Начало статьи здесь.
И теперь переходим к ГОСТу. Первый шаг – определимся с тем, каким способом должна быть изготовлена ПП. Итак, существует 7 классов точности. Платы с классами точности 1 и 2 можно изготовить в прямом смысле этих слов на коленке. Из оборудования Вам понадобится лазерный ЧБ принтер и обычный утюг (я говорю про метод ЛУТ, про использование ЧПУ, 3Д-принтера и лазера). Конечно же, найдутся те, кто будет считать, что ЧПУ достойны более высокой оценки, нежели пригодность к изготовлению ПП 1 и 2 класса точности. Но, к сожалению, если у Вас не завалялся супер профессиональный аппарат стоимостью миллионов 5-6, то увы...
3 класс точности – наиболее распространенный. Это то, что мы можем сделать также в домашних условиях, но уже с применением более специального оборудования, чем утюг. Сюда относятся методы с применением фоторезистов. Поэтому, если хотите сделать что-то красиво, то запаситесь ультрафиолетовой лампой (полутора Ватт вполне хватит, не гонитесь за советами людей, которые говорят, что лучше использовать чуть ли не 100-ваттные – сделаете только хуже, потому что одно дело – «недосветить» фоторезист и он тогда всего-лишь отвалится от текстолита при проявке, и совсем другое – «пересветить». В лучшем случае не сможете очистить от краски проводники после травления. В худшем – после проявки получите полностью залитую краской плату, которую не сможете отшкрябать от меди даже неждачкой. Так что не гонитесь за скоростью. Лучше держать заготовку под УФ-излучением 5 минут и получить на выходе качественную плату, чем 20 секунд и потом час думать как исправить брак). Применяется этот класс точности для создания односторонних и двухсторонних ПП.
Оборудование для изготовления ПП 4 класса точности и выше имеется на производстве, и то не на каждом. Да и применяются эти классы точности в основном для создания многослойных плат.
Мы будем использовать 3 класс точности. Смотрим пункт 5.3.6 ГОСТ Р53429-2009. Наименьшая ширина проводника составит 0,25 мм, наименьшее расстояние между проводниками 0,25 мм, гарантийный поясок КП – 0,1 мм.
Также из данного ГОСТа берем таблицу из пункта 5.3.4:
Для чего нам эти данные? С помощью них мы найдем допустимые значения ширины медных дорожек на нашей плате, диаметры отверстий под выводы компонентов и диаметры контактных площадок.
Наименьший номинальный диаметр КП можно найти по следующей формуле:
Номинальный диаметр отверстий d можно найти по следующей формуле:
Установку компонентов на плату мы будем выполнять вручную, значение r выберем равным 0.2 мм.
Определимся с диаметрами выводов компонентов. Все компоненты, монтируемые на ПП принято объединять в группы по диаметру выводов. Рекомендуется, чтобы этих групп на одну плату было не больше трёх. Составим табличку, в которой из даташитов соберем сведения о размерах и параметрах выводов компонентов.
Обратите внимание, для того, чтобы найти в табличке диаметр выводов электролитических конденсаторов нам нужно сначала определиться с их диаметрами. Диаметры компонентов указаны в больших таблицах на рисунках 84 и 85, а диаметры выводов указаны в маленьких табличках на тех же рисунках. Для примера рассмотрим элемент С4. Для него справедливы параметры, приведенные на рисунке 84. В большой таблице находим пересечение строки и столбца с заданными нам параметрами. В ячейке, которая окажется в месте этого пересечения будут указаны необходимые нам размеры:
Итак, для группы 1 наибольшим является значение диаметра 0.6 мм, для группы 2 – 1.07 мм, для группы 3 – 1.4 мм.
Для того, чтобы продолжать расчет нам нужно понять какие размеры будет иметь наша плата. Определим площадь, которую будут занимать компоненты на нашей плате. Для этого найдём сумму площадей для всех компонентов:
Элементы мы «лепить» вплотную друг к другу не будем. Поэтому следует ввести коэффициент дезинтеграции. Данный коэффициент показывает во сколько раз размер платы больше площади, которую занимают компоненты на ней. Обычно значение коэффициента дезинтеграции выбирают из ряда от 1 до 3. Примем его значение равным 3, тогда площадь нашей платы:
Согласно стандарту рекомендовано выбирать размеры ПП кратными 2.5 мм, если ее длина менее 100 мм (Пункт 5.1.2 ГОСТ Р53429-2009). Пусть длина платы будет равна 100 мм, а ширина 55 мм. Это вполне удовлетворяет заданным условиям.
