2 = C2.R2 Khi đạt tới giá trị điện áp ngưỡng Q1 , Q1 bắt đầu mở tiến tới bão hòa Tụ C2 ngưng nạp cực phải nối với Base Q2 hạ xuống -Vcc khiến cho Q2 đóng lại Q trình đóng mở tiếp tực vơi vai trị transitor Q1 Q2 đổi cho II Thiết kế mạch nguyên lý Tạo Project Bước 1: Mở phần mềm Altium Designer Hình 1: Giao diện chương trình Bước 2: Tạo Project File – New – Project – Project Hình 2: Giao diện tạo Project từ Menu Bước 3:Đặt tên lưu project Hình : Giao diện New Project Tạo thư viên nguyên lý thiết kế mạch Hình : Giao diện tạo thư viện nguyên lý Hình : Giao diện tạo thư viện nguyên lý Sao chép linh kiên nguyên lý từ thư viện có sẵn Mở thư viện có sẵn: File – Open – Thư viện nguyên lý Altium.schlib – Extract Sources Hình : Giao diện sau mở thư viện có sẵn Chọn linh kiên cần Copy – Chuột phải – Copy Hình : Giao diện chương trình để Copy linh kiện từ thư viện có sẵn Mở thư viện linh kiên tạo trên: SCH Library - Paste linh kiện vừa Copy Hình : Giao diện dán linh kiện Copy vào thự viện tự tạo Project Tiến hành tương tự để lấy linh kiện sau: Tên linh kiện Part Điện trở Res Tụ hoá CN-ALU-DIP LED LED Transistor 2N222 Thư viện Library.Schlib Library.Schlib Library.Schlib Library.Schlib Tạo thự viện footprint linh kiện Tạo thư viện footprint linh kiện cho Project Hình : Giao diện chương trình tạo thư viện PCBLibrảy cho Project tạo Sao chép thư viện footprint linh kiện Mở thư viện chứa linh kiện cần chép File – Open – “thư viện footprint chứa linh kiện cần copy”.pcblib Chọn Extract Sources Hình 10 : Giao diện thư viện cần chép Tìm thư viện footprint cần chép Chuột phải – Copy Hình 11 : Giao diện thư viện cần chép Mở thư viện footprint Project PCB Library Chuột phải – Paste Hình 12 : Giao diện thư viện cần dán linh kiện chép Tiến hành tương tự để lấy linh kiện sau: Tên linh kiện Điện trở Tụ hoá Part Res CN-ALU-DIP Thư viện Resistor.Pcblib Capacitors_Alu_Dip.Pcbli b Led.Pcblib Library.Pcblib LED LED Transistor TO92-123 Lưu lại (Ctrl S F S) Tạo liên kết thư viên linh kiên nguyên lý mạch in vừa tạo Mở linh kiện thư viện mạch nguyên lý vừa tạo Chọn Properties – FootPrint – Add – Browser Chọn footprint tương ứng vừa tạo Hình 13 : Giao diện Properties linh kiện cần tạo kết nối Hình 15 : Giao diện tạo mạch PCB Lần lượt chọn linh kiện theo thiết kế tính toán đưa vào mạch nguyên lý Nháy đúp vào thự viên nguyên lý Project Chọn SCH Library – Chọn linh kiện cần cho mạch nguyên lý – Place Hình 16 : Giao diện thư viện nguyên lý tạo 11 b Sắp xếp linh kiện hợp lý Hình 17 : Giao diện mạch nguyên lý sau xếp linh kiện c Kết nối chân linh kiện theo thiết kế Sử dụng Wire để kết nối chân linh kiện Place – Wire Hình 18 : Giao diện kết nối chân linh kiện 12 Kết nối chân linh kiên sử dụng Port Connection Place – Power Port Hình 19 : Giao diện tính Power Port d Đánh số linh kiện Tools – Annotation – Annotate Schematics – Update Changes List – Accept Changes – OK (Hoặc sử dụng phím nóng T A N) 13 Hình 20 : Giao diện tính đánh số linh kiện Hình 21 : Giao diện thơng số tính đánh số linh kiện e Kết sau đánh số 14 Hình 22 : Giao diện mạch nguyên lý sau đánh số linh kiện III Thiết kế mạch in Thêm file mạch in Vào Project Project – Add New to Project – PCB – Save Hình 23 : Giao diện tạo PCB Cập nhật Netlist từ mạch nguyên lý sang mạch in Từ cửa sổ mạch nguyên lý, Design – Update Schematic Document 