Báo cáo hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử orcad 10 5

Lời nói đầu  Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD tập đồn Cadence® chuyên viên đánh giá phần mềm thiết kế mạch mạnh OrCAD có mặt hỗ trợ cho kỹ thuật viên thiết kế mạch từ sớm Từ OrCAD phiên 3.2 chạy dos phiên 4.0 có cập nhật đáng kể Tiếp phiên 7.0 chạy window làm say mê người thiết kế mạch in chuyên nghiệp, sau có phiên 9.0, 10.5 phiên 15.7 Orcad phần mềm chuyên dụng mạnh với giao diện thân thiện, cách sử dụng đơn giản Bạn vẽ mạch nguyên lý với OrCAD Capture, chạy mô với Pspice, đặc biệt chức vẽ mạch in mạnh với OrCAD layout, với thư viện linh kiện khổng lồ hầu hết nhà sản xuất linh kiện điên tử cung cấp cho OrCAD Có lẽ khơng cần phải bàn tới sức mạnh mà phải quan tâm tới việc khai thác sử dụng OrCAD hiệu việc thiết kế mạch Với mục đích hướng dẫn sử dụng giúp bạn thuận lợi việc thiết kế mạch, nhóm xây dựng nên tài liệu “ Hướng dẫn sử dụng OrCAD 10.5” Chúng nghĩ tài liệu kết hợp với thực hành, mày mò nhiều bạn giúp cho bạn thực hiệu nhanh chóng việc thiết kế mạch sử dụng phần mềm OrCAD Với nỗ lực thành viên nhóm, chúng tơi cố gắng trình bày thật rõ ràng chi tiết tránh khỏi thiếu sót Mong thầy bạn góp ý để tài liệu chúng tơi hồn chỉnh Nhóm – 04ĐT1 Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Chương 1: Mục lục  Vẽ mạch nguyên lý ORCAD CAPTURE 1.1 Tổng quan Orcad Capture 1.2 Vẽ mạch nguyên lí Orcad Capture 1.2.1 Khởi động Capture 1.2.2 Tạo project 1.2.2.1 Cửa sổ Capture CIS 1.2.2.2 Tạo new project 1.2.2.3 Thiết lập kích thước cho vẽ 1.2.2.4 Một số cơng cụ hay dùng việc vẽ mạch nguyên lý 1.2.3 Vẽ sơ đồ nguyên lý 1.2.3.1 Tìm kiếm chọn linh kiện 1.2.3.2 Đặt linh kiện 1.2.3.3 Sắp xếp linh kiện 1.2.3.4 Chạy dây hiệu chỉnh linh kiện 1.2.4 Kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý 1.2.5 Tạo netlist 1.3 Tạo linh kiện từ cửa sổ Capture 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Các bước tạo linh kiện 1.3.2.1 Tìm datasheet 1.3.2.2 Phân tích datasheet 1.3.2.3 Khởi động capture 1.3.2.4 Tạo thư viện chứa linh kiện 1.3.2.5 Bắt đầu tạo linh kiện 1.3.2.5.1 Tạo nhóm chân linh kiện 1.3.2.5.2 Chỉnh sửa vẽ đường bao 1.3.2.5.3 Lưu Chương 2: Vẽ mạch in ORCAD LAYOUT PLUS 2.1 Giới thiệu tổng quan phần mềm Orcad layout 10.5: 2.2 Nội dung 2.2.1 Khởi động Layout plus 2.2.2 Một số menu lệnh 2.2.2.1 File 2.2.2.1.1 Open 2.2.2.1.2 Import 2.2.2.1.2 Export Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Mục lục  2.2.2.2 Tools 2.2.2.2.1 Library Manager 2.2.2.2.2 OrCAD Capture 2.2.3 Tạo project 2.2.3.1 Liên kết Footprint 2.2.3.1.1 Một số footprint thông dụng 2.2.3.1.2 Liên kết footprint 2.2.4 Đặt footprint board mạch 2.2.4.1 Chỉnh sửa chân linh kiện 2.2.4.2 Tạo chân linh kiện 2.2.4.3 Những ý tạo chân linh kiện 2.2.5 Một số thao tác cần thiết trước Layout 2.2.6 Thiết lập môi trường thiết kế 2.2.6.1 Thiết lập đơn vị đo hiển thị 2.2.6.2 Đo kích thước board mạch 2.2.6.3 Định nghĩa Layer Stack 2.2.6.4 Thiết lập khoảng cách đường mạch 2.2.6.5 Thiết lập độ rộng đường mạch in 2.2.6.6 Vẽ Board Outline 2.2.7 Sắp xếp linh kiện lên board mạch 2.2.7.1 Sắp