К существующим на плате цепям стало  возможным добавлять и удалять новые узлы. Операция добавления узла производится с помощью команды Add to Net, расположенной в контекстном меню, вызываемом нажатием правой кнопки мыши на любой неприсоединенной контактной площадке или переходном отверстии. Данная операция является обратимой, то есть возможна её отмена с помощью команды Undo. Удаление узла производится нажатием новой кнопки Remove Nodes в окне Edit Nets, вызываемом стандартным методом. Данная операция является необратимой. Кроме того, теперь можно связывать несколько точек в проекте с помощью Copper Ties без изменения внутреннего списка соединений.

     В редакторе печатных плат для правил проектирования, связанных с цепями (Net, Net Class и Class-to-Class), стало возможным  дифференцирование их по слоям. Соответствующие атрибуты устанавливаются в диалоговом окне Option Design Rules и позволяют задавать, например, различную ширину проводников одной цепи, расположенных на разных слоях. Данные правила проектирования будут проверяться как во время пакетной проверки (DRC), так и во время ручной трассировки. Кроме того, в программу проверки правил проектирования добавлена функция проверки правил Clearance, которая во время пакетной и интерактивной проверки следит, чтобы элементы трассировки (проводники, дуги и переходные отверстия) не пересекали границы 'запрещённых' областей Keepout (полная аналогия с системой Protel 99 SE).

     Добавлена возможность блокировки перемещения  различных наборов объектов на плате, особенно во время размещения компонентов  и трассировки проводников по слоям (по аналогии с атрибутом Lock, имеющимся у всех графических примитивов в системе Protel 99 SE). В наборы блокируемых объектов могут входить: дуги (Arcs), проводники (Lines), отдельные контактные площадки и переходные отверстия (Free Pads и Free Vias), контрольные точки (Test Points), металлизированные полигоны (Copper Pours) и компоненты (Components). Заблокированные объекты не могут быть перемещены, повернуты, отображены зеркально, удалены в буфер, удалены вообще и отредактированы. Для блокированных компонентов будут игнорироваться следующие команды: Change Pattern, Move, Move by RefDes, Rotate, Flip, Delete, Cut, Component Type Replacement, Explode Component, Align Component и Force Update.

     Функция простановки размеров претерпела ряд  значительных изменений. Теперь стало возможным изменение положения обозначения размера с помощью специального маркера-манипулятора. C его помощью у размеров типов Point-to-Point, Datum, Baseline и Angular численное значение размера можно перемещать вдоль главной линии, а у размеров типов Leader, Radius и Diameter стрелки можно вращать относительно центра объекта. Расширены возможности редактирования атрибутов размеров, например, Unit, Layer, Precision и Tolerance. При простановке размеров типов Baseline и Datum стала возможна отмена последнего действия с помощью нажатия клавиш BACKSPACE или CTRL+BACKSPACE. В размере типа Leader добавлен новый символ в виде треугольника. Кроме того, только в редакторе PCB стало возможно отображение допусков для размеров типов Radius и Diameter, подавление незначащих нулей и класс точности (количество чисел после десятичной точки).

     В редакторе печатных плат на вкладку General диалогового окна Options Configure добавлены  две опции, задающие последовательность заливки полигонов. Ранее эта  последовательность выбиралась случайным образом, и в некоторых случаях, например, когда маленький полигон находился внутри большого, он мог остаться не залитым. Теперь порядок заливки может быть следующим: сначала маленькие, затем большие (Smallest to Largest); пользовательским (Selected Order), когда области выбираются нажатием клавиш CTRL + левая кнопка мыши.  

     Важным  дополнением к редактору печатных плат стала внешняя DBX утилита AutoRFQ, представляющая собой стандартное  приложение Request For Quotation и предназначенная для связи с одним их крупнейших сайтов для заказа электронных компонентов WebQuote www.webquote.com.

     Кроме того, добавлен двунаправленный транслятор IDF-формата (Intermediate Data Format), который значительно  расширит возможности обмена данными  с механическими САПР. Ранее такой  обмен был возможен только через DXF-формат.