15 Hình 24 : Giao diện tính cập nhật netlist từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in Kiểm tra, xác nhận lỗi có Validate Changes – Execute Changes – Close Hình 25 : Giao diện kiểm tra lỗi cập nhật netlist từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in Sắp xếp linh kiện hợp lý Kéo thả linh kiện vị trí hợp lý (Thường theo xếp mạch nguyên lý) 16 Hình 26 : Giao diện mạch in sau xếp linh kiện Hiển thị kết dạng 3D Tại cửa sổ vẽ mạch in View – 3D Layout Model Hình 27 : Giao diện 3D mạch in chưa dây Một số thiết lập quy tắc thiết kế mạch in Từ cửa sổ thiết kế mạch in Chọn Design – Rules 17 Hình 28 : Giao diện tính thiết lập luật mạch in Width: Thiết lập kích thước đường dây mạch Thơng thường, kích thước đường dây mạch có độ rộng từ 6mil – 12mil Đường nguồn có kích thước 15mil – 30mil Design Rules – Routing – Width – Width – Min Width: 6mil – Preferred Width: 12mil – Max Width: 30mil Apply Hình 29 : Giao diện thiết lập luật độ rộng dây dẫn mạch in 18 Via : Thiết lập kích thước lỗ Via Thơng thường lỗ Via có đường kính 0.4mm, đường kính ngồi 0.8mm Kích thước thay đổi to nhỏ tuỳ thuộc vào khả nhà sản xuất bo mạch Design Rules – Routing Via Styles – Routing Vias – Via Diametter: 0.8mm – Via Hole Size: 0.4mm – Apply Hình 30 : Giao diện thiết lập kích thước Via mạch in Đi dây mạch in Chọn lớp linh kiện cần dây Chọn Bottom Layer Top Layer Place – Track (P T) Di chuột đến Pin linh kiện kết nối đến hết Connection dừng lại Lưu ý dây mạch in, tránh dây tạo thành góc nhọn góc vng Hình 31 : Giao diện sử dụng công cụ dây mạch in 19 Kết sau dây Hình 32 : Giao diện mạch in sau dây Cắt bo theo hình dạng u cầu Để tạo hình dạng bo mạch bên ngồi,Altium hỗ trợ tính cắt bo theo đường bao ngồi mạch in Chọn lớp KeepOutLayer cơng cụ nằm ngang phía của sổ thiết kế mạch in Vẽ đường bao bo mạch theo hình dạng mong muốn: Place – Keepout – Track 20 Hình 33 : Giao diện tính thiết lập hình dạng bo mạch Cắt hình dạng bo mạch theo đường Keepout Chọn toàn đường Keepout Từ cơng cụ cửa số hình thiết kế mạch in chọn Design – Board Shape – Define from selected objects Hình 34 : Giao diện bo mạch sau thiết lập hình dạng 10.Kết thu 21 Hình 35 : Giao diện bo mạch sau cắt Hình 36 : Giao diện 3D bo mạch sau cắt 11.Phủ đồng cho mạch Dùng tổ hợp phím P+G – kéo chuột khu vực cần phủ 22 Hình 37: Giao diện tính phủ đồng bo mạch Chọn Net: GND Chọn Layer: Top Layer 23 Hình 38: Giao diện project phủ đồng bo mạch 12.Kết sau phủ đồng Hình 39: Giao diện bo mạch sau phủ đồng 24 IV Kết luận Qua thực hành này,em hiểu nhiều điều cách sử dụng phần mềm Altium 20,cách làm mạch in hiểu nhiều cách hoạt động mạch điện.Từ em thiết kế r mạch điện.Em cảm ơn thầy hướng dẫn em q trình dạy vừa qua để hồn thành thực hành 25 ... Giao diện 3D mạch in chưa dây Một số thiết lập quy tắc thiết kế mạch in Từ cửa sổ thiết kế mạch in Chọn Design – Rules 17 Hình 28 : Giao diện tính thiết lập luật mạch in Width: Thiết lập kích... xếp linh kiện hợp lý Hình 17 : Giao diện mạch nguyên lý sau xếp linh kiện c Kết nối chân linh kiện theo thiết kế Sử dụng Wire để kết nối chân linh kiện Place – Wire Hình 18 : Giao diện kết nối... Pin linh kiện kết nối đến hết Connection dừng lại Lưu ý dây mạch in, tránh dây tạo thành góc nhọn góc vng Hình 31 : Giao diện sử dụng cơng cụ dây mạch in 19 Kết sau dây Hình 32 : Giao diện mạch