Выбираем  меню Component/New, после чего открывается диалоговое окно, в котором выбираем библиотеку с УГО и посадочными местами. После выбора библиотеки открывается окно Component Information. В нем выбираем посадочное место (кнопка Select Pattern) микросхемы. В строке Number of Gates (количество логических частей) устанавливаем значение 1. Затем в строке Refdes Prefix (префикс позиционного обозначения) устанавливаем значение DD. Далее выбираем УГО (кнопка Select Symbol).

     Затем открываем окно Pin View, нажатием на одноименную кнопку. В этом окне задаются номера и имена выводов на УГО и посадочном месте, для их соответствия. Вводим соответствующие номера в столбцах, относящихся к УГО и посадочным местам.

     При этом номера логических выводов задаем в колонке Gate#, номера выводов УГО в колонке Sym Pin #, номера выводов корпуса в колонке Pin Des. Тип вывода задается в колонке Elec Type из выдвижного меню. Для выводов питания отдельно указываем название выводы, которое будет соотносится с компонентами типа Power.

     После этого сохраняем компонент, выбирая меню Component/Save As… в той же библиотеке под именем DD3.

     Упаковка  транзистора:

     Упаковка  транзистора проводится аналогично.

     Выбираем  меню Component/New, после чего открывается окно, в котором выбираем ранее созданную библиотеку. После выбора библиотеки открывается окно Component Information. В нем выбираем посадочное место (кнопка Select Pattern) конденсатора. В строке Number of Gates (количество логических частей) устанавливаем значение 1. Затем в строке Refdes Prefix устанавливаем значение R. Далее выбираем УГО (кнопка Select Symbol).

     Затем открываем окно Pin View и заполняем таблицу аналогично предыдущему элементу.

     В колонке Gate# расставляем номера логических частей в соответствии с выводами на посадочном месте, а в Sym Pin номера выводов на УГО.

     В колонке Pin Name ничего не вводим, так как при построении схемы электрической принципиальной нет необходимости, чтобы выводились имена выводов.

     В колонке Elec Type указываем Passive так как выводы не выполняют ни какой активной функции.

     После этого сохраняем компонент, выбирая меню Component/Save As… в той же библиотеке под именем VT_POL.

 

      6 Разработка схемы электрической принципиальной изделия

 
---
 

     Для разработки электрической принципиальной схемы используется программа P-CAD Schematic.

     Запускаем P-CAD Schematic.

     В начале работы устанавливаем параметры. В меню Options/Configure устанавливаем единицы измерения — мм, а размер рабочей зоны — А2.

     Также изменяем шаг сетки устанавливая шаг равный 0,5 мм.

     Затем входим в меню Library/Setup, где открываем свою библиотеку с элементами.

     Начинаем с вывода на рабочее поле УГО элементов, извлекая их из библиотеки. Выбираем команду Place Part, открывается одноименное диалоговое окно, в котором предлагается выбрать элемент. Выбрав необходимый элемент щелкаем левой кнопкой мыши по рабочему полю и устанавливаем его. После этого устанавливаем ориентацию элемента поворачивая его кнопкой R на клавиатуре. Подпись элемента перетаскиваем левой кнопкой мыши удерживая клавишу Shift.

     Все эти действия производятся для всех элементов.

     Далее вычерчиваем электрические связи между элементами с помощью команды Place Wire (вычерчиванием цепи, последовательно щелкая по местам перегибов и завершая ее в точке, где она должна соединиться со свободным выводом элемента или с линией связи, с автоматическим образованием узла).

     Когда все цепи будут созданы, сохраняем схему в файл sh.sch, а также сохраняем список цепей через меню Utils/Generate Netlist в файл типа  sh.net.

 

     7 Размещение элементов  на плате

 
 

     Размещение  компонентов на печатной плате относится к одной из самых сложных задач проектирования РЭС. Результаты её решения очень влияют на последующие этапы проектирования. Задача размещения плохо формализируется, что связано с необходимостью учёта большого количества факторов и критериев, часто противоречащих друг другу. Исходной информацией для решения задачи размещения является:

     - количество и геометрические  размеры конструктивных элементов,  подлежащих размещению;

     - схема соединений, а также ряд  ограничений на взаимное расположение  отдельных элементов, учитывающих особенности разработки конструкции.

     Размещение  элементов в P-CAD 2001 основано на интерактивных  методах и может осуществляться вручную и автоматически. Авторазмещение элементов на плате произойдёт, если предварительно был загружен список цепей и скомпонованы элементы. Если в результате автоматического размещения компонентов не устраивает положение отдельных составляющих схемы, то эти компоненты можно перемещать вручную.

     Для загрузки списка цепей следует сделать  следующее:

     Запускаем редактор P-CAD PCB Editor

     В начале работы устанавливаем параметры. В меню Options/Configure устанавливаем единицы измерения — мм.

     Также изменяем шаг сетки: меню Options/Grids или в нижней части окна задаем такую же сетку, какая была принята при создании посадочных мест элементов схемы (2,5 мм).

     Затем входим в меню Library/Setup, где открываем свою библиотеку с элементами.

     После этого загружаем список цепей (меню Utils/Load Netlist) выбрав файл списка цепей, созданный в программе Schematic.

     В результате на рабочем поле появятся уже соединенные между собой элементы. Но авторазмещение компонентов на плате не полностью соответствует необходимости. Проанализировав взаимное расположение компонентов и связей между ними, изменяем расположение некоторых микросхем и других элементов, уменьшив тем самым длину соединений и число пересечений связей.

