báo cáo thực hành cơ bản thiết kế mạch in sử dụng phần mềm altium designer thiết kế mạch điện tử

Giới thi u chung ệMạch tạo xung vuông là một mạch điệ ử tuy đơn giản nhưng là một trong n t những mạch rất cơ bản ,t ừ đó phát triển các mạch nhiều tính năng hơn.. ểMạch tạo xung vuông s

TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ NỌ ỘI

TRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN T Ử

BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ BẢN

THIẾT K M CH IN SỬ DỤẾ Ạ NG PH N M M ALTIUM DESIGẦ Ề NER

THIẾT K MẾ ẠCH ĐIỆN T Ử

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Vũ Hồng Vinh

Sinh viên th c hiên: Nguy n Minh Quang ự ễ

MSSV: 20214052

Lớp: Điện tử 01-K66

Hà N 1-2022 ội,

Mục Lục

Phần 2: Các thao tác thi t k m ch nguyên lí ế ế ạ 3 Phần 3 Các bước thiết kế mạch in

Phần 4: K t lu n ế ậ

PHẦN 1: GI I THIỆU MỚ ẠCH

1 Giới thi u chung ệ

Mạch tạo xung vuông là một mạch điệ ử tuy đơn giản nhưng là một trong n t những mạch rất cơ bản ,t ừ đó phát triển các mạch nhiều tính năng hơn Một

số thi t b ế ị điệ ửn t chỉ hoạt động khi có tín hiệu xung …Mạch tạo xung được

ứng d ng rất nhi u trong các h ụ ề ệ thống điện tử, hệ thống thông tin s , h ố ệ thống điều khi n ể

Mạch tạo xung vuông s dử ụng IC555 để chuyển dao động của dòng điện xoay chi u dề ạng hình sin sang dao động có dạng vuông

Mạch có 3 khối :

- Khối vào có tác d ng t o tụ ạ ần số và độ rộng xung theo ý muốn

- Khố ại t o xung vuông

- Khối ph n h i cho phép ta nh n biả ồ ậ ết dòng điện ra có d ng là xung vuông ( ạ

sử dụng 2 đèn led)

2 Nguyên lý hoạt động của mạch

Khi cấp dòng điện từu 5-12V dòng điện sẽ chạy qua 2 con điện trở và tụ điện để tao nên xung có t n s ầ ố và độ ộng xung theo ý mu n theo công th c: r ố ứ

T = 0.7 × (R1 + 2R2) × Ck và f = 1.4 / ( (R1 + 2R2) × Ck )

Dòng điện có dạng hình sin s ẽ đi vào khối tạo xung vuông là IC555 t o nên ạ dòng điện đi ra có dạng xung vuông như hình vẽ:

Tiếp theo dòng điện có dạng xung vuông này s ẽ đi vào khối ph n h i gả ồ ồm

2 đèn led Khi ở mức điện áp cao Tm thì đèn 1 sáng , khi dòng điện ở mức đièn áp thấp Ts thì đèn thứ 2 sáng Hai đèn sẽ nhấp nháy liên t c (mụ ột dèn sáng thì một đèn tối) ch ng t m ch ra có d ng xung vuông ứ ỏ ạ ạ

PHẦN 2: THI T K MẾ Ế ẠCH NGUYÊN LÝ

1.Tạo project:

Bước 1: Tạo Project mới File-New-Project-Project

Hình 2: Giao di n t o Project t Menu ệ ạ ừ

Bước 2: Đặt tên và l Project ưu

Hình 3: Giao di n New Project ệ

2 Tạo thư viện nguyên lý thi t k mế ế ạch

Tìm và l y linh ki n (ấ ệ Ở y em s dđâ ử ụng linh ki n l y t ệ ấ ừ thư viện

Syhaunguyen.Intlib)

