Thiết kế mạch in với Orcad docx

Hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy những linh kiện từ trong thư viện ra, nhấp chuột vào nút Add Library… Hộp thoại Browse File xuất hiện, tại khung Look in nhấp chuột vào mũi

LỜI GIỚI THIỆU

Với mục đích chia sẻ các kiến thức thu nhặt được và muốn các bạn có

ý định học thiết kế mạch, giúp các bạn không mất nhiều thời gian Tôi xin chia sẻ với các bạn một số kinh nghiệm mà tôi đã trải qua Tất cả những kinh nghiệm này đều được tôi mày mò, sưu tầm thu lượm trên mạng và trên các diễn đàn Các tài liệu này nó chỉ là từng phần nhỏ từ các nơi được tôi sưu tầm và tổng hợp lại Trong tài liệu này có sử dụng một số bài viết của cộng đồng các bạn trên mạng, cũng như trên các diễn đàn Qua đây, tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ về kinh nghiệm cũng như tài liệu của các đàn anh đi trước Họ đã mở ra các diễn đàn rất hay và bổ ích giúp rất nhiều cho mục đích tự nghiên cứu của sinh viên và các bạn đam mê khoa học Toturial này có sử dụng các thông tin trên một số diễn đàn như: dientuvietnam.net, diendandientu.com, dieukhientudong.com, picvietnam.com.

Để thiết kế được một mạch để ứng dụng vào một mục đích nào đó Các bạn phải trải qua một số bước sau:

1 Vẽ sơ đồ mạch.

2 Chuyển sang sơ đồ mạch in.

3 Làm mạch in.

4 Gắn linh kiện.

I./Vẽ sơ đồ mạch.

Orcad là một chương trình dùng để thiết kế mạch khá hay Nó là một phần mềm khá đầy đủ các chức năng: nó vừa có thể thiết kế mạch, xuất ra mạch in, vừa có thể mô phỏng được mạch Nhưng tôi chưa dùng công cụ mô phỏng Orcad bao giờ vì đối với tôi mô phỏng thì proteus là quá hay rồi Nên trong khuôn khổ Toturial này tôi chỉ giới thiệu cho các bạn phần

Capture CIS và Layout Plus.

Đầu tiên để bắt đầu học Orcad thì tất nhiên bạn phải có phần mềm học Orcad Hiện nay đã có bản Orcad 10.0 nhưng bản Orcad này không thông dụng và rất nặng khi cài vào máy, bạn chỉ cần Orcad 9.0 hoặc 9.2 là đủ Nó vừa thông dụng, vừa đầy đủ Các bạn có thể kiếm phần mềm này trên mạng, nhưng nói chung các bạn không nên để mất thời gian và tiền download phần mềm này trên mạng vì chỉ với 8000đ là bạn có ngay một đĩa cài Orcad mà không phải lang thang trên mạng tìm kiếm (mất thời gian).

Việc cài Orcad vô cùng đơn giản nhưng tôi thấy trên các diễn đàn các bạn cũng hỏi rất nhiều nên ở đây tôi xin giới thiệu luôn cho các bạn:

Cho đĩa vào chạy như bình thường, ấn NEXT liên tục đến đoạn:

Các bạn chọn Standalone Licensing rồi NEXT, NEXT tiếp cho đến khi xuất hiện

Các bạn nhớ gõ Keys Code là: 1,2,5,6,7,8,9,j,k nhé Chú ý mỗi số trên một dòng như trên hình vẽ trên rồi NEXT

rồi bạn cứ chọn NEXT tiếp sẽ thành công.

Sau khi cài xong, bạn nhớ copy các file trong thư mục Crack

vào C:\Program Files\Orcad Rồi chạy file PDXOrCAD.exe

Màn hình sẽ xuất hiện:

Như các bạn thấy hướng dẫn khi chạy file Crack này rồi đó: Các bạn phải thoát khỏi chương trình Orcad nếu nó đang chạy.

