KELAS DESAIN PAPAN SIRKUIT
Mendaftar

Pendahuluan: Laying Out the Board

Setelah skematis Anda terseret di Eagle, akhirnya saatnya untuk mengeluarkan papan sirkuit. Ini mungkin terlihat sangat rumit, tetapi sebenarnya tidak terlalu buruk. Prosesnya cukup mudah. Ini hanya masalah meluangkan waktu Anda dan dengan hati-hati memikirkan apa yang Anda lakukan. Di akhir pelajaran ini, Anda harus memiliki papan sirkuit yang siap untuk diproduksi.

Konversi Skema

Sekarang adalah momen kebenaran di mana kita mengubah skema kita menjadi tata letak papan. Untuk melakukan ini, yang perlu Anda lakukan adalah klik tombol "Hasilkan / Alihkan ke papan" di bilah menu atas. Ini akan membuka kotak dialog yang menanyakan apakah Anda ingin "Buat dari skema?" Jawabannya jelas, "Ya." 

Jendela baru harus memuat dengan kekacauan komponen yang duduk di sebelah persegi panjang papan sirkuit kosong. Simpan jendela baru ini. Ini akan menjadi papan sirkuit Anda.

Atur Komponen

Setelah file papan dibuat, sekarang saatnya untuk mengatur jejak kaki komponen di papan tulis. Idenya adalah untuk menjaga jarak antara jejak yang berbeda sesingkat mungkin. Di satu sisi, ada baiknya untuk menghindari menempatkan komponen begitu dekat sehingga mereka berada di atas satu sama lain karena akan membuatnya lebih sulit untuk dirakit nanti. Di sisi lain, semakin besar papan, semakin banyak biaya pembuatan.
Anda harus memulai dengan kekacauan komponen dan kabel udara . Ini adalah garis tipis "karet gelang" yang menunjukkan dua titik yang memerlukan koneksi sirkuit ditarik di antara mereka. Saat Anda memindahkan bagian-bagiannya, garis-garis ini meregang atau berkontraksi seperti karet gelang. 

Percikan ini juga memiliki nama. Ini disebut ratsnest . Jujur saya tidak 100% yakin mengapa ia memiliki nama yang tidak menyenangkan, tapi saya curiga itu ada hubungannya dengan tampak seperti sarang yang akan dibuat tikus (atau sesuatu yang tidak menyenangkan). Paling tidak, seseorang mengalami hari yang buruk ketika mereka memutuskan untuk menyebutnya begitu.
Urutan pertama bisnis kami adalah menggunakan alat bergerak untuk menempatkan jejak kaki tersebar di papan tulis. Anda perlu menempatkan jejak kaki di dalam bingkai papan atau perangkat lunak akan memberi Anda pop-up yang benar-benar menjengkelkan memberi tahu Anda bahwa Anda tidak dapat menempatkan komponen di sana. 

Untuk mulai dengan, jangan khawatir tentang menempatkan mereka di posisi yang benar. Biarkan mereka menyebar dan lakukan inventarisasi. Setelah Anda memahami apa yang terjadi di mana, maka Anda dapat mulai memposisikannya di papan tulis.
Tujuan menempatkan tapak kaki adalah untuk menjaga agar kabel udara tidak melintir, tumpang tindih, atau menempuh jarak yang sangat jauh. Cara termudah untuk melakukan ini adalah dengan menempatkan komponen yang disambungkan kabel langsung bersebelahan. 

Namun, Anda pada akhirnya akan sampai pada titik bahwa tidak peduli apa yang Anda lakukan, Anda memiliki kekacauan dalam memilin dan tumpang tindih kabel udara. Bahkan, Anda mungkin melihat kabel udara Anda dan berpikir banyak koneksi yang bahkan tidak masuk akal dan harus ditarik berbeda.

Untungnya, ada senjata rahasia untuk menggambar ulang kabel udara dan membersihkan koneksi Anda. Anda cukup menekan tombol "Ratsnest" di bagian bawah bilah alat sebelah kiri (tombol yang terlihat seperti model molekul kayu). Saat Anda menekan ini, Anda akan senang mengetahui bahwa gelombang udara digambar ulang dengan jalur yang lebih langsung. Ini akan memungkinkan Anda untuk terus memindahkan komponen di sekitar, dan menyederhanakan koneksi sirkuit lebih jauh.
Setelah Anda mulai memahami penempatan komponen, gerakkan sirkuit ke arah sudut kiri bawah papan. Kemudian, sesuaikan garis papan agar sesuai dengan sirkuit Anda (biasanya menyusut) dengan mengklik dan menyeretnya menggunakan alat bergerak. Namun, jangan gerakkan sudut kiri bawah papan. Sudut ini saat ini pada posisi (0,0) dan ini akan berguna nantinya dalam menentukan ukuran papan dengan mudah.
Lanjutkan memadatkan papan hingga komponen dikemas dengan cukup kencang. 

Saya mungkin dapat mengkompres bagian-bagian dalam contoh ini lebih ketat, tapi saya pikir menjaganya sedikit tersebar akan membuatnya lebih mudah untuk melacak rute.

Catatan Tentang Layers

Lapisan adalah bidang kerja berbeda yang digunakan untuk menggambar PCB Anda. Misalnya, semua jejak tembaga di bagian bawah papan akan berada di satu lapisan, dan semua nama bagian yang di-silkscreen ke bagian atas papan akan berada di lapisan lain. Namun lapisan lain akan memiliki garis potong papan. Singkatnya, lapisan yang berbeda akan menunjukkan kepada pabrikan untuk mengarahkan, mengebor, atau mencetak di papan tulis. Ini menyediakan cetak biru untuk memberi tahu mereka cara memproduksi papan tulis. 

Karena itu penting bagi Anda untuk menempatkan informasi yang benar pada lapisan yang benar. Untungnya, lapisan cukup konsisten dari satu PCB ke yang berikutnya, dan mereka relatif mudah dibedakan karena ditampilkan dalam warna yang berbeda. Secara default Anda melihat sekitar dua lusin lapisan berbeda.
Anda dapat melihat semua lapisan yang sedang dimainkan dengan masuk ke menu lapisan, yang dapat ditemukan dengan mengklik tombol "Pengaturan Lapisan ..." pada bilah alat sebelah kiri (yang terlihat seperti 3 kotak ditumpuk) atau dengan memilih ( Lihat> Pengaturan Lapisan ... ) dari bilah menu atas.
Semua lapisan yang disorot dengan warna biru aktif. Anda dapat mengaktifkan atau menonaktifkan lapisan apa pun dengan mengkliknya, lalu memilih "terapkan." Sebelum Anda bermain-main dengan ini pastikan Anda tahu betul apa yang Anda lakukan, atau setidaknya melacak setiap perubahan yang Anda lakukan sehingga mereka dapat dibatalkan. Biasanya Anda tidak ingin mematikan lapisan default apa pun secara permanen. Hal ini dapat menyebabkan hasil yang tidak diharapkan nantinya. 

Saya tidak akan membahas setiap lapisan, tetapi saya akan membahas beberapa yang kami kerjakan saat mereka diperkenalkan. Berikut ini adalah rincian penuhlapisan PCB dalam Eagle jika Anda penasaran.

Membuat Jejak

Membuat jejak adalah salah satu yang paling mudah dan mungkin - kadang-kadang - bagian paling frustasi dari membuat papan sirkuit. Jika Anda menyukai teka-teki, Anda akan berada di surga. Jika Anda tidak menyukai teka-teki, saya mohon maaf sebelumnya. Tetap bertahan. 

Tujuannya adalah untuk menghubungkan semua komponen bersama-sama dengan benar (menggunakan kabel udara sebagai panduan) tanpa ada jejak yang menyentuh atau berpotongan. Aturannya cukup mudah, tetapi permainan bisa menjadi menjengkelkan karena semakin banyak jejak ditempatkan. Anda akan dengan cepat memahami mengapa kami menaruh perhatian yang sangat hati-hati di mana bagian-bagian kami pada awalnya ditempatkan dan mencegah persilangan kabel.
Untuk membuat jejak pertama Anda pilih alat "Rute" pada menu alat sisi kiri. Itu adalah yang terlihat seperti coretan biru dengan titik-titik hijau di ujungnya. Anda akan melihat bahwa ketika Anda memilihnya, Anda mendapatkan bilah alat baru di bagian atas jendela. Pengaturan baru ini penting untuk diperhatikan.