Определяем диаметры монтажных отверстий для трёх групп компонентов (Значение нижнего отклонения диаметра берем из таблицы, приведенной на рисунке 96. Выбираем его следующим образом: 1 группа компонентов – диаметр отверстия больше 0.3 мм, но меньше 1 мм, отверстие без металлизации. Значит отклонения размеров его диаметра составляют +/- 0.05 мм. Нижнее – это минус 0.05 мм, но его в формулу мы подставляем по модулю. 2 и 3 группы компонентов попадают под характеристики: диаметр отверстия больше 1 мм, без металлизации, а значит для них значение «модуль дельта d» составит 0.1 мм):
Диаметры монтажных отверстий принято выбирать из ряда 0.05, 0.075, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 3.0 мм.
А значит, что для первой группы диаметр будет равен 0.9 мм, для второй группы – 1.4 мм, для третьей группы – 1.7 мм.
Отлично: с одним из параметров проводящего рисунка разобрались. Теперь можем найти диаметры контактных площадок. Для этого нужно снова обратиться к ГОСТу, к пунктам 5.4.1 и 5.4.3 (здесь мы найдем значение параметров Т):
С контактными площадками разобрались, с параметрами платы разобрались. Можем переходить к доведению до ума библиотек компонентов в P-CAD. Начнем с резисторов как с самых простых компонентов. Открываем P-CAD Pattern Editor:
Разберемся с функционалом. Смотрим на меню инструментов, расположенное в левом углу. Я подпишу инструменты прямо на рисунке:
Итак, создадим посадочное место для всех резисторов, кроме R12. И вновь оговорка. Нам нужно задать шаг координатной сетки. Делаем мы это согласно рекомендациям ГОСТ Р 51040-97. Смотрим на пункт 5.2:
И заодно читаем уточнение в пунктах 6.1 и 6.2: «По согласованию с заказчиком в типовых конструкциях ПП, использующих элементную базу с шагом, кратным 2.54 мм, допускается применение координатной сетки с номинальным шагом 2.54 мм в обоих направлениях.
В тех случаях, когда необходима координатная сетка с меньшим шагом, допускается применение шага 0.635 мм.
Меньшие значения шага координатной сетки не допускаются.». Как бы это ни было прискорбно, но заказчик, то есть в нашем случае преподаватель, по дисциплине которого Вы делаете данную работу, почти всегда против шага сетки, кратного 2.54 мм. Почему? Всё просто: ему сложнее проверять верность выполнения такой работы и ничего большего. А теперь представьте, что в Вашей работе расстояние между выводами ВСЕХ компонентов кратно этому шагу. Как же быть в таком случае? Варианта два: первый – постараться договориться с «заказчиком», показать ему, что сделать это необходимо (если он – человек адекватный, то обязательно пойдёт Вам навстречу), второй – искать компоненты – аналоги с другим шагом, а это уже не так просто. Есть ещё третий вариант, но его я не советую применять вообще: ГОСТ допускает расположение одного из монтажных отверстий посадочного места компонента в узле координатной сетки, в то время, как остальные «будут висеть в воздухе». Согласитесь, это не есть красиво.
Нам же с Вами несказанно везёт: расстояния между выводами всех компонентов кратно 0.05 мм. За исключением компонентов PLS-2. У них шаг 2.54 мм. К счастью, «ПЛС-ки» выпускаются еще и с шагом 2 мм:
Нам никто не мешает отрезать от этой полосы столько штырей, сколько нам понадобится, а в перечне элементов затем указать что-то вроде PLS2-2.
Таким образом, решено: посадочные места для компонентов «разводим» с шагом координатной сетки 0.05 мм. Итак, резисторы. Они относятся к первой группе компонентов, значит диаметр отверстия здесь будет 0.9 мм, диаметр контактной площадки – 1.4 мм. Расстояние между выводами мы задали равным 12 мм (Именно задали. Нигде для подобного типа корпусов точных рекомендаций нет. Разве что в некоторых стандартах прописано минимальное расстояние от края компонента до места изгиба его вывода. Слово «минимальное» здесь является ключевым.). В нижнем меню Pattern Editorиз списка слоев выбираем слой Top(почти всегда выбран по умолчанию). В окошке Grid Select устанавливаем значение 0.05. На инструментальной панели выбираем инструмент «Place Pad». При нажатии на него появится окно:
Жмём ОК. Курсор приобретет вид крестика. Наводим его на одну из точек координатной сетки делаем клик левой клавишей мыши. В указанном нами узле размещается центр КП:
Данная КП построена Пикадом с использованием параметров по умолчанию. Чтобы сделать ее такой, какой нам нужно, изменяем курсор на «Select»(на стрелочку), нажимаем на КП левой кнопкой мыши, затем правой. В открывшемся выпадающем меню выбираем пункт «Properties». Откроется соответствующее окошко:
В окне «Default Pin Designator» указываем 1. Затем жмём кнопку «Pad Styles». Откроется следующее окошко:
Здесь собраны все доступные нам стили КП. Пока что это только стиль «Default». Нам нужно создать собственный. Для этого жмём «Copy». В открывшемся окне введем название нашего стиля, который мы создаем. Я назову его «st1». Жмём ОК и возвращаемся в окно Options Pad Style. Теперь в списке стилей появился наш.
Кликаем по нему левой кнопкой мыши и нажимаем кнопку «Modify(Simple)».
Откроется следующее окно:
Здесь, вроде, всё понятно на уровне интуиции. Форму КП (Shape) оставляем Ellipse. Ширину и высоту делаем 1.4mm. Параметр Diameter(диаметр монтажного отверстия) устанавливаем равным 0.9mm.
Жмём ОК. Затем Close. Вновь оказываемся в окне Pad Properties. Здесь из списка (тип списка «combobox») «Pad Style» выбираем созданный нами стиль:
Жмём ОК и видим, что КП преобразилась в соответствии с нашими к ней требованиями:
Теперь нам нужно создать еще одну КП на расстоянии 12 мм от первой. Наводим курсор на центр площадки. Кликаем левой кнопкой мыши и жмём «Ctr+C». Тут же жмём «Ctr+V». Новая контактная площадка вставится поверх предыдущей. Кликаем по ней левой кнопкой мыши и не отпускаем. Жмём на клавиатуре клавишу «J»: так мы сможем ввести координаты по иксу не смещая курсора (просто добавляем к текущей координате 12 мм). Жмём Enterи, о чудо, наша КП смещается на 12 мм вправо. Получаем мы вот такую картину:
Мы видим, что КП полностью идентичны, вплоть до номера. Так оставлять это нельзя: номера у площадок должны быть разными, иначе Пикад не позволит Вам сохранить данное посадочное место. Кликаем левой кнопкой мышки по правой КП и в выпадающем меню выбираем Properties. Исправляем единицы на двойки в окнах Pad Number и Default Pin Designator:
Жмём ОК. Получилось: теперь номера у КП разные. Далее создадим обозначение компонента (шелкографию). Для этого из слоя Top переходим в слой Top Silk:
Толщина линии у меня выбрана 0.1 мм, это видно на рисунке. Такой ее и оставим. Выбираем инструмент Place Line. Наша задача – очертить контур резистора. Сначала построим прямоугольник. Размеры его делаем немного большими, чем размеры компонента. Размеры резистора 2.3х6 мм. Нарисуем линиями прямоугольник размером 2.5х7 мм. Стараемся сделать это таким образом, чтобы центр прямоугольника совпадал с центром посадочного места, то есть лежал тут:
Как это сделать быстро: устанавливаем курсор в центр левой КП (не кликаем ни в коем случае!). Далее делим длину прямоугольника пополам (7/2=3.5 мм), ширину прямоугольника также делим пополам (2.3/2=1.15) и расстояние между КП также делим пополам (12/2=6 мм). Нам нужно найти координаты точек, лежащих в углах прямоугольника, то есть вот этих:
Центр левой КП лежит в точке с координатами (10.15, 1490.1). Значит точка X1Y1 будет располагаться по координатам (12.65, 1491.25), точка X2Y2 по координатам (12.65, 1088.95), точка X3Y3 по координатам (19.65, 1491.25) и точка X4Y4 – (19.65, 1488.95). Переходим к первой точке: используем клавиши J и Tab. Строим, получаем следующее:
Строим окружности вокруг КП. Как это делается я уже рассказывал, когда мы строили УГО в Symbol Editor.Важно отступить от края площадки, чтобы не закрасить медь (Это может помешать нам при выполнении трассировки, так как мы можем не увидеть под слоем шелкографии слой меди):
Строим линии, которые соединят окружности с прямоугольником. Для этого выбираем инструмент Place Line, переходим в центр левой КП и не нажимая кнопок мыши сдвигаем курсор кнопкой «Вправо» на клавиатуре, пока не попадем на окружность. Когда курсор оказывается внутри линии кликаем левой кнопкой мыши. Снова двигаем курсор вправо с помощью клавиатуры. Когда оказываемся на линии прямоугольника кликаем левой кнопкой мышки, затем правой. Проделываем всё то же самое для правой КП, только используем кнопку «Влево» на клавиатуре. В итоге получаем красивое обозначение:
На этот же слой добавляем «Ref Des».
Мне не нравится, что надпись лежит вне контура позиционного обозначения и написана таким большим шрифтом. Это легко исправить. Переключаем курсор на «Select», кликаем левой кнопкой мыши по «RefDes», кликаем правой кнопкой мыши и из выпадающего списка выбираем Properties. В открывшемся окне нажимаем Text Styles:
Откроется окошко, в котором мы можем выбирать, создавать и редактировать текстовые стили:
Здесь мы жмём Add и в открывшемся окошке вводим название нового стиля текста. Я назову его «sttxt1». При нажатии кнопки ОК откроется окно, в котором нужно выбрать параметры нашего стиля:
Можно просто указать желаемую высоту и ширину шрифта, оставив сам шрифт без изменения, а можно выбрать и сам шрифт из установленных в системе. Для этого активируем пункт «Allow True Type» и жмём кнопку Font. Откроется окно Шрифт:
Выбираем шрифт, начертание и размер. Размер указан здесь в pt. В одной из статей по инженерной графике я писал, как можно «перевести» размер из ptв миллиметры. Повторю и здесь: достаточно pt умножить н 0.353 мм. Предположим, что я хочу создать стиль, в котором шрифт будет Verdana, начертание – полужирный, а высота 2 миллиметра. Делим 2 на 0.353, получаем 5.7. Берем 6pt. Так как в данном поле существует ограничение от 8pt, то вводим шестёрку с клавиатуры:
Жмём Enter. В поле Display активируем пункт «True Type Font».
Жмём ОК. В окошке Options Text Style выбираем из списка наш стиль и жмём «Close». В окне Attribute Properties жмём ОК. Перемещаем текст внутрь прямоугольника:
Переходим на слой Top. Добавляем к компоненту точку привязки. Размещаем ее в центре левой КП:
Готово. Сохраняем наше посадочное место. Для этого переключаем курсор на «Select», в главном меню жмём Pattern-> Save As. В случае, если выскочит предупреждение, жмём ДА. В открывшемся окне Pattern Save to Library выбираем нашу библиотеку и вводим название типа корпуса:
Жмём ОК. Готово. Изменим посадочное место таким образом, чтобы можно было использовать его для монтажа резистора R12. Для этого рассмотрим размеры этого резистора: длина – 9 мм, ширина – 3.2 мм, расстояние между КП – 15 мм. «Подгоняем» наше посадочное место под эти параметры. Расстояние между центрами КП делаем равным 15 мм, длину прямоугольника 10 мм, ширину 3.5 мм.
Пересохраняем файл под именем С1-4-0.5. И вновь не закрываем редактор. Редактировать что-то гораздо проще, чем создавать заново. Для резисторов мы посадочные места сделали, сделаем теперь для диодов, которые отнесли к первой группе. Итак, КД521. Длина 3.8 мм, ширина – 1.9 мм, расстояние между КП – 9 мм. Изменяем размеры прямоугольника на обозначении так, чтобы они стали равны: длина 5 мм, ширина 2.2 мм. КП сдвигаем таким образом, чтобы расстояние между ними стало равно 9 мм.
Сохраняем файл в библиотеке Диоды под именем КД521. И сразу же изменяем вид посадочного места: длину прямоугольника делаем равной 3.2 мм, ширину – 2.2 мм, расстояние между КП – 8 мм.
Сохраняем файл в библиотеке Диоды под именем КД102. Теперь разработаем УГО для конденсатора С1. Он отнесен нами к той же первой группе компонентов. Удаляем шелкографию с заготовки посадочного места (самым обычным способом: выбираем линию левой кнопкой мыши и жмём Delete):
Устанавливаем расстояние между выводами 12.5 мм (проще всего это сделать так: выделяем правую КП вместе с шелкографией, «хватаем» выделенные объекты за центр и переносим в центр левой КП, левую кнопку мыши не отпускаем. С по-прежнему зажатой левой кнопкой мыши жмём J на клавиатуре и вводим число на 12.5 мм большее, чем было в поле координаты Х, жмём Enter):
Теперь не будет лишним добавить шелкографию. Переходим на слой Top Silk. Ширина компонента 6.5 мм, длина – 15 мм. Пусть ширина контура будет равна 7 мм, длина – 15.5 мм. Сделаем контур в виде вытянутого овала. Для этого построим две дуги. Центр первой будет располагаться на 1.5 мм правее центра левой КП, а центр второй – левее правой на 1.5 мм. Дуга строится следующим образом:
1. Выбираем на панели инструментов тот же инструмент, что и для построения окружностей;
2. Наводим курсор в узел координатной сетки и зажимаем левую кнопку мыши;
3. Тянем курсор вниз – «рога» дуги направлены вправо, тянем вверх – влево;
4. В нужной точке отпускаем левую кнопку мыши и делаем однократное нажатие. Готоово.
Сохраняем файл в библиотеке Конденсаторы под именем «К73-17-0.068-400». Создадим теперь посадочное место для конденсаторов С2 и С3. Диаметр корпуса – 6.3 мм, расстояние между выводами – 2.5 мм. Полностью удаляем старую шелкографию с заготовки:
Переносим правую КП на расстояние равное 2.5 мм от левой по иксу:
Теперь создадим контур, обозначающий габаритные параметры конденсатора. Снова сделаем его немного больше, чем сам размер компонента. Пусть диаметр контура будет равен 6.6 мм. Переходим на слой Top Silk и строим окружность:
Сохраняем файл в библиотеке Конденсаторы под именем К50-35-6.3. Последнее значение в наименовании – это диаметр корпуса. Если Вы помните, то толщина и расстояние между выводами определяется именно этим параметром (то есть нам достаточно указать только его).
Для конденсаторов С4, С6 и С7 мы можем создать одно посадочное место (разница в диаметрах компонентов – 1 мм, разницы в параметрах выводов нет вовсе). Наибольший диаметр – 6 мм. Создадим посадочное место, в котором на слое шелкографии выполним контур компонента диаметром 6.2 мм. Контактные площадки разносим на расстояние 2 мм друг от друга:
Сохраняем файл в библиотеке Конденсаторы под именем «К50-35-6».
Создадим посадочные места для конденсаторов С5 и С8. Откроем файл, в котором сохранили посадочное место для конденсаторов в корпусе К73-17. Заходим в Properties любой контактной площадки и жмём Pad Styles. В открывшемся окошке нажимаем Copy. Вводим название st2 и жмём ОК. Вновь попадаем в окно Options Pad Style. Из списка стилей выбираем тот, что был создан только что и жмём Modify(Simple). Корректируем параметры КП в соответствии с теми расчетами, которые мы провели в прошлой части статьи:
Жмём ОК. Затем Close. Теперь в combobox «Pad Style» выбираем строку с созданным стилем и жмём ОК:
Также как на РИСУНКЕ 43 (больше ничего создавать не надо, просто выбрать из списка!) настраиваем вторую КП. Теперь правим расстояние между КП. Согласно параметрам конденсаторов С5 и С8 оно должно быть равно 17.5 мм. В настоящий момент оно составляет 12.5 мм. То есть каждую КП нужно сдвинуть в противоположную друг другу сторону на 2.5 мм (вычитаем 12.5 из 17.5 и делим пополам). Делаем:
Теперь корректируем шелкографию: длина корпуса компонента – 20 мм, ширина – 8 мм. Делаем контур эквивалентным существующему, но устанавливаем его длину равной 21 мм, а ширину – 9 мм (также правим окружности у КП):
Пересохраняем файл под именем «К73-17-0.22-400». Тут же сделаем посадочное место для диода VD9 (он тоже отнесен нами ко второй группе). Удаляем шелкографию (за исключением окружностей у КП и RefDes):
Корректируем расстояние между КП. Оно должно быть равно 8 мм (подкорректируем: пусть оно будет равно 10 мм, так как длина корпуса 5,1 мм, ширина – 2.6 мм). Строим новое обозначение (контур: длина 6 мм, ширина – 3 мм) на слое Top Silk:
Сохраняем файл в библиотеке Диоды под именем «DO-41». Теперь создадим посадочное место для штырей PLS2. Это последние компоненты на нашей плате, у которых две КП. Ищем даташит компонента:
Мы видим, что в отличие от компонента PLS-2 компонент PLS2-2 будет относиться к первой группе. Также нужно не забыть найти для данных соединителей розетку на кабель с шагом 2 мм (bls2-2). Итак, посадочное место. Удаляем с заготовки шелкографию (кроме RefDes) и смещаем КП на расстояние 2 мм друг от друга. Изменяем стиль КП со второго на первый:
Переходим на слой Top Silk и «вписываем» наши КП внутрь квадратов со стороной 2.2 мм:
Вроде неплохо получилось. Создаем новую библиотеку «Соединители» (Library-> New) и сохраняем в ней файл под именем «PLS2-2».
Переходим к трёхвыводным компонентам. Сделаем посадочное место для транзистора в корпусе КТ-13. Параметры у данного корпуса следующие: длина – 7.2 мм, ширина – 3 мм, расстояние между выводами – 2.5 мм. Удаляем шелкографию с заготовки. Копипастим правую КП и корректируем параметры вставленной (она должна быть отмечена под номером 3). Выбираем в настройках КП стиль для второй группы компонентов (st2). Разносим КП на расстояние 2.5 мм друг от друга:
Переходим на слой Top Silk и строим контур компонента. Пусть его длина будет равна 8 мм, а ширина 3.2 мм. Добавляем текстовое обозначение выводов (эмиттер, коллектор, база). Для этого создаем новый текстовый стиль с размером шрифта 3pt и набором символов - Кириллица:
Готово:
Сохраняем файл в библиотеке Транзисторы под именем «КТ-13». Сделаем еще одно посадочное место для трехвыводного компонента. Его параметры следующие: длина – 8.5 мм, ширина 2.8 мм, расстояние между выводами – 2.3 мм. Сделаем контур компонента по длине 9 мм, по ширине 3.2 мм. То есть на заготовке правим только длину прямоугольника и расстояние между КП:
Сохраняем файл в библиотеке Транзисторы под именем «ТО-126».
