Приступаем к работе по проектированию печатной платы
Для начала будет очень полезным, если вы прочтете учебник по Eagle Light, который можно найти на сайте фирмы CadSoft (www.cadsoft.de), и распечатаете ту страницу, где указаны все кнопки на панелях инструментов и описаны их функции. Это учебное пособие включает примеры принципиальных схем и проектов топологий, и в них содержится достаточно информации, чтобы после прочтения приступить к работе над собственным проектом печатной платы.
Кроме шуток: первые несколько раз, вероятно, придется попотеть над программой, продвигаясь вперед методом проб и ошибок, однако немного приглядитесь, и вскоре вы станете мастером своего дела.
Чтобы дать намек относительно функциональности данной программы САПР, упомянем следующую процедуру, которую теперь можно делать автоматически.
1. Нарисуйте свою принципиальную схему, используя программу САПР.
Для того чтобы ввести схему в программу, нужно выполнить несколько этапов: расположить электронные компоненты на экране, а затем нарисовать проводники между соответствующими выводами радиоэлементов. Наконец, нужно правильно подключить к схеме источник питания +U и символ заземления.
2. Запустите тест на соответствие электрическим нормам (electrical rule check — ERC), щелкнув на соответствующей кнопке.
Эта проверка автоматически тестирует схему на предмет ошибок при соединении компонентов, например, отсутствие заземления на соответствующем выводе какой-то ИС.
3. Исправьте все ошибки и запустите тест на соответствие электрическим нормам опять.
Принципиальная схема, нарисованная в программе Eagle Light от CadSoft, показана на рис. 12.8 (Примечание: все схемы и проектные чертежи в этой главе относятся к проекту электронного барометра, разработанного Ф. Глэдстоуном.)
Итак, хотя на рисунке показан целый проект, пока что для нас это чересчур большая схема. Давайте сперва немного уменьшим масштаб и рассмотрим внимательнее участок схемы, изображенный на рис. 12.9.
После проверки схемы на ошибки проектирования можно начинать процесс трассировки платы, т.е. разработки ее топологии; именно топология является тем самым исходным шаблоном, по которому позднее изготавливается печатная плата.
В основном окне Eagle Light откроется новый лист, на котором будут отображены символы всех радиодеталей, которые были нарисованы в принципиальной схеме.
В том случае, если автоматический трассировщик не сможет самостоятельно провести все связи на плате, нужно подвинуть мешающие компоненты и запустить его опять. Так, к примеру, автотрассировщик не может провести связь между двумя радиоэлементами, расположенными слишком близко друг к другу. Если и эта, вторая, попытка также не увенчалась успехом, возможно, придется некоторые связи провести вручную.
На рис. 12.10 показана топология печатной платы со всеми дорожками, контактными площадками и переходными отверстиями (соединяющими между собой различные слои или стороны платы), а также печатью наименований и нумерации всех радиоэлементов. Перед нами только лицевая сторона (верхний слой) печатной платы, основанной на принципиальной схеме, которая показана на рис. 12.10.
На рис. 12.11, в свою очередь, видно все дорожки, контактные площадки и переходные отверстия нижнего слоя. Обратите внимание на то, что надписи отображены на нем зеркально, поскольку этот слой нижний, т.е. он как бы отражен по отношению к лицевой стороне платы.
После окончания трассировки платы запустите автоматическую проверку на соответствие платы проектным нормам (DRC), чтобы убедиться, что плата разведена правильно и не имеет ошибок топологии. На этом этапе Eagle Light просит уточнить все требования к топологии конкретного производителя.
Те проектные нормы, которые заложены в программу Eagle Light по умолчанию, чаще всего годятся для производства, но всегда лучше уточнить на заводе, какие конкретно требования выдвигают к нормам топологии там — и при необходимости подправить свой проект. К примеру, минимальное расстояние между проводящими дорожками на печатной плате, заданное в Eagle Light по умолчанию, составляет 8 милов, (Мил — 1/1000 дюйма, или 0,025 мм, т.е. 8 милов = 0,2 мм.) а на заводе — производителе печатных плат оно может регламентироваться как 10 милов; в таком случае, безусловно, следует изменить данный параметр на 10 милов (0,25 мм).
Ну что же, теперь все готово для формирования конечного файла (файла Гербера) по исходной топологии; этот файл и будет отослан на завод. Для того чтобы получить этот файл, достаточно иметь то же самое ПО, которым мы пользовались для построения схемы и проектирования платы. Единственное — следует предварительно обсудить с производителем, в каком виде они хотят получить эти файлы: одни давно автоматизировали процесс и будут рады вашему электронному письму, другие же по старинке предпочитают обычную почту.
На рис. 12.12 показана верхняя сторона завершенной печатной платы, изготовленной по принципиальной схеме с рис. 12.8.
Нижняя сторона той же платы показана на рис. 12.13; она полностью соответствует топологии с рис. 12.11, за исключением зеркальной ориентации.
Ну, и напоследок — полностью собранная печатная плата со всеми радиоэлементами показана на рис. 12.14.
Очень часто в схеме присутствуют цепи, которые приходится трассировать вручную, потому что автомат не может знать об их функциональном назначении. Так, например, чувствительные цепи следует отделять от помехонаводящих элементов и дорожек увеличенными расстояниями или участками с потенциалом земли, и т.д. Подробные рекомендации по искусству топологии можно найти в Интернете или специализированной литературе.
Использование функции автоматической трассировки Autorouter вместо ручной проверки позволяет избежать ошибок топологии по невнимательности.
Следующие разделы: