МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
КАФЕДРА: ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: “ОСНОВИ АВТОМАТИЗИРОВАНОГО ПРОЭКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ”
НА ТЕМУ: “РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ КЛЮЧЕВОЙ ТРАНЗИСТОРНОЙ ЯЧЕЙКИ”
Разработал:
Проверил:
2003
В курсовой работе была разработана печатная плата ключевой транзисторной ячейки. Курсовая работа содержит листа пояснительной записки, одну таблицу, один лист графического материала – схема электрическая принципиальная ключевой транзисторной ячейки, в приложение приведены: монтажная схема ключевой транзисторной ячейки, вид печатной платы сверху и снизу.
РЕФЕРАТ. 2
СОДЕРЖАНИЕ. 3
Вступ. 4
І. Анализ технического задания. 5
ІІ. Поиск и создание базы данных библиотек элементов. 6
2.1 Поиск элементов в базе данных пакета ORCAD.. 6
2.2 Создание отсутствующих библиотечных элементов. 6
ІІІ. Создание принципиальной электрической схемы в схемном редакторе DRAFT. ЕХЕ. 10
IV. Создание файла ошибок. 12
V. Создание файла связей. 14
VI. Выбор и расчёт типоразмера печатной платы.. 24
VII. Разработка печатной платы.. 26
VIII. Подготовка и печать документов. 28
Заключение. 30
Литература. 31
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 32
Проектування відповідає інформаційному процесу в котрому вхідна інформація про об'єкт, що проектується перетворюється у вихідну інформацію у вигляді проектних документів, виконаних у заданій формі.
Процес проектування обов`язково реалізується у відповідності до плану представленого у вигляді логічної схеми або у вигляді логічного графа. Тому реалізацію певної частки проектних операцій доцільно зробити автоматизованою, що і реалізується за допомогою САПР – комплексу засобів автоматизації проектування. САПР об'єднує технічні засоби, програмне, математичне забезпечення, параметри та характеристики яких обираються з максимальним урахуванням завдань інженерного конструювання.
Враховуючи переваги автоматизованого проектування, було прийняте рішення про те, що реалізацію поставленої задачі: розробка печатної плати аналізатора, доцільно виконати за допомогою САПР. У якості комплексу САПР будемо використовувати пакет ORCAD.
ORCAD – це пакет прикладних програм, який дозволяє вирішувати всі задачі, які постають при процесі проектування. При описанні процесу проектування печатної більш докладно будуть описані програми, що входять до пакета ORCAD.
Для разработки печатной платы "ключевой транзисторной ячейки" необходимо выполнить следующие этапы работы:
на начальном этапе найти элементы, входящие в схему принципиальную, по необходимости создать отсутствующие элементы, а также их корпуса;
произвести набор принципиальной схемы. разрабатываемого устройства в среде ORCAD\DRAFT\
проверить правильность выполнения, схемы используя программу создания файла ошибки (ERC. EXE);
создать файл связи для дальнейшего использования при построении печатной платы (для этого используется программа NETLIST. EXE);
рассчитать типоразмер печатной платы, учитывая размеры корпусов в соответствии с ГОСТом.
разместить корпусы элементов на печатной плате;
выполнить разводку печатной платы;
вывести полученное изображение на печать и представить весь графический материал.
Поиск элементов в базе данных ORCAD производится путём подбора зарубежных аналогов элементов данной принципиальной схемы. Подбор осуществляется с помощью справочников по микросхемам. В некоторых справочниках можно найти зарубежные аналоги, для данной схемы нет элементов зарубежных аналогов. Все элементы находились в справочниках по транзисторам и диодам. Осуществлялся поиск элементов в библиотеке пакета ORCAD с помощью программы LIBEDIT. EXE
Резисторы, конденсаторы, диоды, транзистор, заземление и разъёмы
находятся в библиотеках DEVICE. LIB, INTS1. LIB, поэтому нет необходимости рисовать УГО этих элементов.
Для создания условно-графического обозначения (УГО) элемента используется редактор Libedit. exe. В этом редакторе можно создавать новые элементы и редактировать уже существующие. Команда Body служит для создания УГО элемента, а команда Graphik предоставляет выбор количества однотипных элементов в одном корпусе. После выбора однотипных элементов предоставляется выбор размера сторон УГО. Стороны должны быть кратны 5, а расстояние между ножками от 2,5 до 5 мм. После выбора размер сторон у команды Body появляется следующее подменю:
Body
Line – линия.
Circle – круг.
Arc – дуга.
Text – текст.
IEEE – Symbol – специальные символы.
Delete – удаление линии.
Erase Body – удалить весь элемент.
Size of Body – переопределяет размер УГО.
Kind of Part – переопределяет само построение элемента.
Для построения выводов используется команда PIN, которая имеет следующую структуру:
Pin
Add – добавить вывод.