     Рисуем в слое Board основание платы и зону крепежных отверстий, свободную от дорожек (инструменты Place Line ). Сохраняем полученный результат в файл plata.pcb.

 

      8 Трассировка печатной платы

 
 

     Задача  трассировки сводится к отысканию  для каждого размещенного элемента таких позиций, при которых обеспечиваются наиболее благоприятные условия последующего электрического монтажа. Уменьшение длин соединений улучшает электрические характеристики устройства.

     Система P-CAD 2001 предполагает три вида трассировки  ПП:

     - ручная;

     - интерактивная;

     - автоматизированная.

     Ручная  трассировка ПП предполагает рисование  проводника пользователем перемещением курсора.

     Интерактивная трассировка проводников производится прокладыванием трассы (движением курсора  при нажатой левой кнопки мыши), при этом автоматически огибаются препятствия (проводники, выводы компонентов, переходные отверстии и области металлизации), соблюдаются допустимые зазоры. При этом часть трассы можно провести вручную, а остальную провести автоматически с соблюдением установленного ранее режима ввода проводников (ортогонально или по диагонали) и допустимых зазоров.

     Автоматическая  трассировка выполняется программой. На ней должны быть размещены все  компоненты и указаны электрические  связи между их выводами. Ограничивать область трассировки контуром трассировки, располагаемым на слое Board, не обязательно, все равно программа не обратит на него никакого внимания. Для выполнения автоматизированной трассировки печатной платы необходимо выполнить команду Route/Autorouters, после чего выбрать редактор Shape Router. В настройках трассировщика зменяем толщину дорожек, установив её равной 0,75, и расстояние 0,75 и нажимаем START. Трассировка печатной платы произошла. Нажимаем Save and Return, и возвращаемся в приложение PCB.

 

     Заключение 

     Согласно  заданию на курсовой проект, необходимо было разработать печатную плату  источника питания. Все требования, которые обычно предъявляются к устройствам, были соблюдены. Это надежность, экономичность, устойчивость к воздействиям. Перечисленные критерии выполнялись при выборе элементов схемы, чтобы интервал номинальных значений не превышал допустимые пределы.

     При разработке конструкции сначала  были созданы библиотеки УГО и  посадочных мест. На этом этапе трудностей не возникло. Хотя именно на него было потрачено больше всего времени, так как в это время осуществлялось общее ознакомление с программой P-CAD. Ошибки возникали при упаковке базы данных печатной платы и касались упаковки микросхем, в частности, были связаны с заполнением таблицы. Однако эти трудности были самостоятельно успешно преодолены.

     Создание  принципиальной электрической схемы  производилась вручную. Здесь корректировались старые  и вводились новые обозначения, номиналы и типы элементов.

     Размещение  элементов на плате программа  выполнила автоматически, однако к расположению элементов на плате схемы предъявлялись специальные требования, касающиеся размещения элементов коммутации. То есть они должны быть расположены на краю платы. Поэтому пришлось менять расположение этих элементов вручную. Также были  внесены некоторые изменения в расстановку остальных элементов на плате, чтобы уменьшить тем самым общую длину соединений, общую площадь, занимаемую элементами, число пересечения связей между элементами.

     Для более углубленного улучшения качества конструкции, необходимо сперва более фундаментально изучить функциональные возможности всех элементов схемы, а потом уже осуществлять практическую реализацию.

     После получения чертежей в формате  P-CAD их необходимо перенести в формат AutoCAD. Для этого необходимо в программах P-CAD Schematic и P-CAD PCB войти в меню File/DFX Out. После этого откроется окно, в котором будет предложено выбрать необходимые слои (выбираем все), а также единицы измерений (мм). После нажатия ОК в текущей папку появятся файлы типа .dfx. Получив эти файлы, редактируем их в программе A-CAD так, чтобы они соответствовали ГОСТам (чертим рамку, основную надпись, корректируем надписи, создаем сетку и др.).

 

     Литература 

  

1. Акимов  Н. Н., Ващуков Е. П., Прохоренко В. А., Ходоренок Ю. П. Конденсаторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник. — Мн.: Беларусь, 1994.
2. Галкин В. И., Булычев А. Л., Лямин П. М. Полупроводниковые приборы: Транзисторы широкого применения: Справочник — Мн.: Беларусь, 1995.
3. Галкин В. И., Булычев А. Л., Лямин П. М. Полупроводниковые приборы: Справочник — Мн.: Беларусь, 1994.
4. Галкин В. И., Булычев А. Л., Прохоренко В. А. Аналоговые интегральные схемы: Справочник — Мн.: Беларусь, 1994.
5. Деньдобренко Б. Н., Малика А. С. Автоматизация конструирования РЭА — М.: Высшая Школа, 1980.
6. Краткий справочник конструктора РЭА / Под редакцией Р. Г. Варламова — М.: Советское радио,1972.
7. Норенков И. П., Маничев В. Б. Основы теории и проектирования САПР — М.: Высшая Школа, 1990.
8. Разевиг В. Д. Проектирование печатных плат в P-CAD 2001 —М.: Солон-Р, 2001.
9. Снежкова И. М. Автоматизация конструкторско-технологического проектирования. Методическое пособие. — Мн.: МГВРК, 2000.
10. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / М. И. Богданович и др. — Мн.: Беларусь,1991.