xếp linh kiện tay 2.2.7.2 Sắp xếp linh kiện tự động 2.2.8 Vẽ mạch 2.2.8.1 Vẽ tự động 2.2.8.2 Vẽ tay 2.2.9 Hoàn thiện mạch 2.2.9.1 Chèn đoạn text vào mạch in 2.2.9.2 Phủ đồng cho mạch in 2.2.9.3 Kiểm tra lỗi 2.2.10 In mạch Layout Chương 3: Mô mạch ORCAD PSPISE 3.1 Giới thiệu Orcad Pspice 3.1.1 Chức Pspice 3.1.2 Ưu điểm Pspice với số phần mềm mơ thơng dụng 3.2 Lí thuyết 3.2.1 Các công cụ hỗ trợ cho việc mô 3.2.1.1 Orcad Capture 3.2.1.2 Simulus Editor 3.2.1.3 Model Editor 3.2.2 Mô 3.2.2.1 Mô từ cửa sổ CAPTURE 3.2.2.3 Mô sử dụng cửa sổ Pspice Pspice A/D Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Mục lục  3.2.2.3.1 Các bước thực 3.2.2.3.2 Xác định lại loại phân tích từ file mơ có sẵn 3.2.3 Các dạng phân tích 3.2.3.1 Phân tích DC Sweep 3.2.3.1.1 Thiết lập mô DC sweep 3.2.3.1.2 Phân tích biến thứ cấp 3.2.3.1.3 Vẽ họ đặc tuyến với phân tích DC Sweep 3.2.3.2 Phân tích Bias point 3.2.3.2.1 Hàm truyền tín hiệu nhỏ DC 3.2.3.2.2 Phân tích độ nhạy DC 3.2.3.3 Phân tích AC Sweep/Noise 2.2.3.3.1 Phân tích AC Sweep 3.2.3.3.2 Phân tích nhiễu (noise) 3.2.3.4 Phân tích Transient Fourier 3.2.3.4.1 Phân tích Time domain (Transient) 3.2.3.4.2 Phân tích Fourier 3.2.4 Các dạng phân tích nâng cao gồm nhiều phân tích lúc 3.2.4.1 Parametric Temparature 3.2.4.1.1 Phân tích Parametric (tham số) 3.2.4.1.2 Phân tích nhiệt độ 3.2.4.2 Monte Carlo Sensitivity/worst-case 3.2.4.2.1 Phân tích Monte Carlo 3.2.4.2.2 Phân tích Worst case 3.2.5 Mơ số 3.3 Ví dụ 3.3.1 Ví dụ mơ số mạch tương tự 3.3.1.1 Mô mạch theo phân tích DC 3.3.1.1.1 DC Sweep 3.3.1.1.2 DC Sweep/ secondary sweep 3.3.1.1.3 Họ đặc tuyến đường tải 3.3.1.2 Mô mạch theo phân tích bias point (điểm phân cực) 3.3.1.2.1 Phân tích Bias point 3.3.1.3 Mơ mạch theo phân tích AC/Noise 3.3.1.3.1 Phân tích AC Sweep 3.3.1.3.2 Phân tích nhiễu AC/Noise 3.3.1.4 Mơ mạch theo phân tích miền thời gian 3.3.1.5 Phân tích Monte Carlo Sensitivity/worst case (phân tích độ nhạy) 3.3.1.5.1 Phân tích Monte Carlo 3.3.1.5.2 Phân tích Sensitivity/worst case 3.3.1.6 Phân tích Parametric nhiệt độ 3.3.1.6.1 Phân tích Parametric 3.3.1.6.2 Phân tích nhiệt độ 3.3.2 Mơ mạch số Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  1.1 Tổng quan Orcad Capture Orcad Capture phần mềm dùng để vẽ mạch nguyên lý, phần mềm thuận tiện cho việc tìm chọn linh kiện để vẽ mạch nguyên lý thư viện cung cấp đầy đủ linh kiện 1.2 Vẽ mạch nguyên lí Orcad Capture 1.2.1 Khởi động Capture Khởi động Orcad với chương trình Capture Capture CIS Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  1.2.2 Tạo project 1.2.2.1 Cửa sổ Capture CIS Màn hình Capture CIS Tiếp theo bạn tạo project để làm việc 1.2.2.2 Tạo new project Để tạo project bạn làm sau: • Chọn menu file >> new >> project Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  • Hoặc chọn nút lệnh create document • Hộp thoại new project ra, nhập tên project, chọn đường dẫn cho project • Xuất cửa sổ , cho phép bạn chọn vị trí đặt project (Location) tên project (Name) • Bạn nhấp vào nút Browse để chọn đường dẫn cho project • Cửa sổ cho phép bạn chọn thư mục làm việc • Nếu bạn muốn tạo thư mục để chứa