"За статью проголосовало 0 человек"

РАЗРАБОТКА  ПЕЧАТНЫХ  ПЛАТ  В  СИСТЕМЕ  ПРОЕКТИРОВАНИЯ  ALTIUM  DESIGNER

Якушев  Игорь  Юрьевич

инженер-стажер  в  NVision  Group,  студент  I  курса  магистратуры,  Сибирский  государственный  университет  телекоммуникаций  и  информатики,  РФ,  г.  Новосибирск

E-mail:  yakushevigor@mail.ru

Марамзин  Валерий  Валентинович

научный  руководитель,  ведущий  инженер-конструктор  технического  отдела  в  NVision  Group,  преподаватель,  Сибирский  государственный  университет  телекоммуникаций  и  информатики,  РФ,  г.  Новосибирск

В  настоящее  время  существует  различное  множество  сред  разработки  печатных  плат,  которые  облегчают  создание  даже  очень  сложных  (многослойных)  плат.  К  подобным  средам  разработки  можно  отнести  такие  программные  комплексы  как  Allegro  Cadence,  Altium  Designer,  Mentor  Graphics  и  другие.

При  разработке  печатных  плат  была  выбрана  среда  разработки  Altium  Designer  [1]  по  следующим  причинам:  дешевизна,  работа  с  многослойными  платами  и  схемами  любой  сложности,  стандартные  библиотеки  готовых  компонент  и  другие  возможности,  позволяющие  более  эффективно  разрабатывать  печатные  платы.

Altium  Designer  —  это  мощный  редактор  с  возможностью  автоматической  разводки  платы  по  принципиальной  схеме.  Возможности  настройки  рабочего  интерфейса  начинаются  с  изменений  цветовых  характеристик  рабочего  поля  и  заканчиваются  настройкой  правил  при  разводке  печатных  плат.  Altium  Designer  позволяет  создавать  библиотеки  компонент  как  для  принципиальных  схем,  так  и  для  редактора  печатных  плат.

В  качестве  примера  печатной  платы  рассмотрено  устройство  беспроводной  связи.  На  рисунках  1  и  2  приведены  соответственно  верхний  и  нижний  слой  печатной  платы,  а  также  отображены  размеры  платы,  указанные  в  миллиметрах.

В  большинстве  случаев  разрабатываемые  устройства  обычно  небольших  размеров,  поэтому  в  устройствах  используются  SMD-компоненты  —  компоненты  для  поверхностного  монтажа,  как  и  данном  примере.  Печатная  плата,  рассматриваемая  в  примере,  выполняется  из  двухстороннего  фольгированного  стеклотекстолита,  на  поверхности  которого  находится  токопроводящий  слой  из  медной  фольги,  путём  удаления  ненужных  участков  фольги  химическим  травлением.

Рисунок  1.  Верхний  слой  печатной  платы

Рисунок  2.  Нижний  слой  печатной  платы

Сплошные  участки  (полигоны)  на  верхнем  и  нижнем  слое  соединены  с  общим  проводом  —  используются  в  качестве  заземляющей  шины.  Это  необходимо  по  следующим  причинам:

·     Общий  провод  наиболее  часто  используется  в  схеме,  поэтому  для  упрощения  проектирования  печатной  платы  необходимо  создавать  полигоны  заземления  на  верхнем  и  нижнем  слое

·     Благодаря  полигонам  происходит  экранирование  платы  от  внешних  источников  помех

·     Происходит  механическое  увеличение  прочности  платы

·     Происходит  увеличение  распределенной  емкости  в  цепях  схемы,  за  счет  которой  подавляется  излучаемый  шум

На  рисунке  3  приведена  3D-модель  разработанной  печатной  платы  (отображение  сверху),  к  которой  прикреплены  3D-модели  электронных  компонент.  3D-модели  могут  быть  разработаны  в  средах,  подобных  программному  комплексу  SolidWorks.  Разработанные  3D-модели  сохраняются  в  файле  с  расширением  *.step,  который  предназначен  для  загрузки  в  редактор  печатных  плат  Altium  Designer.  3D-модели,  использованные  для  отображения  в  разрабатываемых  устройствах,  не  обязательно  создавать  самостоятельно  —  существуют  различные  ресурсы  с  подобным  открытым  или  закрытым  контентом.  Например,  к  таким  ресурсам  можно  отнести  ресурс  3D  ContentCentral  [2],  на  котором  расположены  3D-модели  большинства  стандартных  элементов.  Данный  ресурс  позволяет  просмотреть  вид  3D-элемента,  а  также  в  некоторых  случаях  настроить  этот  элемент  необходимым  образом.

3D-модель  печатной  платы  позволяет  просмотреть,  как  будет  выглядеть  разрабатываемое  устройство,  а  также  позволяет  устранить  ошибки,  обнаруженные  при  просмотре  модели.

Для  создания  печатной  платы  необходимо  экспортировать  создаваемый  проект  в  файлы,  загружаемые  в  станок  печатных  плат,  например,  Gerber-файлы.

Рисунок  3.  3D-модель  печатной  платы

Система  проектирования  Altium  Designer  имеет  широчайшие  возможности  разработки  печатных  плат,  благодаря  которым  значительно  снижаются  ошибки  разработчиков,  т.е.  благодаря  данной  системе  проектирования  готовая  печатная  плата  имеет  минимум  ошибок,  тем  самым  затрачивается  минимальное  время  на  изготовление  печатной  платы.

Список  литературы

1.Altium  Designer.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.altium.com/en/  products/altium-designer  (Дата  обращения:  21.09.2013).

2.3D  ContentCentral.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.3dcontentcentral.com  (Дата  обращения:  23.09.2013).