Các bạn nhớ thay đổi đường dẫn ở phần Directory là: C:\Program

Files\Orcad\ Rồi ấn Apply thế là xong.

Đây là hình ảnh khi các bạn cài thành công.

Bước đầu thế là xong, bây giờ bạn đã có công cụ trong tay Chúng ta cùng bắt đầu nghịch Orcad nào.

nhưng chỉ có một yêu cầu ở đây là các linh kiện thay thế tương đương cho

Ctrl + E : Properties.

Ctrl + Y : Redo

Ctrl + Z : Undo

Ctrl + U : Phá Group.

Shift + W : Đi dây.

Shift+ Home: Zoom all.

Để tạo một Project mới để vẽ bạn làm như sau:

Vào File\New\Project

Các bước chi tiết để vẽ mạch “Điều chỉnh độ sáng đèn” được mô tả khá chi tiết trong tài liệu của ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION, tôi xin giới thiệu với các bạn:

THIẾT KẾ MẠCH IN MẠCH ĐIỀU CHỈNH ĐỘ SÁNG ĐÈN

Trong bài tập này bạn sẽ được hướng dẫn thiết kế mạch in cho mạch điều chỉnh độ sáng đèn có sơ đồ nguyên lý như sau :

Để khởi động chương

trình vẽ sơ đồ nguyên lý

mạch điện trong Orcad, nhấp

chọn Start > Programs >

OrCAD Release 9 >

Capture

Màn hình OrCAD

Capture xuất hiện, chọn

File > New > Project Hộp

thoại New Project xuất

hiện Tại khung Name nhập

tên cần đặt cho mạch vào,

tại khung Location nhấp

chuột vào nút Browse để

chọn đường dẫn cho mạch

gửi vào Chọn xong nhấp

OK

Trong mạch này gồm có : 1 CẦU DIODE, 3 RẮC CẮM 2 CHÂN, 1 TỤ PHÂN CỰC, 1

DIODE ZENER, 6 ĐIỆN TRỞ,1 QUANG TRỞ, 1 BIẾN TRỞ, 4 TRANSISTOR, 1 TRIAC, 2 CHÂN MASS

Để lấy linh kiện ra từ thư viện, nhấp

chọn Place > Part… hay nhấn tổ hợp phím

Shift + P trên bàn phím

Hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy những linh kiện từ trong thư viện ra, nhấp chuột vào nút Add Library…

Hộp thoại Browse File xuất hiện, tại khung Look in nhấp chuột vào mũi tên hướng

xuống để chọn thư mục Library trong Orcad Tại khung bên dưới nhấp chọn mục Discrete

Chọn xong nhấp Open

Hộp thoại Place Part lại xuất hiện, tại khung Libraries thấy xuất hiện mục

DISCRETE, nhấp chọn mục này Tại khung Part nhấp chuột vào thanh cuộn bên phải, nhấp

chọn tên R Chọn xong nhấp OK di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc và nhấp chuột tại

những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện

Để lấy quang trở chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn R2,

chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí quang trở

Để lấy biến trở chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn

RESISTOR VAR 2, chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp

chọn vị trí linh kiện

Để lấy cầu diode

chọn Place > Part… Hộp

thoại Place part xuất

hiện, nhấp chọn RB152,

chọn xong nhấp OK và

di chuyển con trỏ ra

màn hình làm việc để

nhấp chọn vị trí cầu

diode

Để lấy tụ phân cực, chọn

Place > Part… Hộp thoại Place

part xuất hiện, nhấp chọn

CAPACITOR POL, chọn xong

nhấp OK và di chuyển con trỏ ra

màn hình làm việc để nhấp chọn vị

trí tụ

Muốn lấy diode zener, chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn

DIODE ZENER, chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn

vị trí zener

Để lấy TRIAC, chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn T2323,

chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí triac

Để lấy các chân cắm, chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn

Add Library…

Hộp thoại Browse File xuất hiện, nhấp chuột vào thanh cuốn bên dưới để tìm và chọn mục Connector Chọn xong nhấp OK

Hộp thoại Place Part xuất

hiện, tại khung Libraries nhấp chọn

mục CONNECTOR Tại khung Part

nhấp chọn chân cắm cần, ở đây ta

nhấp chuột vào tên CON2 Chọn xong

nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn

hình làm việc rồi nhấp chọn vị trí, số

lượng chân cắm

Để lấy các Transistor, chọn Place > Part… Hộp thoại Place part xuất hiện, nhấp chọn

Add Library…

Hộp thoại Browse File xuất hiện, nhấp chuột vào thanh cuốn bên dưới để tìm và chọn mục Transistor Chọn xong nhấp OK

Hộp thoại Place Part

xuất hiện, tại khung Libraries

nhấp chọn mục TRANSISTOR

Tại khung Part nhấp chọn loại

Transistor ta cần, ở đây ta

nhấp chuột vào tên 2N3904

Chọn xong nhấp OK và di

chuyển con trỏ ra màn hình làm

việc rồi nhấp chọn vị trí, số

lượng transistor

Để lấy chân Mass cho mạch, hãy nhấp chuột

vào biểu tượng Place ground trên thanh công cụ

Hộp thoại Place Ground xuất hiện, tại khung Symbol nhấp chọn tên

GND_POWER/CAPSYM Chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc rồi

nhấp chọn vị trí, số lượng chân Mass cần cho mạch

Sau khi tất cả các linh kiện đã được lấy ra màn hình làm

việc, để hình dạng linh kiện không xuất hiện tại con trỏ chuột

nữa, nhấp chuột vào biểu tượng Select trên thanh công cụ

Tất cả các linh kiện đã lấy ra màn hình làm việc như sau:

Tiếp tục tiến hành sắp xếp linh kiện Muốn di chuyển linh kiện, chỉ việc nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện và rê chuột Muốn quay linh kiện đối xứng qua trục đứng, chỉ việc nhấp

Trong khi di chuyển, có khi hai chân linh kiện chạm nhau Hộp thoại OrCAD Capture

xuất hiện rằng nếu bạn muốn nối hai chân linh kiện này với nhau thì bạn nhấp chuột vào nút

OK Nếu bạn không muốn nối thì bạn cũng nhấp chuột vào nút OK rồi nhấp chuột vào biểu

tượng Undo trên thanh công cụ để di chuyển lại

Khi di chuyển các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý, các linh kiện được sắp xếp như sau:

Tiến hành nối chân các linh kiện theo sơ đồ

nguyên lý Nhấp chọn Place > Wire trên thanh công cụ

Con trỏ chuột thay đổi thành hình chữ thập, nhấp chuột

tại chân linh kiện cần nối rồi di chuyển con trỏ đến

chân linh kiện cần nối với nó và nhấp chuột

Cứ thế tiếp tục cho đến khi tất cả các linh kiện được nối theo sơ đồ nguyên lý sau:

Để thay đổi giá trị

linh kiện, nhấp đúp chuột

vào giá trị linh kiện Hộp

thoại Display Properties

xuất hiện, tại khung Value,

nhập giá trị cần đặt cho

linh kiện Nhập giá trị xong

nhấp OK

Sau khi thay đổi giá

trị linh kiện xong ta có sơ

đồ nguyên lý hoàn chỉnh

như sau:

Để kiểm tra lỗi cho sơ đồ nguyên lý và

chuyển sang sơ đồ mạch in, nhấp chuột vào biểu

tượng Minimize ở góc phải phía trên màn hình

Màn hình như sau xuất hiện, tại khung bên trái nhấp chọn trang PAGE1 Sau đó nhấp

chuột vào biểu tượng Design rules check trên thanh công cụ để kiểm tra lỗi

Hộp thoại Design Rules Check xuất hiện, nhấp chuột vào nút OK để tiến hành kiểm

tra Nếu không thấy thông báo gì nghĩa là mạch không có lỗi

Tiếp tục tạo tập tin có đuôi .mnl để

thiết kế mạch in Nhấp chuột vào biểu

tượng Create netlist trên thanh công cụ

Hộp thoại Create

netlist xuất hiện, nhấp

chuột vào Layout, tại khung

Netlist File có thể nhấp

chuột vào nút Browse để

chọn đường dẫn cho tập tin

được gửi vào Chọn xong

nhấp OK, (khuyên không

nên nhấp chuột vào nút

Browse để thay đổi đường

dẫn)