Создадим посадочное место для компонентов DD1 и DD2. Для этого удаляем шелкографию с заготовки и правим стили КП (выбираем в меню Properties стиль st1):
И здесь мы вновь сталкиваемся с несовершенством стандарта: шаг между выводами микросхем кратен 2.54 мм. У нас есть два варианта действий: задать шаг между выводами 2.5 мм, либо 2.55 мм. Предпочтительнее был бы второй вариант. Объясню почему. Предположим, что мы задали шаг выводов равным 2.5 мм. Чем нам это грозит? КП с номерами 1 и 14 будут расположены там где и должны, КП 2 и 13 сдвинуты на 0.04 мм вверх от базового своего положения, КП 3 и 12 – на 0.08 мм, КП 4 и 11 – на 0.12 мм, КП 5 и 10 – на 0.16 мм, КП 6 и 9 – на 0.2 мм, КП 7 и 8 – на 0.24 мм. То есть приблизительно на 10% от шага выводов! Теперь предположим, что мы задали шаг равным 2.55 мм, тогда картина будет следующей: КП 2 и 13 будут смещены на 0.01 мм, КП 3 и 12 – на 0.02 мм, КП 4 и 11 – на 0.03 мм, КП 5 и 10 – на 0.04 мм, КП 6 и 9 – на 0.05 мм, КП 7 и 8 – на 0.06 мм. То есть сдвиг произойдёт всего на каких-то 2.4% от изначального шага. Повторюсь, второй вариант является более привлекательным, но не стоит забывать о том, что нам нужно будет построить чертеж ПП, где мы должны будем отобразить координатную сетку (при реализации второго варианта нам придется задать шаг сетки 0.05 мм, даже если мы установим масштаб чертежа 10 к 1, расстояние между узлами сетки на бумаге составит всего 0.5 мм). Можно конечно же отобразить на чертеже одно, а по факту сделать другое, но подгонять данные под результат работы – не наш метод. Уж лучше мы воспользуемся первым вариантом и зададим шаг выводов равным 2.5 мм, тогда крайние выводы будут сдвинуты относительно центра на 0.12 мм (0.24/2), то есть приблизительно на толщину листа обычной офисной бумаги. Копипастим на заготовку 4 КП и правим их номера:
Теперь установим все площадки вертикально в ряд на расстояние 2.5 мм друг от друга:
Выделяем все семь КП и копируем их. Копию смещаем на 7.6 мм вправо. Переименовываем КП:
Переходим на слой Top Silk и отрисовываем контур компонента. Длину зададим равной 21 мм, ширину – 10 мм, чтобы монтажные отверстия оказались внутри контура (также добавляем «ключ» на обозначение, то есть то что поможет определить уда ставить верх микросхемы):
Сохраняем файл в библиотеке Микросхемы под именем «DIP-14». И нам осталось создать посадочное место только для одного компонента – реле. Оно принадлежит к третьей группе компонентов. Закрываем вкладку Pattern Editor и создаем новый файл. Устанавливаем шаг координатной сетки 0.05 мм. Вставляем новую КП. Создаем новый стиль для контактных площадок и называем его st3. Корректируем параметры стиля согласно результатам расчетов: диаметр монтажного отверстия – 1.7 мм, диаметр КП – 2.3 мм.
Располагаем КП согласно схеме, приведенной на рисунке 93:
Переходим на слой Top Silk и создаем шелкографию. Размеры корпуса реле: длина 15.7 мм, ширина – 12.3 мм. Контур сделаем с параметрами: длина – 16 мм, ширина – 12.6 мм. Не забудем нарисовать «ключ» возле КП1:
Сохраняем файл в библиотеке Реле под именем «Тип_С».
Переходим к завершающей стадии формирования библиотек. Переходим в Library Executive (пункт главного меню Utils -> P-CAD Library Executive). Закрываем Pattern Editor. В окне Library Executive жмём Component -> New:
В окне Open выбираем библиотеку Резисторы. По традиции начнем с них. В окне Component Information жмём Select Pattern:
Откроется окно Library Browse (тут осуществляется выбор посадочного места создаваемого компонента). Здесь у нас только два посадочных места:
Выбираем С1-4-0.25. Теперь жмём Select Symbol:
В открывшемся окне Library Browse имеется только одно УГО. Выбираем его:
Как только мы нажмём ОК выскочит окошко с предупреждением:
Всё верно: номера выводов УГО не соответствуют номерам выводов посадочного места. Жмём Да. Жмём Pins View:
В открывшемся окне Pins View мы видим, что в таблице выводов три столбца пустые:
В ячейках пустых столбцов выставляем единицы и по очереди жмём на ячейки, в которых установлено значение «Unknown». В них мы выбираем значения «Passive» (нажатие правой кнопки мыши ->Electrical Type-> Passive):
В результате табличка приобретет вид:
Закрываем это окно (всё сохранится автоматически). В окне Component Information в поле RefDes Prefixвводим буквенное обозначение элемента: R.
Не закрывая остальных окон в окне Library Executive жмём Component -> Save As. Появится маленькое окошко Component Name. В него мы вводим название «С1-4-0.25-18К».
Жмём ОК. Компонент добавлен в библиотеку. Не спешим закрывать окна. Пересохраняем компонент под другими именами (всё различие резисторов заключается только в их номинале, корпус у них один и тот же). Поэтому повторяем операцию Component -> Save As, только поправляем название на «С1-4-0.25-9.1К». И так для всех резисторов, кроме R12. После того, как закончили сохранять компоненты, жмём Select Pattern в окне Component Information. Из списка выбираем второе посадочное место:
Так как табличка выводов заполнена, ругаться на нас P-CAD не будет. Жмём Component -> Save As и сохраняем компонент под именем «С1-4-0.5-430». Закрываем окно Component Information. Переходим к созданию конденсаторов и диодов. Делаем всё так же как для резисторов. Не забываем указывать префикс обозначения! Иначе компоненты будут «висеть» на плате под цифровым обозначением. Осталось сделать только соединители, реле и микросхемы. Начнем с реле. Оно состоит из двух частей: обмотки и группы на переключение. Привычным образом жмём Component -> New. Выбираем библиотеку Реле. В окне Component Information жмём Select Pattern. Выбираем созданное нами посадочное место:
Теперь жмём Select Symbol. Из списка выбираем обмотку:
В окне с предупреждением жмём Да. Теперь не торопимся. Смотрим вот на это поле:
Здесь мы задаем сколько элементов содержится в корпусе компонента, который мы создаем (сколько Symbol в выбранном Pattern). У нас их должно быть два: обмотка и группа на переключение. Правим данное поле и жмём Enter. В табличке внизу окошка помимо части А, которая там была, появилась часть В:
Редактировать мы можем только часть А. Почему? Посмотрите вот на это поле:
У нас указано, что все элементу внутри компонента одинаковые. Переключаем на «Heterogeneous». Теперь мы можем задать вторую часть компонента. В столбце Normal, строка В кликаем на ячейку дважды. В открывшемся окне Выбираем из списка второй элемент, который содержится в корпусе реле:
Заглянем в Pins View:
Итак, у нас не заполнен столбец «Gate#». Исправим это: в первые две строчки этого столбца вводим единицу, в остальные три – двойку. Всю же таблицу заполним следующим образом:
Закрываем окно и вводим префикс обозначения. Для реле это К:
Вносим правку в ячейку Gate Eq – B. Изменяем ее значение с 1 на 2:
Сохраняем компонент под именем «NRP18-C12DH». Осталось создать микросхемы и соединители. Когда мы создавали УГО, то упустили кое-что очень важное: УГО для соединителей и выводов Питание и Земля микросхем. Сделать их можно одинаковыми, в виде стрелки. Открываем Symbol Editor(Utils-> P-CAD Symbol Editor). Делаем стрелку:
Сохраняем обозначение в библиотеке Соединители под именем «XP». Пересохраняем в библиотеку Микросхемы под именем «Земля/Питание». Закрываем Symbol Editor. Возвращаемся в library Executive. Здесь создаем новый компонент. Выбираем библиотеку Микросхемы. Выбираем посадочное место, которое создавали для микросхем. Открываем даташит на микросхему К561ЛЕ5 (DD1, DD3). Нас интересует та часть документа, где предоставлена распиновка компонента:
Итак, у нас в корпусе будут иметься шесть элементов: четыре элемента ИЛИ-НЕ, вывод «Питание» и вывод «Общий». Вписываем в поле Number of Gates цифру 6:
В поле Component Style выбираем пункт «Heterogeneous». Теперь заполним столбец Gate Eqв таблице вниз окна Component Information:
Добавляем УГО (двойное нажатие на ячейку в столбце Normal). С первой строки по четвёртую пусть это будут элементы ИЛИ-НЕ:
В строках 5 и 6 выбираем элемент «Земля/питание». Переходим в Pins View. Смотрим в даташит (на рисунок 185): первый элемент ИЛИ-НЕ имеет выводы: входы – 1 и 2, выход – 3. Значит первые три ячейки в столбце Gate# заполняем единицами – эти выводы относятся к первой части (первому элементу) компонента. В столбце Pin Name вносим правки называем выводы IN1_1, IN1_2 и OUT1 соответственно. Столбцы Gate Eq и Pin Eq заполняем единицами. В столбце «Elec. Tipe» для 1 и 2 выводов выбираем значение «Input», для третьего – «Output».
