Современные решения для производства электроники

P-CAD 2001 для начинающих. Урок 4, часть 1

 

Ввод схемы принципиальной электрической

В данном разделе на простом примере рассматриваются приемы размещения на схеме УГО компонентов, проводников, шин и т.д. Показано, как создать многостраничную схему.

Создание многостраничного проекта

Для общности изложения сразу же создадим многостраничный проект, в котором схема принципиальная электрическая будет размещаться на нескольких листах формата А4.

• Создайте двухстраничный проект

1) Запустите редактор схем и загрузите в него шаблон Настройки Schematic.sch.

2) Командой File/Save As… (файл/сохранить как) сразу же сохраните новый проект в папку Проект 1, предварительно созданную в директории «Проекты» под именем УСИЛИТЕЛЬ

3) Активизируйте команду Option/Configure…

4) На панели Option Configure в рамке Title Sheets нажмите кнопку Edit Title Sheets … (редактирование оформления страниц).

5) На панели Option Sheets (см. рис. 6−1) откройте закладку Sheets и в окне Sheet Name (название страницы) наберите Sheet2. Нажмите кнопку Add (добавить). Новое имя появится в окне Sheets: (страницы).

Рис. 6−1. Добавление второй страницы в проект

Назначение остальных кнопок на этой странице приведено в таблице 6−1

• Оформите страницы форматками в соответствии с ЕСКД

1) На панели Option Sheets перейдите в закладку Titles (заголовки).

2) Выберите в списке первую страницу Sheet1, как показано на рис. 6−2.

Рис. 6−2. Оформление проекта форматками

3) Установите флажок Custom (заказное) и нажмите кнопку Select (выбрать).

4) С помощью стандартного диалога Windows найдите и откройте на диске файл А4_1_лист.ttl, созданный при выполнении раздела 4.

5) На панели Options Sheets (рис. 6−2) нажмите кнопку Modify (изменить), чтобы внесенные изменения вступили в силу.

6) В окне Sheets панели Options Sheets щелкните  по первой строке списка – Global (общий).

7) Нажмите кнопку Select и из каталога загрузите файл второго листа форматки А4_2_лист.ttl.

8) Вновь нажмите кнопку Modify (изменить).

 

Выполнив пункты 6−8, мы установили стиль оформления по умолчанию. Он будет действителен для всех страниц, для которых не установлен иной стиль (как в пп. 2−5).

9) Нажмите кнопку Close на панели Options Sheets и кнопку ОК на панели Option Configure для завершения оформления страниц.

• Заполните основные надписи чертежей данными о проекте

1) Укажите название проекта, его децимальный номер, разработчика, проверяющего, утверждающего и другие необходимые сведения. Работа с закладкой Field (поля) панели Design Info была подробно рассмотрена в подразделе 4.6.

2) Нанесите на форматку первого листа текстовую надпись Схема электрическая принципиальная, как показано на рис. 4−22.

• Убедитесь, что вторая страница проекта оформлена правильно

1) В статусной строке в нижней части экрана (см. рис. 6−3) в окне Select Sheets (выбор страниц) с помощью кнопки раскройте список страниц и выберите в нем вторую страницу – Sheet2.

Рис. 6−3. Переключение страниц

2) На экране появится изображение второй страницы, оформленной примерно так, как показано на рис. 6−4.

Рис. 6−4. Оформление штампа второй страницы проекта

3) Сохраните проект на диске, нажав .

Многостраничный проект оформлен.

 

Подключение библиотек

Перед вводом и размещением компонентов на схеме нужно подключить к проекту библиотеки с необходимыми элементами и отключить ненужные. Как это сделать, подробно расписано в подразделе 5.2.

• Убедитесь, что к проекту подключена библиотека — Моя библиотека.lib

1) Выберите в меню команду Library/Setup.

2) На появившейся панели Library Setup просмотрите список подключенных библиотек.

 

Ввод и размещение символов библиотечных компонентов на схеме

Схема первого каскада транзисторного усилителя, размещаемая на первом листе проекта показана на рис. 6−5.

