قسمت دوازدهم: نکات کاربردی طراحی PCB

قسمت دوازدهم: نکات کاربردی طراحی PCB

قسمت دوازدهم: نکات کاربردی طراحی PCB
قسمت دوازدهم: نکات کاربردی طراحی PCB

در قسمت یازدهم ( تنظیمات Rules آلتیوم دیزاینر ) آموزش آلتیوم دیزاینر به معرفی تنظیمات مهم و کاربردی Rules در آلتیوم دیزاینر پرداختیم. در این قسمت به نکات کاربردی طراحی PCB می‌پردازیم. با سیسوگ همراه باشید.

 

روند طراحی یک برد از آغاز تا پایان:

  1. ایجاد یک فایل جدید و اضافه کردن به پروژه
  2. تنظیم نقطه مرجع
  3. تغییر واحد به میلی‌متر (mm)
  4. رسم KeepOut
  5. تنظیمات Rules
  6. آوردن اطلاعات شماتیک به PCB
  7. چیدمان قطعات

 

خب حالا که ما قطعات را از شماتیک به PCB آوردیم و تنظیمات Rules را نیز انجام دادیم با قدرت آماده‌ایم تا طراحی PCB را شروع کنیم. در حین طراحی PCB رعایت یکسری نکات به بهتر شدن کیفیت برد و جریان‌دهی بهتر کمک می‌کند.

 

 

تنظیم نقطه مرجع

در هنگام طراحی داشتن یک نقطه مرجع در کشیدن KeepOut و چیدمان المان‌ها می‌تواند بسیار کمک کننده باشد. برای تنظیم این نقطه از نوار بالای صفحه در زبانه Edit روی گزینه Orign کلیک کرده و با انتخاب گزینه Set نقطه مورد نظر را به عنوان نقطه مرجع در PCB تعیین نمایید.

 

تعیین نقطه مرجع در آلتیوم

 

تغییر واحد به میلی‌متر (mm)

بطور پیش فرض واحد اندازه‌گیری  آلتیوم mil است که می‌توانید با فشردن دکمه “Q” آن را به mm تغییر دهید و برعکس.

 

نکات کاربردی طراحی PCB

برای طراحی یک برد به صورت حرفه‌ای یک سری الزامات را باید رعایت کرد که عبارتند از:

  • الزامات مربوط به جریان عبوری و ولتاژ
  • الزامات مربوط به ساخت مدار چاپی
  • الزامات مربوط به عوامل محیطی (شامل محدودیت ابعاد برد و …)
  • الزامات مربوط به زیبایی طراحی

 

الزامات مربوط به جریان عبوری و ولتاژ

اگر از یک ترک بیشتر از توان معقولش جریان عبور کند دوتا مساله پیش میاد:

هرچه ترک باریک‌تر باشد و جریان عبوری از آن بیشتر باشد، تلفات اهمی در طول ترک بیشتر می‌شود که این موضوع در ترک‌های تغذیه اهمیت دارد. اگر جریان عبوری به حدی زیاد باشد که رسانا را داغ کند ترک پاره می‌شود.

خوب راهکار چیست؟

تا جای ممکن ترک‌ها را پهن بکشید.

همان‌طور که گفتیم مساله پهنای ترک در مسیرهای تغذیه از اهمیت بیشتری برخوردار است. اگر ترک‌های تغذیه نازک باشد یا در مسیر زیاد Via خورده باشد، باعث می‌شود برد از لحاظ جریان دهی به قسمت‌های مختلف با چالش روبرو شود.‌ پس بهتر است ابتدا در حین طراحی و چیدمان به صورت ذهنی بدانید مسیر تغذیه را از کجا قرار است رد کنید تا آن مسیر را مسدود نکنید و نیاز به Via زدن زیاد نداشته باشد و اینکه ترک‌های تغذیه را تا جای ممکن پهن بگیرید. (این پهنا متناسب با میزان جریان کشی برد هست مثلا می‌توان پهنا را روی 1mm یا 1.5mm قرار داد.)

اگر جایی مجبور به Via زدن شدید برای تغذیه بیش از یک Via قرار دهید تا از بابت جریان‌کشی خیالتان راحت باشد و بهتر است روی Via ها یک Fill هم قرار دهید تا اتصال قوی‌تری برقرار شود.