Tiến hành tương ự để lấy c linh ki n sau: t ác ệ

3 Vẽ s ơ đồ nguyên lý

a Sắp x p và i dây trong linh ki n ế đ ệ

Kết n i c ân linh ki n s dố ác ch ệ ử ụng Wire để thực hiện Place-Wire

Hình 8: Giao di n sau khi s p x ệ ắ ếp và đi dây linh kiệ n

III THI T K M Ế Ế ẠCH IN

Hình 12: Giao di n ki m tra l i khi c p nh t netlist t ệ ể ỗ ậ ậ ừ sơ đồ nguyên lý sang m ch in ạ

3 Sắp x p linh ki n cho h p lý ế ệ ợ

4 Đi dây mạch in

Chọn Route - Auto Route- A ll

Hình 14: G o di n s d ng công c i dây trong m ia ệ ử ụ ụ đ ạch in

Kết quả sau khi đi dây

Hình 16: Giao di n sau khi i dây ệ đ

5 Thiết lập quy t c i d ắ đ ây

Chọn D ign Rules es –

Width: Thi t lế ập kích thước các đường dây mạch Thông thường, kích thước các đường dây mạch có độ ộ r ng t 6mil ừ – 12mil Đường nguồn có kích thước 15mil 30mil –

Design Rules Routing Width Width Min Width: 10mil Preferred – – – – – Width: 12mil Max Width: 30mil OK –

Via : Thi t lế ập kích thước lỗ Via Thông thường lỗ Via có đường kính trong là 0.4mm, đường kính ngoài là 0.8mm Kích thước này có thể thay đổi to hơn hoặc nhỏ hơn tuỳ thuộc vào kh ả năng của nhà s n xu t bo mả ấ ạch

Design Rules Routing Via Styles Routing Vias Via Diametter: 0.8mm Via – – – – Hole Size: 0.4mm – OK

Hình 19: Giao di n thi t l p kích ệ ế ậ thướ c Via trong m ạch in

6 Cắt bo theo hình dạng yêu cầu

Để có thể tạo hình dạng bo mạch bên ngoài, Altium h ỗ trợ tính năng cắt bo theo đường bao ngoài m ch in ạ

Chọn l p KeepOutLayer trên thanh công c nớ ụ ằm ngang phía dưới của củ ổa s thiết k mế ạch in

Vẽ đường bao bo m ch theo hình d ng mong mu n: Place Keepout Track ạ ạ ố – – Cắt hình dạng bo mạch theo đường Keepout

Chọn toàn b ộ đường Keepout

Từ thanh công c trên c a sụ ử ố màn hình thi t k mế ế ạch in ch n Design ọ – Board Shape Define from selected object –

Hình 20: Giao di n bo m ệ ạch sau khi thi t l p hình d ng ế ạ ạ

7 Kết quả thu được

Hình 22: Giao di n 3D c a m ệ ủ ạch

8 Các linh kiện s dử ụng trong mạch

Phần 4: K t Lu n ế ậ

Sau quá trình h c t p, nghiên cọ ậ ứu và thực hành, em đã hoàn thành thiết kế mạch

“Bộ tạo dao động âm t n dầ ịch pha” Mạch này có các ưu điểm và nhược điểm như sau:

- Ưu điểm:

+ D l y linh kiễ ấ ện

+ M ch không cạ ần quá to, tuy theo kích thước người dùng

+ Thi t k ế ế nhỏ ọ g n, ti n lệ ợi

+ D s d ng ễ ử ụ

+ K t qu ế ả hiển th nhanh ị

+ D ễ kiểm tra h ng hóc ng m c a các linh kiỏ ầ ủ ện

- Nhược điểm:

+ Cần thư viện h p lí ợ

+ Còn chưa có vỏ

+Tính linh động kém

Do gi i h n v ớ ạ ề thời gian th c hiự ện cũng như kiến thức tìm hiểu được, mạch này còn nhi u thi u sót nhề ế ất định, mong th y thông cầ ảm Qua đây em cũng xin cảm ơn thầy Vũ Hồng Vinh đã hướng dẫn em nghiên c u và th c hi n thi t k mứ ự ệ ế ế ạch Bộ tạo dao động âm t n d ch pha trong môn h c Th c tầ ị ọ ự ập cơ bản Em xin trân tr ng ọ cảm ơn