Delete – удалить вывод.
Name – имя вывода.
Pin-Number – номер вывода.
Type – тип вывода.
Shape – тип линии для вывода.
Командой Reference задаётся позиционное обозначение элемента: DD – цифровой, DA – аналоговый. Командой Name – имя элемента.
С помощью программы libedit. exe производим поиск библиотек, в которых встречаются элементы данной схемы. После чего преобразуем уже имеющиеся элементы, в необходимые или рисуем новые, (преобразовываем элемент AOD в элемент AUD и экспортируем в файл AUD. txt) если похожих элементов не оказалось. Кроме того, можно создавать новые элементы с помощью псевдографики для DOS. Для этого необходимо найти похожие элементы в стандартных библиотеках и помощью команды:
C: \ORCAD\DRAFT\LIB\decomp. exe <библиотечный файл> <текстовый файл>
При этом создаётся текстовый файл, который можно редактировать в текстовом редакторе DOS по пикселям.
Затем с помощью команды:
C: \ORCAD\DRAFT\LIB\composer. exe <текстовый файл> <библиотечный файл>
Производит обратное преобразование текстового файла в библиотечный файл. В результате чего создаётся библиотека с элементами схемы (AUD. txt в AUD. lib). В нашем случаи, нет необходимости создавать УГО элементов, так как все элементы необходимые для проектирования ПП существуют в стандартных библиотеках.
После создания УГО элементов создаются корпуса этих же элементов. Для создания корпусов элементов используется редактор Pcb. exe в главном меню редактора выбирается команда Quit, в подменю которой находится команда Library, служащая для создание корпусов элементов. Команда Library имеет следующую структуру:
Library
Pad – круг (вывод).
Name – имя корпуса.
Outline – рисовать корпус.
Quit – выход.
С помощью этих команд создается корпус элемента, имеющий соответствующее число выводов, размер и имя. Сначала рисуются контуры корпуса, так как они бы выглядели снизу (подпункт Outline) Затем в меню Pad выбираем пункт Pad Reference и пишем название вывода такое же, как и его обозначение в NET-файле. Выбираем размеры отверстия и вид ножки элемента (Vertikal, Horizontal, Type) затем, выбирая, пункт меню Write, ставим вывод на контур корпуса, так как он проставлен в справочниках. Для сохранения созданного корпуса элемента используется команда Quit, в подменю которой находится команда Write – записать, пишем название корпуса, такое же, как и название корпуса на схеме (файл zaq. sch). Для просмотра корпусов там же имеется команда LOAD. Корпуса хранятся в директории LIBRARY.
Для удобства создана одна библиотека zaq. lib, в которую вошли все элементы принципиальной схемы. Для этого используем следующую последовательность команд:
Создаём с помощью команды libarch. exe текстовый файл, в котором сохраняются все УГО элементов используемых в схеме.
C: \ORCAD\DRAFT\libarch. exe < файл с принципиальной схемой> <текстовый файл>
Затем с помощью composer. exe создаётся библиотечный файл zaq. lib.
При создании принципиальной электрической схемы, в схемном редакторе Draft. exe, использовались такие команды как:
Get – поиск и установка УГО элемента путём введения с клавиатуры его имени, позволяет разместить на рабочей схеме найденные УГО элементов.
Place – позволяет разместить на рабочей схеме проводники, шины, соединения, выводы, порты модуля, метки, пунктирные линии, текст и прочие. После активизации команды Place появится подменю вида:
Wire – линия соединения.
Bus – шина.
Junction – точка соединения.
Entry (Bus) – выводы шины.
Label – простановка меток.
Module Port – обозначение внешних связей с другими иерархиями.
Power – типы питания.
Text – текст.
Dashed Line – пунктирная линия.
Edit – редактирование УГО элементов. После активизации появится подменю вида:
Reference – используется для указания позиционного обозначения элемента.
Part Value – используется для указания типа элемента по его функциональному предназначению.
Part Field 1 – Part Field 8 – в этих пунктах могут указываться тип корпуса, конструктивные особенности элемента, условия эксплуатации, номиналы и т.д.
Orientation – используется для ориентации библиотечного элемента.
Which Device – после активизации данного пункта появляется подменю вида: 1, 2, 3, 4, 5, 6 и т.д. Данные числа показывают номер элемента в корпусе интегральной микросхемы (ИМС). Последнее число показывает количество элементов в корпусе ИМС.
Block - содержит команды Move и Drag которые, в свою очередь, позволяют перемещение выделенной части схемы без сбережения связей, и со сбережением связей соответственно.
Одной из особенностей при прорисовки схемы является правильное соединение проводников с выводами элементов, они должны не накладываться друг на друга, иначе, в файле связи появятся ошибки. При позиционировании элементов схемы их позиционные обозначения должны отличаться, иначе, программа воспринимает одинаковое обозначеиие как один элемент.