ّFill در آلتیوم دیزاینر

 

از Via با اندازه 0.25mm حداکثر جریان 1.5A عبور می‌کند. پس اگر برد شما جریان‌کشی لحظه‌ای بالایی دارد به Via های بیشتری روی مسیر تغذیه نیاز دارید.

نکته: بهترین حالت قرار دادن چند Via در طول ترک به صورت موازی است. اندوکتانس Via زیاد است که با موازی کردن اندوکتانس آن‌ها کم می‌شود.

الزامات طراحی PCB

روی مسیر تغذیه و در نزدیکی پایه‌های تغذیه حتما از خازن با ظرفیت مناسب استفاده کنید تا اثر نویزهای احتمالی در مسیر تغذیه را گرفته و ولتاژ صاف‌تری را به آی‌سی تحویل دهد.

الزامات مربوط به ساخت مدار چاپی

برای چیدمان قطعات در برد بهتر است به این ترتیب پیش برویم:

  1. چیدمان قطعات با موقعیت مشخص (مانند کانکتور ، پیچ و …)
  2. تجمیع قطعات هر بخش کنار یکدیگر
  3. چیدمان محلی و مسیرکش اولیه
  4. کنار هم قرار دادن اجزای پازل (هر بخش کنار دیگری)

چیدمان قطعات:

ابتدا قطعات ثابت را قرار می‌دهیم.

سعی می‌کنیم هرآنچه مربوط به ورودی برد است در یک سمت (مثلا بالا یا سمت چپ برد) قرار دهیم و خروجی‌ها را در سمت دیگر (پایین یا راست).

پس از قرار دادن پیچ‌ها در PCB می‌توان ارتباط آن‌ها را با شماتیک قطع کرد. بدین صورت که Type پیچ را روی Graphical قرار دهید.

 

Graphical کردن قطعه در آلتیوم دیزاینر 18

 

تجمیع قطعات هر بخش کنار یکدیگر و مسیرکشی اولیه:

در هنگام طراحی برد بهتر است مدار را به بخش‌های مختلف تقسیم کنیم و قطعات هر بخش را کنار هم قرار دهیم. مثلاً قطعات مربوط به بخش رگولاتور و تغذیه شامل آی‌سی و خازن‌های ورودی و مقاومت‌ها کنار هم باشند، بخش مربوط به اترنت و شارژر و … هم به همین صورت. این‌طوری هم چیدمان منظم‌تری داریم و هم بعداً بهتر می‌توان برد را عیب‌یابی کرد (به عبارتی قطعات هر بخش شرق و غرب نیست و مجبور نیستیم دنبالشون بگردیم!!)

پس از کنار هم قرار دادن قطعات مسیرکشی اولیه هر بخش را انجم می‌دهیم. گاهی ممکن است این مسیرکشی در زمان کنار هم قرار دادن بخش‌ها نیاز به تغییرات داشته باشد. که بستگی به چینش بخش‌ها و دیگر ترک‌ها دارد.

تجمیع قطعات هر بخش در آلتیوم دیزاینر

 

کنار هم قرار دادن اجزای پازل:

پس از اینکه چیدمان هر بخش را به صورت مجزا انجام دادیم تمام بخش‌ها را مانند پازل کنار هم قرار می‌دهیم و ترک‌کشی نهایی را انجام می‌دهیم.

چیدمان نهایی طراحی برد در آلتیوم دیزاینر

 

در نهایت نیز برد را Polygon کرده و از طریق Tools—> Design Rule Check طراحی را چک نهایی می‌کنیم و تمام 🙂

 

Design Rule Check در آلتیوم دیزاینر

 

خب تا اینجا با توجه به نکات کاربردی طراحی PCB توانستیم برد PCB مان را طراحی کنیم. در قسمت سیزدهم ( دستورات پرکاربرد و کلیدهای میان‌بر در آلتیوم دیزاینر ) به کلیدهای میان‌بر در آلتیوم دیزاینر می‌پردازیم. با سیسوگ همراه باشید.

 

 

 

حمایت از electronic girl

خوشحال میشیم برای تداوم و کیفیت ما رو حمایت کنید.

0 نفر

پــــســنــدیـده انـد

توجه

electronic girl
electronic girl

دوستدار الکترونیک

دیدگاه ها

15 دیدگاه

  • Arsham
    ۱۵ دی ۱۴۰۰

    جا داشت tear drop با مسیر میانبر te را هم اضافه کنید ولی در کل آموزش عالی و روانی هست ممنون که وقت گذاشتید

    • Zeus ‌
      Zeus ‌
      ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۱

      متشکرم از نظر لطفتون

  • مهرداد صفدری
    مهرداد صفدری
    ۲۸ مرداد ۱۳۹۹

    با سلام
    و عرض خسته نباشید و تشکر بابت این سایت عالی
    در آلتیوم 17 پنل تنظیمات Via دو تیک پایین صفحه باز شده در قسمت Solder Mask Expansion که با Force شروع شده اند در آلتیوم 18 وجود دارد؟
    فصل 14 شما دو فایل رو برای وارد کردن لوگو معرفی کردید که در پوشه های آلتیوم بنده وجود ندارد امکان ارسال به ایمیل هست ممنون

  • الهام
    ۱۱ تیر ۱۳۹۹

    سلام. خسته نباشید
    یه سوال دارم ازتون، درخصوص مسیرهای تغذیه ایا نزدیک هم کشیدن مثبت و منفی تغذیه در کل مدار اشکال ایجاد نمیکنه؟ و اینکه بهتره که خط زمین دورتادور برد کشیده بشه؟ عرض خطوط غیر خطوط تغذیه اگر زیادتر از حد جریان کشی باشه مشکلاتی از قبیل نویز ایجاد نمیکنه؟
    ممنون میشم پاسخ بدین

    • Zeus ‌
      زئوس Zeus
      ۱۶ تیر ۱۳۹۹

      سلام دوست عزیز
      منطقا این مورد مشکلی ایجاد نمیکنه
      بیشتر بودن عرض خطوط مشکلی پیش نمیآره – در واقع کم بودن عرض خطوط نسبت به جریان عبوری از آنها میتواند مشکل نویز و حتی گرم کردن را ایجاد کند.
      نکته مهمی که باید در نظر داشته باشید اینه که توی طراحی بردتون سعی کنید از ایجاد حلقه جلوگیری کنید مثل همین مورد که خودتون فرمودید کشیدن زمین دور تا دور بورد – اگه ایجاد حلقه کنه مناسب نیست نه تنها برای زمین برای کلیه خطوط مگر این که بخواید آنتن بسازید.

  • محمد
    ۱۹ دی ۱۳۹۸

    از آموزش های خوبتان بهره بردم.
    تبریک میگم تسلط تون را به موضوع ، قدرت بیان و هم تصمیم تون برای به اشترک گذاشتن آموخته ها.

    یک سوال هم داشتم:
    آموزش ها تون را به ترتیب دنبال کردم.
    به نظرم رسید که این دو موضوع که اول همین مطلب اشاره کردید، در مطالب قبلی از قلم افتاده باشند:
    تغییر واحد به میلی‌متر (mm)
    تنظیم نقطه مرجع
    یا اینکه من پیدا نمیکنم؟

    • Nasim Hematian
      electronic girl
      ۲۱ دی ۱۳۹۸

      سلام. ممنون دوست عزیز از لطف شما و باعث خرسندی هست که آموزش ها مورد استقبال قرار رفته.
      تغییر به واحد به میلی متر در قسمت ششم (مقدمات طراحی PCB در آلتیوم 16 و 18) بیان شده
      ولی در خصوص نقطه مرجع حق با شماست و از قلم افتاده که در همین پست اصلاح شده و به مقاله اضافه می شود.
      ممنون از یادآوری به جای شما

  • parsa
    ۱۶ دی ۱۳۹۸

    سلام
    من دنبال چکیده ای از استاندارهای طراحی برد مدار چاپی هستم
    مخصوصا خلاصه ای از ترجمه استاندارد ipc2221-23
    ممنون میشم اگه دوستان کسی میتونه راهنمایی یا کمک کنه

  • مهدی
    ۲۲ آذر ۱۳۹۸

    سلام ، موردی را می خواستم بگم ، پیرامون لایه mechanical layer 1 , این لایه طبق تعاریف استاندارد مربوط است به خط برش برد مدارچاپی ، که متاسفانه از ابتدا برخی مهندسین طراح و شرکت های سازنده داخلی به این موضوع دقت نکردند و تا امروز لایه keep out را به عنوان لایه برش در نظر میگیرند ، که در اصل مربوط به محدوده مجاز رسم مسیرهای مسی هست و نه خط برش برد مدارچاپی .
    به صورت واضح این موضوع در تمام مثال های نرم افزار پروتل ۹۹ ، پروتل DXP و آلتیوم دیزاینر مشخص است ، ولی چون همه طبعیت نمی کنند ، حالت استاندارد پیدا کرده است و صحبتی از آن به میان نمی آید.
    این موضوع با یک جستجوی ساده هم قابل مشاهده است.
    موفق باشید 👍