Hộp thoại OrCAD

Capture xuất hiện, ta nhấp

chuột vào nút OK để tiếp

tục

Ta chuyển sang chế độ thiết kế mạch in bằng cách chọn Start > Programs > OrCAD

Release 9 > Layuot Plus

Màn hình thiết kế mạch in xuất hiện,

nhấp chuột vào File > New để mở một File

mới

Hộp thoại Load Template File xuất

hiện, nhấp chuột vào nút Open

Hộp thoại

Load Netlist Source

xuất hiện, nhấp chọn

tên mạch cần thiết kế

mạch in Chọn xong

nhấp Open

Hộp thoại Save File As

xuất hiện, tại khung File

name, nhập tên cần đặt cho

mạch in (tùy chọn) Nhập xong

nhấp chuột vào nút Save

Sau một thời gian chờ đợi, hộp thoại như sau xuất hiện Trong hộp thoại Link Footprint

to Component có thông báo là không thể tìm thấy chân mạch in của R7 có tên là

RESISTOR_VAR_2 Vì thế nên tìm chân cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột vào nút Link existing footprint to component…

Hộp thoại Footprint for RESISTOR_VAR_2 xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn

mục JUMPER Tại khung Footprints nhấp chọn mục JUMPER 300 để chọn chân mạch in cho

biến trở này Chọn xong nhấp Ok

Hộp thoại Link Footprint to

Component xuất hiện với thông báo là

không thể tìm thấy chân mạch in của Q1

có tên là T2323 Vì thế, cần tìm chân

cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột

vào nút Link existing footprint to

component…

Hộp thoại Footprint for T2323 xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn mục TO Tại

khung Footprints nhấp chọn mục TO126 để chọn chân mạch in cho IC Chọn xong nhấp Ok

Hộp thoại Link

Footprint to Component

lại xuất hiện, ta thấy thông

báo là không thể tìm thấy

chân mạch in của D2 có

tên là DIODE_ZENER Vì

thế nên ta tìm chân cho linh

kiện này bằng cách nhấp

chuột vào nút Link

existing footprint to

component…

tiếp tục xuất hiện thông

báo là không thể tìm thấy

chân mạch in của C1 có tên

là CAPACITOR_POL Vì

thế nên phải tìm chân cho

linh kiện này bằng cách

nhấp chuột vào nút Link

Hộp thoại Link Footprint to

Component xuất hiện thông báo là

không thể tìm thấy chân mạch in của D1

có tên là RB152 Vì thế nên tìm chân

cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột

vào nút Link existing footprint to

component…

Hộp thoại Footprint for RB152 xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn mục

BCON100T Tại khung Footprints nhấp chọn mục BCON100T/VH/TM1SQ/W.100/4 để chọn

chân mạch in cho cầu diode Chọn xong nhấp Ok

Hộp thoại

Link Footprint to

Component lại xuất

hiện thông báo không

thể tìm thấy chân

mạch in của R8 có

tên là R2 Vì thế nên

phải tìm chân cho linh

kiện này bằng cách

nhấp chuột vào nút

Link existing

footprint to

component…

Component có thông

báo là không thể tìm

thấy chân mạch in của

Q3 có tên là 2N3904 Vì

thế nên cần tìm chân

cho linh kiện này bằng

cách nhấp chuột vào nút

Link existing footprint

to component…

Hộp thoại

Footprint for 2N3904

xuất hiện, tại khung

Libraries nhấp chọn mục

TO Tại khung Footprints

nhấp chọn mục TO202AB

để chọn chân mạch in cho

Transistor Chọn xong

nhấp Ok

Tiến hành sắp xếp các linh kiện Để không bị giới hạn bởi khung mạch in có sẵn, nhấp chuột vào biểu tượng Reconnect Mode trên thanh công cụ

Tiếp tục nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện và rê chuột đến vị trí cần đặt linh kiện rồi nhấp chuột Muốn quay linh kiện một góc 90 o nhấp chọn biểu tượng linh kiện rồi nhấp phải

chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Rotate hay nhấn phím R trên bàn phím

Sau khi sắp xếp xong ta có các linh kiện được sắp xếp trong mạch như sau:

Để vẽ khung giới hạn cho mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng Obstacle Tool trên thanh

công cụ

Con trỏ chuột thay đổi hình dạng, nhấp chuột tại một điểm cần đặt cho khung giới hạn,

di chuyển con trỏ đến điểm cần đặt khác và nhấp chuột Cứ thế tiếp tục cho đến khi khung mạch in hoàn chỉnh như sau:

Sau khi khung giới hạn mạch in hoàn

thành, để thoát khỏi lệnh này, hãy nhấp phải

chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào

End Command

Để chọn lớp cho chương trình chạy

mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng hình carô

(View Spreadsheet) trên thanh công cụ Một

cửa sổ xuất hiện, nhấp chọn Strategy… >

Route Layer

Hộp thoại Route Layer xuất hiện, nhấp chọn tại tất cả các ô trong cột Enable, dòng

BOTTOM, INNER1, INNER2 Chọn xong nhấp phải chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chọn

Properties

Để đỡ khó nhìn thì bạn nên ẩn Layer 23 AST đi bằng cách:

Ấn Shift +3  -, thế là Layer này sẽ ẩn đi, và trông màn hình đỡ rối hơn nhiều.

Khi đặt linh kiện, không phải lúc nào đặt linh kiện xa nhau thì tốt đâu Nếu trong mạch của bác có nhiều nguồn hay nhiều chức năng như digital và analog thì các linh kiện của cùng nhóm nên đặt gần nhau hơn so với đặt với nhóm khác chứ không phải trải đều trên board là tốt Các bạn có thể nhờ máy tự đặt linh kiện bằng cách vào Auto\Place\board Sau một hồi sắp xếp thì các bạn có thể được như thế này.

Trong khi sắp xếp linh kiện có thể bạn muốn có các ô mạng lưới để dễ xác định vị trí.Chọn Option -> System setting -> Visible Grid =2,

RoutingGrid = 10,Via Grid =0 Kết quả sẽ được.

Trước khi routing, các bạn nên chỉnh một số thông số: Như độ rộng của đường mạch, khoảng cách giữa các đường mạch Muốn thay đổi các thông số này các bạn làm như sau.

Vào View Spreadsheet\Nets\Bôi đen tất cả\

Tôi sẽ giải thích thêm cho các bạn dễ hiểu: Min Width, Conn Width, Max Width là độ rộng của Net mạch in Các bạn không nên để 3 cái này có cùng giá trị vì như thế nó sẽ bị cứng nhắc trong cách đi mạch Máy sẽ tự động chỉnh độ rộng của Net, khi ít đất thì nó chọn Min, khi nhiều đất nó chọn Max Như thế linh hoạt hơn.

Về vấn đề routing: Tôi khuyên các bạn nên đi bằng tay, chứ đừng để auto Vì khi để auto, máy chạy không thông minh lắm nên có thể tạo ra những đường mạch hết sức loằn ngoằn, tôi thì thường kết hợp cả đi mạch bằng tay và đi mạch bằng auto Khi đi mạch bằng auto, nếu thấy đoạn này loằn ngoằn thì bạn đi bằng tay, nguyên tắc chỉ đơn giản vậy thôi Chạy một hồi thì các bạn sẽ có kết quả như thế này Dùng công cụ Obstacle Tool để vẽ