Mari kita lihat sisi kiri bilah alat. Hal pertama yang akan Anda lihat adalah menu drop-down layer. Kita akan memilih layer "16 Bottom" untuk memulai. Tidak masalah jika Anda menggambar jejak di bagian atas atau bawah papan, tapi demi argumen, mari kita menggambarnya di bagian bawah. 

Di sebelah menu tarik-turun, Anda akan melihat serangkaian coretan. Ini menunjukkan cara berbeda di mana garis dapat ditarik di antara titik. Kami akan kembali ke ini dalam satu saat, tetapi pertama-tama, saya ingin menunjukkan menu drop-down "Lebar". Ini menentukan lebar jejak tembaga yang Anda buat di papan tulis. Saya menjaga milik saya ditetapkan pada lebar 0,016 yang lebih dari cukup untuk aplikasi saat ini yang rendah. Jika jejak Anda akan membawa arus tinggi (seperti amp atau lebih),melacak lebar kalkulator untuk memastikan jejak Anda cukup besar untuk menanganinya.
Bagaimanapun, coretan yang berbeda di atas memungkinkan Anda untuk menggambar garis miring yang berbeda. Kurva yang memiliki sudut siku-siku baik untuk menggambar jejak yang garis lurus atau koneksi yang bertemu di sudut kanan. Yang diagonal digunakan untuk menggambar diagonal. Garis-garis melengkung pandai menggambar - Anda dapat menebaknya! - garis melengkung. Sebagian besar, ini bukan ilmu roket.
Namun, kedua coretan warna ini membutuhkan perhatian khusus kami. Ini adalah jalur "ikuti saya" dan memungkinkan kami untuk melacak rute-otomatis antara dua titik yang dihubungkan oleh kabel udara. Dengan mengklik pada lokasi awal dan menggerakkan kursor, Anda dapat sedikit menyesuaikan bentuk dan lokasi rute ini. Saya lebih suka menggunakan opsi di sisi kanan yang mencoba mencari jalan terbaik "dari kedua sisi." 

Alat ini sangat berguna untuk jalur rumit yang membelok di sekitar bagian dan jejak lainnya. Ini juga berguna untuk jalur routing yang memerlukan vias.
via adalah lubang kecil yang dilapisi listrik yang mengalirkan listrik dari satu sisi papan ke sisi lainnya. Alasan Anda ingin via adalah untuk melewati rintangan dan menjaga koneksi Anda pendek. Misalnya, garis merah adalah jejak di sisi atas papan dan oleh karena itu dapat melintasi semua koneksi biru di sisi bawah papan. Setelah melewati mereka, itu terhubung ke melalui yang mengirimkannya kembali ke bawah dan memungkinkannya untuk melanjutkan sepanjang jalannya menuju chip. 

Vias berguna karena selain memungkinkan kita untuk melewati rintangan, mereka membantu menjaga jejak sesingkat mungkin. Ini membantu menjaga papan tetap kompak.

Meskipun mereka berguna, vias harus digunakan hanya jika diperlukan. Demi kesederhanaan, yang terbaik adalah mencoba untuk menjaga semua jejak Anda pada satu pesawat dan tidak memiliki terlalu banyak vias untuk dilacak.

Di sebelah kanan bilah alat Rute adalah semua pengaturan melalui-spesifik. Saya biasanya membiarkan pengaturan ini secara default. Saya menyarankan agar mengurangi ukuran bor karena ini kemungkinan akan meningkatkan biaya produksi nanti. Juga disarankan untuk tidak menambah ukuran bor karena orang mungkin bingung ini untuk koneksi melalui lubang dan mencoba menyolder kepada mereka.
Jika karena alasan tertentu Anda mengacaukan dan perlu menghapus beberapa jejak, Anda dapat menggunakan alat "Ripup". Pada gambar di atas saya menghapus semua koneksi ground yang sebelumnya saya gambar karena saya punya rencana baru untuk menghubungkan semua koneksi ground ke sirkuit.