    • Nasim Hematian
      electronic girl
      ۲۳ آذر ۱۳۹۸

      سلام دوست عزیز
      ممنون که اطلاعاتتون را با ما به اشتراک گذاشتید.
      خوشحال میشیم رفرنسی در این باره برای دوستان قرار دهید.
      سپاس

      • M Hariri
        M Hariri
        ۲۳ آذر ۱۳۹۸

        ممنون ، یکی از رفرنس ها را اشاره کردم ، مثال های خود نرم افزار می باشد

        در لینک زیر هم به صورت گرافیکی این مطلب مشخص و تعریف شده است

        http://www.bitweenie.com/listings/pcb-layers/

        تعریف دقیق لایه های نرم افزار های طراحی در هر شاخه ای (فارغ از اینکه کاربران چه عادتی به استفاده از لایه ها پیدا کرده اند) کمک شایانی به استاندارد شدن زبان طراحی بین طراحان در کل دنیا می کند و از طرفی باعث ارتقاء سطح کیفی و کمی کارهای حرفه ای می گردد

  • سیاوش
    ۲۱ آذر ۱۳۹۸

    واقعا ممنونم از زحماتتون
    مطالب بسیار کاربردی ومفید هستند سپاس

    • Nasim Hematian
      electronic girl
      ۲۳ آذر ۱۳۹۸

      ممنون دوست عزیز
      خوشحالیم که مطالب برای شما مفید هستند

پر بحث ترین ها

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه اول سیسوگ (مسابقه اول: درک سخت افزار) انتقادهای زیادی رو در پی داشت تا جایی که حتی خودمم به نتیجه مسابقه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش

راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661 و دانلود کتابخانه آن

LCD گرافیکی یکی از مهم ترین پارامترهای موجود در طراحی انواع مدارات الکترونیکی پیچیده و حتی ساده است ، نمایش وضعیت و...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 4 سال پیش

ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کنترل امروزه کاربرد زیادی پیدا کرده است؛ از ریموت‌های درب بازکن تا ریموت‌های دزدگیر و کنترل روشنایی همه از یک اصول اولیه پیروی می‌کنند و آن‌هم ارسال اطلاعات به‌صورت بی‌سیم است....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش

همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

امنیت همیشه و در همه‌ی اعصار، مقوله‌ی مهم و قابل‌توجه‌ ای بوده و همیشه نوع بشر به دنبال امنیت بیشتر، دست به ابداعات و اختراعات گوناگونی زده است. ریموت کنترل یکی از این اختراعات است. در این مقاله، به بررسی امنیت انواع ریموت‌های کنترل خواهیم پرداخت....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش

مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

نزدیک به 5 ماه از مسابقه دوم سیسوگ می‌گذره و فکر کردم که بد نیست یک چالش جدید داشته باشیم! البته چالش‌ها...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش

مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

بزنم میکروکنترلر را بسوزونم اونم تو  این شرایط!، طراحی مسابقه از اون چیزی که به نظر می‌رسه سخت‌تر است، باید حواست باشه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 10 ماه پیش

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01  با کتابخانه سازگار با انواع میکروکنترلرها و کامپایلرها قبل از اینکه قسمت بشه با ماژول...

رسول خواجوی بجستانی رسول خواجوی بجستانی
  • 3 سال پیش

ساخت ماینر با FPGA و ARM

چند ماهی هست که تب بیت کوین و ارزهای دیجیتال خیلی بالا رفته! چه شد که این پست را نوشتم همانطور که...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش

کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

در قسمت اول به یکسری اطلاعات کلی ماژول mc60 پرداختیم، با نرم افزار QNavigator کار کردیم و یک هدربرد هم برای کار...

Mahdi.h   Mahdi.h  
  • 3 سال پیش

مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

حدود ۷ ماه پیش، مسابقه سوم سیسوگ رو برگزار کردیم و کلی نکته در مورد خواندن رشته‌های ورودی را بررسی کردیم. فکر...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 1 سال پیش
سیـــســـوگ

مرجع متن باز آموزش الکترونیک