Таким же способом заполняем информацию для других трёх элементов ИЛИ-НЕ. Не забываем сверяться с даташитом. Например для второго элемента входами являются выводы 5 и 6, а выходом – вывод 4.
В этом легко запутаться. Поэтому мы рассмотрим всё детально. Начнем с того, почему мы именно так заполнили таблицы:
Проще говоря, то что изображено на рисунке 192 можно представить вот так:
Однако, вернемся к делу: укажем пятый и шестой элементы. Пятый находится на 7 выводе микросхемы и это Общий провод, шестой – на четырнадцатом выводе микросхемы и это Питание. Таблица Pins View будет заполнена следующим образом:
Указываем префикс обозначения DD и сохраняем компонент в библиотеке Микросхемы под именем «К561ЛЕ5». Изменяем УГО на обозначение второй микросхемы:
В поле Number of Gates заменяем цифру 6 на цифру 4. В выскочившем окошке с предупреждением жмём Да. Открываем даташит на микросхему К561ТМ2:
Настраиваем табличку внизу окна Component Information следующим образом:
Pins View настраиваем согласно даташиту (при этом открываем Компонент в Symbol Editor и смотрим то, как распиновали его мы, чтобы избежать ошибок при трассировке):
Обратите внимание на столбец Pin Eq. Здесь незачем что-то выдумывать: просто устанавливаем соответствие между похожими по функции выводами.
Сохраняем компонент в библиотеке Микросхемы под именем «К561ТМ2».
Осталось создать только один компонент: PLS2-2. Закрываем окно Component Information. В окне Library Executive жмём «Component -> New -> Соединители.lib -> ОК». Выбираем из списка посадочное место (Select Pattern). В поле Number of Gatesпрописываем «2». Не забываем нажать Enter. В поле Component Style выбираем «Heterogeneous». Заполняем табличку внизу окна (напоминаю, что чтобы заполнить ячейки столбца Normal, нам нужно дважды кликнуть по ним левой кнопкой мыши). Получиться должно так:
Заходим в Pins View и проводим настройку выводов:
Поясняю почему так: первый и второй столбец – такими номерами обозначены контактные площадки на посадочном месте. Третий столбец показывает, что у нас две части в компоненте, то есть два элемента (в Symbol Editor мы ведь не создавали УГО, у которого было бы два вывода? Нет. Мы сделали УГО соединителя с одним выводом. А на посадочном месте у нас две контактные площадки, то есть два вывода. Поэтому к одной площадки мы подключаем одно УГО и второе, такое же подключаем ко второй площадке. Gate# = 1 означает, что в этой строчке описывается УГО, подключенное к одной части посадочного места, можно сказать к штырю №1, а цифрой 2 – всё что подключено к штырю №2). В четвертом столбце у нас единицы (потому что в УГО у нас выводы пронумерованы единицами. Мы как бы берем два одинаковых обозначения и подключаем (привязываем) к двум частям компонента: в Symbol Editor у них номера одинаковые, а в компоненте уже нет. Вот мы и прописываем в этой таблице соответствие номеров выводов в компоненте, в Symbol Editor и в Pattern Editor). Пятый столбец – название выводов в самом компоненте. Шестой и седьмой – эквивалентность групп и выводов. Они у нас эквивалентны, поэтому одинаковые значения. Ну и последний столбец – тип вывода. Это всего лишь штырь соединителя, поэтому выбираем значение «Passive».
Указываем префикс обозначения XP. Сохраняем компонент в библиотеке Соединители под именем «PLS2-2».
На сегодня, пожалуй всё. Мы с Вами изучили нужную информацию из ГОСТов, выполнили необходимые расчеты, создали посадочные места в P-CAD и создали библиотеки компонентов. Надеюсь, что всё было доступно и понятно. А также надеюсь, что я не зря трачу свое время на написание этой статьи и Вам она окажется полезной. В следующей части статьи мы выполним трассировку ПП. А пока что... Спасибо что читаете. Удачи в учебе и труде!