Рис. 6−5. Схема первого каскада усилителя

• Выберите из библиотеки и разместите на чертеже резисторы

1) Установите шаг сетки 5 мм.

 

При размещении элементов на чертеже старайтесь всегда использовать шаг сетки 5 мм и переходите к более мелким шагам, только при крайней необходимости!! Это существенно облегчит вашу работу.

2) Активизируйте команду Place/Part (кнопка на инструментальной панели) и щелкните левой кнопкой мыши по полю чертежа.

3) На открывшейся панели Place Part (рис. 6−6) выберите в окне Library из раскрывающегося списка одну из подключенных библиотек (в данном случае – Моя библиотека.lib) и нажмите кнопку Browse (просмотр) для отображения в отдельном окне графики выбранного компонента.

Рис. 6−6. Выбор элемента из библиотеки

4) В окне списка компонентов Name Component найдите имя резистора с мощностью рассеяния 0,25 Вт – R250 и щелкните по нему левой кнопкой мыши.

5) В окне RefDes задайте начальное значение для позиционного обозначение резисторов R1, а в окне Value укажите его номинал – 100k. Нажмите кнопку ОК для завершения выбора.

6) На поле чертежа нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите элемент к месту размещения на чертеже резистора R1. Для вращения компонента используйте клавишу R. Отпустите левую кнопку мыши.

7) Повторите п. 6 для размещения на чертеже резисторов R2−R4. Позиционные обозначения размещаемых элементов будут увеличиваться автоматически.

8) Для окончания ввода резисторов щелкните правой кнопкой мыши.

• Выберите и разместите на чертеже остальные элементы схемы

1) Вновь щелкните левой кнопкой мыши на чертеже и выберите в списке конденсатор С.

2) Задайте начальное значение для позиционного обозначения – С1 и установите номинальное значение – 0.01 мкф.

3) Разместите на чертеже три конденсатора как показано на рис. 6−5.

4) Поместите на чертеж транзистор (не забудьте присвоить ему позиционное обозначение), символы «земли» — и входные контакты .

• Откорректируйте взаимное положение элементов на схеме, расположение и значение их атрибутов

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка )

2) Щелкните по элементу положение или значение атрибутов, которого хотите изменить, для его выделения.

3) Для перемещения компонента нажмите левую кнопку мыши внутри прямоугольника выделения и буксируйте его за точку привязки к нужному месту.

4) Для изменения атрибутов (номинала или позиционного обозначения) щелкните внутри прямоугольника выделения правой кнопкой мыши и войдите в команду Properties из выпадающего меню.

5) Для выделения не всего компонента, а его отдельных атрибутов необходимо нажать клавишу SHIFT (или CTRL в зависимости от положения переключателя CTRL/Shift Behavior в закладке Mouse панели Option Preferences) и, не отпуская ее, щелкнуть по атрибуту левой кнопкой мыши.

6) Перемещение и редактирование свойств выделенного атрибута производится также как элемента в целом. Для вращения выделенного атрибута также используется клавиша R.

Перед редактированием положения атрибутов установите более мелкий шаг сетки, например, 1 мм. Перебор шагов сетки можно проводить, не выходя из текущей команды, с помощью клавиши G

 

Ввод линий групповой связи (шин)

Для облегчения работы с чертежом на схемах часто используют линии групповой связи (шины). Поскольку в системе P-CAD проводники, подводимые к этим линиям, приобретают нужный вид автоматически, линии групповой связи необходимо располагать на чертеже перед соединением элементов проводами.

• Нарисуйте на чертеже линию групповой связи BUS_1

1) Выберите в меню команду Place/Bus (разместить/шину) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

2) С помощью клавиши О установите ортогональный режим рисования линий (в правой части статусной строки должна быть надпись ), если шина не должна иметь изломов. Шаг сетки установите равным 5 мм.

3) Укажите курсором начало линии и нажмите левую кнопку мыши. Не отпуская ее перетащите курсор в окончание шины. Отпустите левую кнопку мыши.

 

Для рисования любой линии можно просто отметить ее начало и конец щелчками левой кнопки мыши

4) Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы «оборвать» линию.

• Задайте имя введенной шине и отобразите его на чертеже

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка )

2) Щелкните левой кнопкой мыши по линии групповой связи для ее выделения.

3) Щелкните правой кнопкой мыши для вызова выпадающего меню.

4) Выберите в выпадающем меню команду Properties.

5) На панели Bus Properties (свойства шины) в окне Bus Name (имя шины) наберите BUS_1 (см. рис. 6−7)

Рис. 6−7. Задание имени шины

6) Установите флажок Display (видимость) для отображения имени на чертеже и нажмите кнопку OK для окончания задания свойств шины.

 

Обратите внимание, что в свойствах шины отображаются имена подключенных к ней цепей (в окне Connected Nets) и указываются страницы чертежа, на которых есть продолжение шины (в окне Sheets)

• Измените положение имени шины

1) Установите шаг сетки 1 мм

2) Нажмите клавишу SHIFT и, не отпуская ее, щелкните левой кнопкой мыши по имени шины для его выделения.

3) Нажмите левую кнопку мыши внутри прямоугольника выделения и, не отпуская ее, перетащите имя шины в желаемое место на чертеже.

4) Отпустите левую кнопку мыши.

Соединение выводов компонентов проводниками

• Соедините входные разъемы X1, X2 и конденсатор С1 с шиной BUS_1

1) Установите стиль подключения проводников к шине, используя команду Option/Display (см. рис. 6−8).

Рис. 6−8. Выбор стиля шины

 

Изменение стиля шины в процессе ввода не приводит к изменению уже нарисованных проводников!!!

2) Выберите в меню команду Place/Wire (разместить проводники) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

3) С помощью клавиши О установите ортогональный режим рисования линий. Шаг сетки установите равным 5 мм.

4) Щелкните левой кнопкой мыши по желтому квадратику на конце элемента X1.

5) Переместите курсор по горизонтали на шину и щелкните левой кнопкой мыши по ней. Провод «оборвется» автоматически.

 

Для облегчения работы по совмещению точек начала и конца проводников можно с помощью клавиши X изменить представление курсора, растянув его на все рабочее поле.

5) Повторите пп. 4−5 для элементов X2 и С1.

• Соедините разъемы X3 и X4 между собой и символом «земли»

1) Последовательно щелкайте левой кнопкой мыши по желтым квадратикам на конце выводов элементов X3, X4 и «земли». Они будут соединены проводником.

2) Щелкните правой кнопкой мыши для «обрыва провода.

• Введите остальные проводники на схеме

Для перемещения по чертежу используйте линейки прокрутки, для изменения масштаба клавиши «+» и «-» на основной и дополнительной клавиатурах.

Не забывайте «обрывать» проводники.

Последний введенный сегмент цепи можно удалить клавишей BACKSPACE.

 

Назначение имен цепям

По умолчанию система присваивает имена цепям в формате NET00006, последовательно нумеруя их. При необходимости можно переименовать цепь, указав любое другое имя. Осмысленные имена цепей могут быть полезны при дальнейшей работе с проектом.

• Измените имя цепи, подключенной к базе транзистора

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка )

2) Щелкните левой кнопкой мыши по сегменту цепи, подключенному к базе транзистора VT1.

3) Щелкните правой кнопкой мыши для вызова выпадающего меню.

4) Выберите в выпадающем меню команду Properties.

5) На панели Wire Properties в закладке Wire установите флажок Display для отображения имени цепи на схеме.

6) На закладке Net в окне ввода имени Net Name наберите BASE (см. рис. 6−9) и нажмите кнопку ОК для окончания диалога.

Рис. 6−9. Присвоение имени цепи

Это имя автоматически присвоится всем сегментам данной цепи. Заметим, что такой подход не позволяет объединять сегменты одной и той же цепи, не имеющие «физического» контакта между собой, например, находящиеся на разных страницах.

Для соединения цепей имеющих разнесенные на чертеже сегменты используются специальные элементы – порты (Ports).

• Присвойте имя цепи, используя порт

1) Выберите в меню команду Place/Port (расположить порт) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

2) На панели Place Port в окне ввода имени цепи Net Name наберите +12V (см. рис. 6−10).

Рис. 6−10. Установка свойств порта

3) В рамке Pin Cont (количество контактов) установите флажок One Pin (один контакт).

4) В рамке Pin Length (длина вывода) установите флажок Short (короткий).

5) В рамке Pin Orientation (ориентация вывода) установите флажок Vertical (вертикальная).

6) В рамке Port Shape (форма порта) нажмите на кнопку {None} – без рамки.

7) Нажмите кнопку ОК для окончания диалога.

8) Щелкните левой кнопкой мыши по верхней цепи поблизости от места ее подключения к шине. Появится изображения порта.

9) Щелкните левой кнопкой мыши по цепи, подключенной к компоненту Х1 для присвоения ей такого же имени.

10) Щелкните вначале правой кнопкой мыши для сброса параметров команды, а затем, разместив курсор в незанятой элементами области, левой кнопкой мыши для вызова панели Place Port.

11) Повторите пп. 2−10 для назначения глобальных имен остальным цепям.

 

Установка флажка Increment Port Name на панели Place Port приводит к автоматическому прибавлению единицы к текущему номеру цепи. Таким образом удобно именовать цепи с именами вида D1, D2, D3…, каждый раз указывая на цепь с новым именем.

 

Нанесение на схему текстовых надписей

Часто для на схемах присутствуют поясняющие надписи. Последовательность работы по размещению текстов на чертеже подробно рассмотрена в подразделе 4.2.

 

Оформление второго листа схемы

На второй странице начертим второй каскад усилителя.

 

Копирование фрагментов схемы

Система P-CAD позволяет копировать элементы чертежа и переносить их со страницы на страницу (и из проекта в проект!) через буфер обмена Windows. При этом позиционные обозначения компонентов изменяются автоматически.

• Скопируйте часть чертежа на первом листе и перенесите его на второй

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка ).

2) Выделите окном часть чертежа правее шины BUS_1.

3) Нажмите CTRL/C (команда Edit/Copy) – копирование в буфер обмена.

4) Перейдите на вторую страницу с помощью переключателя страниц в статус строке (или нажмите клавишу с буквой L – листание страниц вперед; SHIFT/L – листание назад).

5) Нажмите CTRL/V (команда Edit/Past) – вставка из буфера обмена.

6) Нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, расположите фрагмент чертежа в центре листа.

На втором листе должна появиться схема второго каскада усилителя в виде представленном на рис. 6−11.

Рис. 6−11. Схема на втором листе после копирования из буфера обмена

 

Редактирование схемы

• Удалите из схемы лишние компоненты

1) Щелкните по входному конденсатору C4 левой кнопкой мыши для его выделения и нажмите клавишу DELETE.

2) Аналогично удалите порты Input и Output, сегмент входной цепи и оконечный сегмент цепи +12V.

3) Удалите имя цепи NET00012. Для выделения имени щелкайте по нему левой кнопкой мыши при нажатой клавише SHIFT.

• Отредактируйте некоторые элементы схемы

1) Щелкните по начальному сегменту входной цепи левой кнопкой мыши для его выделения.

2) Укажите курсором правый конец выделенного сегмента, нажмите левую кнопку мыши и растяните проводник до его совмещения с правой границей цепи +12V.

3) При необходимости сдвиньте порт +12V вправо.

• Добавьте компоненты на второй лист

1) Нажмите клавишу с буквой L для перехода на первый лист

2) Щелкните по элементу X1 левой кнопкой мыши для его выделения.

3) Скопируйте его в буфер обмена (CTRL/C).

4) Вернитесь на второй лист и вставьте элемент из буфера в схему (CTRL/V). Разместите его в выходной цепи каскада.

5) Присвойте имя OUTPUT входной цепи каскада, используя команду Place/Port. Имя цепи при этом можно выбирать из раскрывающегося списка.

 

Расстановка позиционных обозначений

Из рис. 6−11 видно, что позиционные обозначения некоторым элементам назначены неверно (нарушен порядок – слева–направо-сверху–вниз). Изменить их можно вручную или автоматически. Вручную – через свойства элементов.

• Измените позиционные обозначения компонентов автоматически

1) Войдите в команду Utils/Renumber (утилиты/перенумеровать).

2) На панели Utils Renumber (рис. 6−12) в рамке Type (тип) установите флажок RefDes (позиционные обозначения).

Рис. 6−12. Параметры переобозначений

3) В рамке Direction (направление) устанавливается направление переобозначений – сверху – вниз (Top to Bottom) или слева – направо (Left to Right). Выбираем второе.

4) В рамке RefDes устанавливается, будут ли в многосекционных компонентах использоваться все секции (флажок Auto Group Parts) или в каждом корпусе останется то количество используемых секций, которое задано разработчиком (флажок — Keep Parts Together). Если выбрать первый вариант, количество используемых многосекционных компонентов может уменьшиться.

5) В окнах Starting Number и Increment Value задаются начальное позиционное обозначение и приращение номера, соответственно.

6) Установите значения параметров, как показано на рис. 6−12 и нажмите ОК.

 

По данной команде переобозначаются все элементы на всех листах!!!

Система выдаст предупреждение, что данная операция не может быть отменена. Можно отменить ее, либо продолжить. Нажимаем ОК.

Результат работы над вторым листом схемы представлен на рис. 6−13.

Рис. 6−13. Схема на втором листе после редактирования

• Сохраните файл проекта с прежним именем.

 

Расстановка соединителей страниц

Для облегчения работы со сложными схемами, занимающими несколько листов больших форматов в системе P-CAD предусмотрены специальные элементы – соединители страниц (Sheet Connector), автоматически показывающие информацию о том на каких листах и в каких зонах чертежа есть продолжение той или иной цепи.

• Расставьте в схеме соединители страниц

1) Подключите к проекту библиотеку Demo.lib, поставляемую вместе с системой P-CAD. Она находится в директории \P-CAD 2001\Demo (команда Library/Setup).

2) Найдите в этой библиотеке и разместите на первом и втором листах схемы компоненты SHEETOUT, подключив их к цепям +12V и OUTPUT , как показано на рис. 6−14 (рис. 6−14,а — первый лист, рис. 6−14,б – второй).

   

         a)                           б)

Рис. 6−14. Межстраничные ссылки на схеме

3) Отредактируйте положение межстраничных ссылок, если они перекрывают другие элементы изображения.

4) Сохраните проект с прежним именем.

Уроки по P-CAD2001
Уроки по P-CAD. Урок 7, часть 2
Ручная и интерактивная трассировка печатных плат в редакторе PCB. Команда Route/Manual – ручная трассировка. Т-образная трассировка. Команда Route/ Interactive – интерактивная трассировка. Команда Route/Miter - сглаживание проводников. Команда Route/Fanout – выравнивание проводников. Команда Route/Bus – прокладка шин. Команда Route/MultiTrace – одновременная прокладка нескольких трасс. Создание внутренних областей металлизации. Металлизированные области в сигнальных слоях. Создание вырезов в областях заливки. Полигоны.
Уроки по P-CAD. Урок 3
Создание и редактирование символов компонентов. Создание новой библиотеки. Создание символа. Обязательные дополнительные атрибуты компонента. Помещение символа в библиотеку. Редактирование библиотечного символа.
Уроки по P-CAD. Урок 6
Создание компонентов. Запуск Библиотечной Операционной Системы. Создание символа компонента. Настройка Редактора символов. Создание символа с помощью мастера. Создание корпуса компонента. Создание компонента в Library Executive. Компоненты со скрытыми и общими выводами. Создание компонента с неоднородными секциями.
Уроки по P-CAD. Урок 1
Запуск редактора схем (Schematic). Выбор и установка системы единиц измерения и размеров чертежа. Установка параметров сетки. Создание новых стилей текста. Редактирование существующих стилей текста. Задание ширины линий и проводников. Настройка параметров отображения. Настройка клавиатуры и мыши. Настройка фильтра выбора объектов. Сохранение шаблона проекта.