     Во  все модули программы добавлена  новая функция печати. В диалоговое окно File Print в поле Print Job Overrides добавлена новая опция Current Display, с помощью которой на печать можно выводить только текущее содержимое окна редактора. При изменении масштаба просмотра чертежа содержимое распечатки также будет изменяться. Кроме того, сюда добавлен параметр Minimum Line Width, задающий минимальную ширину линий при выводе на печать. Также везде добавлена функция отображения краткой информации об объекте, находящемся в данный момент времени под указателем мыши

     Таким образом система P-CAD 2001 стала менее громоздкой и при этом обогатилась новыми дополнительными функциями и возможностями, которые призваны упростить работу инженера и расширить его возможности. Даная программа не сложна в изучении и позволит добиться поставленных результатов в направлении разработки печатной платы для проектируемого устройства.

 

     2 Анализ исходных  данных для проектирования

 
 

      При разработке конструкции печатной платы, необходимо рассчитывать диаметр контактных площадок и диаметр отверстий.

      Основными исходными данными для расчетов элементов печатного монтажа  является класс плотности и шаг  координатной сетки 2,5 мм.

      Для разрабатываемой печатной платы  выбираем первый класс плотности  монтажа.

      Размеры элементов проводящего рисунка для первого класса плотности

      Ширина  проводников, мм………………………………………………………….. 0,75;

      Расстояние между проводниками, мм……………………………………………... 0,75;

      Контактный  поясок, мм………………………………………………………………. 0,3;

      Коэффициент погрешности, мм…………………………………………………….. 0,65;

      Рассчитываем  диаметр отверстий:  

      Dотв  = Dвыв + (0,2 …. 0,3) 

      где Dвыв - диаметр выводов ЭРЭ.  

      Dотв  =0,7  + 0,265 = 0,965 мм, 

     Диаметр контактной площадки отверстий определяется по формуле: 

     d_K=Dотв + c + 2b 

     где d_K - диаметр контактной площадки отверстий;

Dотв - диаметр отверстия;

с-суммарный  коэффициент, учитывающий изменение  диаметров отверстий, контактных площадок, межцентрового расстояния и смещения слоев в процессе изготовления (с=0,5 мм);

b-ширина контактной площадки в узком месте : b=0,15 мм.

     Рассчитываем  диаметр контактной площадки отверстий 

     d_K1 =0,9+ 0,5+ 2*0,062 = 1,524 мм 
 

     Так как в разрабатываемой печатной плате нет цепей, по которым течёт  большой ток, то ширину дорожек в  свободных местах принимаем равной 0,75 мм. 

Таблица 1 - Исходные данные для проектирования печатной платы

 
 

 

      Предварительный расчет площади печатной платы: 

     

 

     где К – коэффициент интеграции, К=2…3;

     S_эл - площадь элементов;

     n - количество элементов. 

     В соответствии с ГОСТ 10317-79 выбираем размеры печатной платы 120х160 мм.

     В соответствии с ГОСТ 23751-86 выбираем ширину печатных проводников 0,75 мм.

     Для всех элементов размеры контактных площадок выбираем равными 1,524мм, размеры  отверстий выбираем равными 0,965мм.

 

     3 Алгоритм разработки  библиотеки условно-графического  обозначения

 

     Разработка  условно-графического обозначения элемента транзистора VT4:

