Задачи конструирования печатных плат

В РЭА печатные платы применяются практических на всех уровнях конструктивной иерархии: на нулевом – в качестве основания гибридных схем и микросборок, на первом и последующих – в качестве основания, механически и электрически объединяющего все элементы, входящие в электрическую принципиальную схему РЭА и её узлов. При разработке конструкции печатных плат решаются следующие взаимосвязанные между собой задачи:

1. Схемотехнические – трассировка печатных проводников, минимизация слоев и т.д.;

2. Радиотехнические – расчет паразитных наводок, параметров линий связи и пр.;

3. Теплотехнические – температурный режим работы ПП, теплоотводы;

4. Конструктивные – размещение элементов на ПП, контактирование и пр.;

5. Технологические – выбор метода изготовления, защита и пр.

Основные правила конструирования печатных плат

1. Максимальный размер стороны ПП не должен превышать 500 мм. Это ограничение определяется требованиями прочности и плотности монтажа.

2. Соотношения сторон ПП для упрощения компоновки блоков и унификации размеров ПП рекомендуются следующие: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 3:2, 5:2 и т.д.

3. Выбор материала ПП, способа её изготовления, класса плотности монтажа должны осуществляться на стадии эскизного проектирования, так как эти характеристики определяют многие электрические параметры устройства.

4. При разбиении схемы на слои следует стремиться к минимизации числа слоев. Это диктуется экономическими соображениями.

5. По краям платы следует предусматривать технологическую зону шириной 1,5-2,0 мм. Размещение установочных и других отверстий, а также печатных проводников в этой зоне не допускается.

6. Все отверстия должны располагаться в узлах координационной сетки. В крайнем случае, хотя бы первый вывод микросхемы должен располагаться в узле координатной сетки.

7. На печатной плате должен быть предусмотрен ориентирующий паз (или срезанный левый угол) или технологические базовые отверстия, необходимые для правильной ориентации платы.

8. Печатные проводники следует выполнять минимально короткими.

9. Прокладка рядом проводников входных и выходных цепей нежелательна во избежание паразитных наводок.

10. Проводники наиболее высокочастотных цепей прокладываются в первую очередь и имеют благодаря жтому наиболее возможно короткую длину.

11. Заземляющие проводники следует изготовлять максимально широкими.

Лекция 8-9: Система Altium Designer – структура, взаимосвязь между проектами, особенности проектирования. Области применения

История развития

Программные продукты САПР австралийской фирмы Protel Technologies, предназначенные для проведения сквозного проектирования функциональных узлов РЭС, известны с 90-х гг. На рынок последовательно выходили версии Tango PRO, Protel 99 SE (1999 г.), Protel DXP (2002-2004 гг.). Права на продукты Protel в 2005 г. Перешли к фирме Altium Ltd., и в настоящее время версия Protel DXP, получившая определенное развитие, вышла на рынок под именем Altium Designer. Это современная мощная «сквозная» САПР, превосходящая многие другие по эффективности.

Отличительной особенностью является её возможность проектировать функциональные узды на микросхемах программируемой логики (ПЛИС или FPGA, в англоязычной лексике). Для этого используется как обычный, схемный ввод исходных данных, так и ввод описания логики на языке описания схем VHDL. Это позволяет модернезировать проекты, ранее разработанные на микросхемах малой и средней степени интеграции, выполнив их на ПЛИС, и разрабатывать новые проекты на ПЛИС непосредственно в среде Altium Designer. Допускается также импорт входных данных из других САПР, например P-CAD, OrCAD, PADS и др.

Фирма Altium Ltd., обладающая также правами на продукты P-CAD, в 2006-м году приняла решение прекратить дальнейшее развитие продуктов P-CAD, заканчивая версией 2006, полностью перейти на Altium Designer 6 и в дальнейшем развивать только этот продукт. Фирма при этом заверяет пользователей, обладавших лицензией на P-CAD, что, благодаря развитым средствам конверсии форматов данных, они не испытают неудобств и не потерпят ущерба при переходе с P-CAD на Altium Designer.

Возможность выполнения проектов с использорванием интегральных микросхем программируемой логики (ПЛИС или FPGA) в интегрируемой среде Altium Designer дает преимущества этому программному комплексу.

При всех своих достоинствах, Altium Designer, однако, как и другие «электронные» САПР, не дает возможности провести полный цикл сквозного проектирования изделия, включающий этап выпуска конструкторской документации по ЕСКД. Конечным результатом работы «электронных» САПР является интегральный графический образ печатной платы и файлы управляющей информации для автоматизированного производства печатных плат. Этой информации достаточно для «бездокументального» производства, однако, принятые на производстве системы ведения рабочей конструкторской документации предполагают, крмое этого, выпуск конмплекта рабочей конструкторской документации на «твердом» (бумажном) или «электронном» носителе – в виде файлов в памяти ЭВМ.