Berkat beberapa rute kreatif, ternyata saya tidak perlu menggunakan via setelah semua, dan mampu menjaga semua jejak saya ke sisi bawah papan. Papan sekarang sebagian besar dilakukan. Perhatikan bahwa satu-satunya kabel udara yang tidak terhubung adalah kabel ground. Ini sengaja. Daripada mencari tahu bagaimana mengarahkan semua kabel ini, saya malah akan menambahkan pesawat darat.

Pesawat Tanah

Sebuah bidang tanah adalah area tembaga besar yang menutupi sebagian besar bagian papan yang tidak terpakai. Tujuan dari pesawat ground adalah untuk mengurangi kebisingan dan gangguan antar komponen dalam rangkaian. Pesawat ground juga memungkinkan kita membuat koneksi ground tanpa merutekannya di antara pin, yang membuat hidup jauh lebih mudah. Anda mungkin juga mencatat bahwa itu membuat papan terlihat sangat keren. 

Namun, sebelum saya menambahkan pesawat darat, saya akan mengambil satu lintasan terakhir untuk membuat papan lebih kecil. Komponen pada PCB dapat mendekati tepi. Saya ingin menghilangkan ruang yang tidak terpakai karena setiap beberapa milimeter yang dicukur dari dimensi papan mengurangi biaya produksi.
Untuk memindahkan semuanya sekaligus, saya menggunakan alat "Grup" untuk menyeret dan menyorot semua yang ada dalam batas-batas PCB. Ini adalah alat pada bilah alat sebelah kiri yang terlihat seperti kotak bertitik dengan panah penunjuk. Setelah semuanya dipilih, saya hanya mengambil bagian mana saja dari rambut tengahnya, dan seret seluruh pilihan ke sudut kiri bawah. 

Selanjutnya, saya menggunakan alat info untuk menentukan dimensi baru papan. 

Setelah ukuran papan selesai, sekarang saatnya untuk menambahkan bidang tanah. Ini mungkin terlihat rumit, tetapi cukup mudah dilakukan.
Pilih alat "Polygon" yang terlihat seperti persegi panjang dengan gigitan dari sudut atas dari bilah alat sebelah kiri. Di bilah alat bagian atas pastikan lapisan-lapisannya diatur ke "16 Bawah" dan kemudian ubah pengaturan isolat menjadi 0,012. Angka ini berarti akan ada 0,012 "ruang antara semua sambungan tembaga dan bidang tanah. 

Lacak garis papan dengan alat poligon. Saat selesai, Anda akan melihat bentuk garis putus-putus di sekitar bagian luar papan. . 

Ubah nama garis putus-putus ini "gROUND" menggunakan alat Nama. 

Akhirnya, klik alat Ratsnest untuk menarik bidang tanah.
Sekarang adalah momen kebenaran. Kami akan menghubungkan pesawat ground ke semua pin ground sirkuit. 

Klik salah satu kabel udara darat menggunakan alat Name. Sesuatu yang mirip dengan "N $ 2" harus muncul sebagai namanya. Hapus ini dan ganti nama pin "GROUND."
Semua pin yang terhubung ke kabel udara "GROUND" sekarang harus terhubung ke pesawat "GROUND". Perbesar dan tinjau pin ini untuk mengonfirmasi ada garis biru kecil yang menghubungkannya ke bidang tanah. Agak seperti sihir.

Sentuhan akhir


Sekarang saatnya meninggalkan tanda Anda di papan tulis dengan menyesuaikan lapisan layar silkscreen (layer 21 - tPlace) dengan asumsi ada ruang kosong yang cukup di bagian atas papan untuk melakukannya. 

Hal termudah untuk dilakukan adalah hanya menggunakan alat menggambar teks (yang terlihat seperti huruf T besar) untuk menulis nama papan tulis. Namun, Anda dapat mencoba menggambar gambar dengan beberapa alat bentuk lain pada lapisan layar silkscreen (layer 21 - tPlace) jika Anda merasa sangat terinspirasi. 

Papan Anda sekarang siap dipersiapkan untuk pembuatan.

Komentar

Postingan populer dari blog ini