     Первое, что необходимо сделать при разработке УГО элементов, настроить программу входящую в пакет P-CAD 2001. Для этого открываем вышеуказанную программу. В ней в главном меню заходим в настройки конфигурации. В настройках конфигурации программы задаем единицы измерения координатной сетки (миллиметры) после этого подтверждаем свои действия нажатием кнопки ОК. В нижней части окна находим поле задания шага координатной сетки. Устанавливаем шаг координатной сетки, равным пол миллиметра (0,5 мм). Теперь можем приступить к рисованию условно-графического обозначения. Для этого выбираем команду place line и рисуем изображение транзистора VT4 согласно ГОСТ2.747-68 ЕСКД. Затем ставим выводы транзистора. Для этого выбираем команду place pin. В появившемся диалоговом окне выбираем установку длинны вывода вручную и ставим длину вывода равную 4 мм. Затем убираем галочки с названия и номера вывода (для транзистора они не нужны, так как оба вывода пассивные и равнозначные). Ставим выводы с двух сторон, соответственно УГО. Затем устанавливаем на один из выводов точку привязки к координатной сетке. Точка привязки ставится с помощью инструмента Place ref point. После этого устанавливаем подпись элемента командой Place Attribute, выбрав в появившейся таблице Component/RefDes. Сохраняем элемент в библиотеке командой Symbol/Save As. Компоненту присваиваем название VT_POL и сохраняем его в библиотеку.

     Создаем УГО микросхемы. Для того, чтобы  избежать повторной настройки программы, удаляем с поля изображение транзистора, за исключением подписи RefDes. Выбираем шаг координатной сетки 5 мм, так как по ГОСТ 2.743-91 ЕСКД расстояние между выводами УГО микросхемы 5 мм. Устанавливаем выводы элемента. Для выводов необходимо поставить подпись номера Pin Des. Для выхода необходимо установить Outside Edge в значение Dot. Затем инструментом Place Line рисуем габариты УГО в виде прямоугольника. Для установки точки привязки сперва меняем шаг координатной сетки в нижней части окна программы на 2,5 мм. Затем командой Place Line рисуем информационные поля выводов микросхемы, командой Place Text ставим её обозначения. Командой Place Ref Point устанавливаем точку привязки и сохраняем элемент с названием DD4 в ранее созданной библиотеке library.lib. Диалоговое окно сохранения элемента вызывается командой Symbol/Save as.

 

      4 Алгоритм разработки конструкторской  библиотеки

 
 

     Проектирование  посадочных мест осуществляется средствами программы P-CAD Pattern Editor.

     Запускаем программе P-CAD Pattarn Editor. Прежде чем приступить к разработке условно-графического обозначения элемента устанавливаем единицы измерения координатной сетки в миллиметры. Для этого открываем окно настройки конфигурации программы Option/Configure… В этом окне устанавливаем единицы измерения «мм». Закрываем диалоговое окно конфигурации. Так как шаг координатной сетки в нашем случае на печатной плате будет равен 2,5 мм, устанавливаем этот шаг координатной сетки в нижней части окна в поле настройки шага координатной сетки.

     Далее рисуем габаритные размеры корпуса  микросхемы. Для этого выбираем инструмент Place line и в слое Top Silk. Ставим шаг координатной сетки 0,5 мм и рисуем прямоугольник. После этого рисуем ключ первого вывода.

     Посадочное  место установлено, осталось установить основные атрибуты. Устанавливаем точку привязки командой Place Ref Point. Атрибут подписи элемента устанавливаем командой Place Attribute, в диалоговом окне Place Attribute установив Attribute Category в значение Component, Name в положение Ref Des.

     Сохраняем посадочное место конденсатора с названием DD16 в ранее созданной библиотеке командой Pattarn/Save As.

     Создаем посадочное место для транзистора. Для этого устанавливаем шаг координатной сетки 1 мм. Очищаем поле удалив все элементы кроме атрибутов. Устанавливаем три контактные площадки на расстоянии два c половиной миллиметра по горизонтали. С помощью элемента Place Arc и Place Line рисуем габаритные размеры транзистора установив шаг координатной сетки 1 мм. Точку привязки переносим на один из выводов.

     Сохраняем посадочное место транзистора в ранее созданной библиотеке командой Pattarn/Save As под именем Transistor.

 

      5 Упаковка базы данных  для печатной платы

 
 

     Упаковка  базы элементов печатной платы дает возможность объединить библиотеку УГО с библиотекой посадочных мест. Это необходимо сделать, чтобы затем в редакторе Schematic Editor и PCB Editor производить конструкторское проектирование. Упаковка элементов производится в программе P-CAD Library Executive.

     Упаковка  микросхемы:

     Запускаем программу P-CAD Library Executive.