project bạn, nhấp vào nút Create Dir… Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  • Trong hộp thoại Create Directory, bạn đánh tên thư mục muốn tạo bấm OK • Sau tạo chọn thư mục con, bạn đặt tên cho project Tơi nghĩ tốt bạn nên chọn tên project tên thư mục trùng để tiện cho việc theo dõi 1.2.2.3 Thiết lập kích thước cho vẽ Sau tạo project làm việc, xuất cửa sổ có chấm nhỏ Tiếp theo bạn chọn kích thước cho vẽ, bạn thay đổi sau theo tơi bạn nên chọn trước • Trong tab Options chọn Schematic Page Properties sau: Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  • Một hộp thoại Schematic Page Properties cho phép bạn chọn khổ giấy sau: • Bạn chọn kích thước theo Inches Milimeters Bạn chọn khổ giấy măc định theo A4,A3,A2,A1,A0 chọn theo Custom tuỳ bạn, bấm OK 1.2.2.4 Một số công cụ hay dùng việc vẽ mạch nguyên lý Một số công cụ hay dùng việc vẽ mạch nguyên lý với schematic Dùng biểu tượng Tool palette (hoặc dùng phím tắt) Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Capture  : Tìm linh kiện (P) : Nút chọn : Chạy dây (W) : Tạo net (N) : Tạo điểm nối (J): : Nguồn (F) : Đất (G): : Điểm không nối (X) Xoay linh kiện (R) Lật linh kiện theo trục ngang (H) Lật linh kiện theo trục dọc (V) 1.2.3 Vẽ sơ đồ nguyên lý 1.2.3.1 Tìm kiếm chọn linh kiện Để tìm linh kiện bạn làm sau: • Nhấn P • Chọn biểu tượng Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Orcad Pspice  Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Dạng sóng có sau mơ sau: 3.3.1.5 Phân tích Monte Carlo Sensitivity/worst case (phân tích độ nhạy) 3.3.1.5.1 Phân tích Monte Carlo Thực mơ theo phân tích Monte Carlo mạch sau: VDD RBIAS 20k RC1 1k CRES RC2 1k CRES C1 out1 out2 5p RS1 V1 Q3 Q2N2222 Q4 Q2N2222 RS2 1k 1k 0 Q1 Q2N2222 V2 Q2 Q2N2222 VDD 12V V3 VEE -12V VEE Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 130 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Bạn thực phân tích dựa biến đổi giá trị điện trở RC1 RC2 cách thiết lập giá trị cho điện trở bội số gồm 5% sai số linh kiện tham số R Đầu tiên bạn thực phân tích DC Sweep với giá trị bội số RC1 RC2 Sau biểu diễn tập hợp giá trị RC1, RC2 biến đổi độc lập khoảng sai số 5% Thiết lập giá trị sau: • Thay RC1 RC2 với thành phần RBREAK từ thư viện BREAKOUT.OLB, thiết lập giá trị cho điện trở (VALUE=10k) thiết lập quy chiếu cho trở tới tên biến RC1 RC2 • Chọn thành phần RBREAK chọn Pspice Model từ menu Edit, cửa sổ Model Editor • Tạo CRES cách thay đoạn mã sau MODEL CRES RES( R=1 DEV=5% TC1=0.02 + TC2=0.0045) vào chỗ có đoạn mã model Rbreak RES R=1 Trong TC1 hệ số nhiệt độ tuyến tính, TC2 hệ số nhiệt độ phi tuyến • Từ menu File Model Editor, chọn Save Trình editor tự động kết nối CRES vào thành phần RBREAK cách cập nhật tính chất bổ sung cho linh kiện • Kích đúp chuột vào thành phần RBREAK để hiển thị spreadsheet linh kiện • Trong hộp có tên IMPLEMENTATION đổi lại thành CRES, kích Apply • Đóng spreadsheet lại Thiết lập simulation settings cho phân tích Monte Carlo sau: Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 131 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Dạng sóng mơ sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 132 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Orcad Pspice  Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Xuất dạng file sau : 3.3.1.5.2 Phân tích Sensitivity/worst case Thực mô mạch sau : 10V Rb1 10k V2 Rc 1k Cout out 1u Q2 C1 1u Q2N2222 V1 DC = 0V AC = 1V TRAN = RL 1k Rb2 720 Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 133 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Thiết lập simulation settings : Kết sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 134 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Orcad Pspice  Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 3.3.1.6 Phân tích Parametric nhiệt độ 3.3.1.6.1 Phân tích Parametric Thực phân tích mạch sau : V1 12Vdc R1 560 R3 56k C1 Out C2 Q1 100uF 100uF Q2SC4444 V2 VOFF = 0V VAMPL = 0.5V FREQ = 1khz R4 50 C3 220u R2 100k R5 150 Thiết lập simulation settings sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 135 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Dạng sóng ngõ sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 136 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  3.3.1.6.2 Phân tích nhiệt độ Cũng với mạch bạn thực phân tích nhiệt độ Thiết lập simulation settings sau: Ta mô 25°C kết V(out) sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 137 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Ta tiến hành mô 150°C kết sau : Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 138 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  3.3.2 Mô mạch số Thực mô mạch giải mã sang sau: Thiết lập simulation settings sau: Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 139 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Kết sau: Nhóm – Lớp 04ĐT1 http://www.ebook.edu.vn Page 140 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dư Nguyễn Hồng Anh Lê Hồng Hải Ngơ Vy Hậu Nguyễn Thị Quỳnh Trang Trần Nguyễn Cẩm Tú Búp Phá Vơng Vilayphon Nguyễn Hồng Vũ Trần Anh Phương http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com OrCAD Capture: OrCAD Layout: OrCAD Pspice: Biên tập Word: Trình bày Slide: Thiết kế bìa: Lê Hồng Hải Ngơ Vy Hậu Nguyễn Thị Quỳnh Trang Trần Nguyễn Cẩm Tú Trần Anh Phương Dư Nguyễn Hồng Anh BúpPháVơng Vilayphon Nguyễn Hồng Vũ Dư Nguyễn Hoàng Anh Trần Nguyễn Cẩm Tú Nguyễn Hoàng Vũ http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THƠNG LUAN VAN CHAT LUONG http://www.ebook.edu.vn Thực hiện: Nhóm – 04ĐT1 downloadĐà : add Nẵng,luanvanchat@agmail.com tháng 11 năm 2007 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10. 5 Orcad Layout Plus  2.1 Giới thiệu tổng quan phần mềm Orcad layout 10. 5: Orcad layout phần mềm mạnh chuyên dùng để vẽ sơ đồ mạch. .. luanvanchat@agmail.com Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10. 5 Orcad Capture  1.1 Tổng quan Orcad Capture Orcad Capture phần mềm dùng để vẽ mạch nguyên lý, phần mềm thuận tiện cho.. .Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10. 5 Chương 1: Mục lục  Vẽ mạch nguyên lý ORCAD CAPTURE 1.1 Tổng quan Orcad Capture 1.2 Vẽ mạch nguyên lí Orcad Capture 1.2.1