ماشین‌حساب PCB در KiCad – محاسبه رگولاتور، ترک، فاصله و RF

18 بازدید

۱۴۰۴-۰۸-۱۹

4 دقیقه

نویسنده: Alex
درباره نویسنده: ---

معرفی

ماشین‌حساب PCB نرم‌افزار Kicad مجموعه‌ای از ابزارهایی است که به شما کمک می‌کنند تا مقادیر قطعات یا دیگر پارامترهای طراحی خود را پیدا کنید. ماشین‌حساب ابزارهای زیر را داراست:

رگولاتورها
ضخامت ترک
فاصله الکتریکی
خط انتقال
تضعیف‌کننده‌های RF
کد رنگ
کلاس‌های برد
ماشین‌حساب‌ها

رگولاتورها

این ماشین‌حساب به‌منظور یافتن مقادیر مقاومت‌هایی که برای رگولاتورهای خطی و LDO نیاز است به شما کمک می‌کند.

regulators

برای نوع استاندارد ولتاژ خروجی Vout به‌عنوان تابعی از ولتاژ مرجع و مقاومت‌های R1 و R2 به شکل زیر محاسبه می‌شود:

محاسبه ولتاژ خروجی Vout با ولتاژ و مقاومت‌های R1 و R2

برای نوع سه ترمینال به علت جریان نشتی Iadj که از پین adjust می‌گذرد یک فاکتور تصحیح نیز به معادله اضافه می‌شود:

Calculation2

این جریان به طور معمول زیر 100 میکروآمپر بوده و می تواند با احتیاط صرف نظر شود.

برای استفاده از این ماشین‌حساب پارامترهای نوع رگولاتور،Vref و در صورت نیاز Iadj را وارد کرده، فیلدی که می‌خواهید محاسبه شود را انتخاب کرده (یکی از مقاومت‌ها یا ولتاژ خروجی) و دو مقدار دیگر را وارد کنید.

تضعیف‌کننده‌های RF

با کمک ابزار تضعیف‌کننده RF شما می‌توانید مقادیر مقاومت‌هایی که برای نوع‌های متفاوت تضعیف‌کننده‌ها نیاز هستند را محاسبه کنید:

PI
Tee
Bridged Tee
Resistive Splitter

برای استفاده از این ابزار ابتدا نوع تضعیف‌کننده‌ای که نیاز دارید را انتخاب کنید سپس امپدانس ورودی و خروجی و تضعیف موردنظر خود را وارد کنید.

E-Series

این ماشین‌حساب به شناسایی ترکیباتی از مقاومت‌های سری E که یک مقاومت موردنیاز را برآورده می‌کند کمک می‌کند. این ابزار مقاومت‌هایی که موجود نیستند را حذف می‌کند.

کد رنگ

این ماشین‌حساب کمک می‌کند تا نوارهای رنگی مقاومت را به مقدار مقاومت برگردانید. برای استفاده از آن ابتدا تلرانس مقاومت را انتخاب کنید: 10%، 5% مساوی یا کوچکتر از 2%. برای مثال:

زرد بنفش قرمز طلایی
1kohm با خطای 1%: قهوه ای مشکی مشکی قهوه ای قهوه ای

خط انتقال

تئوری خط انتقال یکی از مباحث مهم در آموزش مهندسی RF و میکروویو هست.

در ماشین‌حساب شما می‌توانید انواع مختلف خط‌ها و پارامترهای خاص آنها را انتخاب کنید.

مدل‌های پیاده‌سازی شده وابسته به فرکانس هستند؛ بنابراین آنها با مدل‌های ساده‌تر در فرکانس‌های به‌اندازه کافی بالا سازگار نیستند.

این ماشین‌حساب تا حد بسیار زیادی مبتنی بر Transcalc است.

اندازه Via

ابزار Via size خصوصیات دمایی و الکتریکی یک پد عبوری متالیزه یا یک ویا را محاسبه می‌کند.

ضخامت ترک

ابزار Track Width ضخامت ترک برای رساناهای برد مدارچاپی در یک جریان و افزایش دمای مفروض محاسبه را می‌کند. این ابزار از فرمول‌های IPC-2221 استفاده می‌کند.

فاصله الکتریکی

این جدول کمک می‌کند تا حداقل فاصله بین رساناها را پیدا کنید.

هر خط جدول دارای یک حداقل فاصله توصیه شده بین رساناها برای یک رنج ولتاژ مفروض (پیک‌های AC یا DC) است. اگر شما مقادیری برای ولتاژهای بالاتر از 500 ولت نیاز دارید، مقدار را در کادر گوشه چپ وارد کرده و Update Values را فشار دهید.

کلاس‌های برد

کلاس‌های کارایی

در IPC-6011 سه کلاس کارایی ارائه شده است.

کلاس یک محصولات الکترونیکی عمومی: شامل محصولات مصرفی، تعدادی از کامپیوترها و واسطه‌های کامپیوتر که برای برخی کاربردها در جایی که نقص‌های سطحی مهم نیستند و نیازمندی‌های عمده تابعی از برد چاپی تکمیل شده است.
کلاس دو محصولات الکترونیک خدماتی اختصاصی: شامل تجهیزات ارتباطی، ماشین‌های تجاری سطح بالا، وسایل اندازه‌گیری جایی که کارایی و طول عمر بالا نیاز بوده ضمن اینکه برای آنها سرویس‌دهی بدون وقفه مطلوب است؛ اما حیاتی نیست. تعداد مشخصی از نقص‌ها مجاز هستند.
کلاس 3 محصولات الکترونیکی با اطمینان بالا: شامل محصولات و تجهیزاتی که کارایی مداوم و یا کارایی به هنگام نیاز برای آنها حیاتی است. از رده خارج بودن تجهیزات مورد قبول نیست و باید به هنگام نیاز عمل کند مثل آیتم های مرتبط با سلامتی یا سیستم های کنترل پرواز. بردهای چاپی در این کلاس برای کاربردهایی که سطح بالایی از اطمینان و خدمات نیاز است مناسب هستند.

انواع PCB

در استاندارد IPC-6012B شش نوع از PCB تعریف شده است:

بردهای چاپی بدون سوراخ‌های متالیزه
- برد یک‌لایه
و بردهایی با سوراخ‌های عبوری متالیزه
- برد دولایه
- برد سه‌لایه بدون ویاهای دفن شده و کور
- برد چهارلایه با ویاهای کور و با یا بدون ویاهای دفن شده
- برد هسته فلزی پنج‌لایه بدون ویاهای کور یا دفن شده
- برد هسته فلزی شش‌لایه با ویاهای کور و با یا بدون ویاهای دفن شده

انواع PCB