CHƯƠNG 1: VẼ MẠCH NGUYÊN LÝ VỚI ALTIUM DESIGNER BÀI 1: CĂN BẢN ALTIUM DESIGNER 1.1 Khởi động chương trình Đây là giao diện lúc khởi động trương trình Altium Designer 09, giao diện ban đầu này sẽ khác nhau ở mỗi phiên bản. 5 Trong quá trình thiết kế ta có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các cửa sổ soạn thảo như Schematic Editor, PCB Editor…bằng cách chọn các Tab ở góc dưới màn hình hoặc trong View - Workspace Panel. Nếu Không thấy các Tab ở góc dưới màn hình, đánh dấu lựa chọn nó trong View - Status Bar Trong quá trình thiết kế, khi ta di chuyển giữa các Editor, sẽ có sự thay đổi tự động số lượng, loại Tab phía dưới màn hình cho phù hợp môi trường thiết kế.2 Tạo một Project mới Một Project là nơi chứa liên kết tới tất cả các tài liệu và các thiết lập có liên quan đến thiết kế. Project File có dạng xxx.PrjPCB, là một File văn bản dạng ASCII liệt kê tất cả các tài liệu và các thiết lập.
Các tài liệu không thuộc về bất cứ Project nào gọi là “ Free Document “. Khi một Project được biên dịch, tất cả các thay đổi trên các tài liệu trong Project sẽ được cập nhập đồng thời. 6 File - chọn Blank Project (PCB) Hoặc : File -New -PCB Project 1.3 Tạo một tài liệu Schematic Tài liệu Schematic là nơi thiết kế chi tiết bản vẽ mạch điện. Đây là tài liệu đầu tiên cần tạo cho một thiết kế.
Có thể thực hiện như sau : File –New-Schematic hoặc Click chuột phải vào Project, chọn Add New project- Schematic Tài liệu Schematic mới tạo ra có tên là *.SchDoc, được liệt kê dưới mục. Schematic Sheet - Ctrl+S (lưu tên ).4 Tạo một tài liệu Pcb Tài liệu Pcb là nơi thiết kế mạch in từ nguyên lý của mạch điện. Có thể thực hiện như sau : 7 File –New-Pcb hoặc Click chuột phải vào Project, chọn Add New project-Pcb Tài liệu Pcb mới tạo ra có tên là *.PcbDoc, được liệt kê dưới mục. Printed Circuit Board-Ctrl+S (lưu tên ) 8 1.5 Thanh công cụ hỗ trợ vẽ mạch Place.
Hiện Menu cửa sổ chứa các lệnh liên quan đến việc đặt các dổi tượng trong trang thiết kế sơ đồ chi tiết mạch điện. - Bus Là những dường nối giữa các chân linh kiện, khối mạch lại với nhau để biểu hiện cho các đường tín hiệu cấp nguồn… - Bus Entry : Đầu vào của Bus là những điểm tiếp mạch nằm trên các mạch điện để tạo thành một mạch rẽ chạy đến chân linh kiện khác. - Part: Thư viện linh kiện của Alitum - Junction : Điểm nối giữa hai đường tín hiệu hoặc mạch nguồn để cung cấp đến chân linh kiện khác tạo thành một đường mạch rẽ. - Power Port : Ký hiệu nguồn trong mạch điện: Có thể có rất nhiều hình dạng.
9 - Wire : Kẻ đường dây nối giữa các chân linh kiện lại với nhau để hình thành đường mạch điện. - Net Label Đặt tên (gán nhãn) cho đường mạch điện để phân biệt với những đường mạch khác. - Port Là một ký hiệu đặt biệt được dùng như là một nguồn tín hiệu đầu vào một linh kiện. Tất cả đầu nhánh tín hiệu đều mang cùng tên và được xem như là một đầu nối mạch điện tử.
10 - Sheet Symbol Tạo bảng kí hiệu để biểu diễn cho trang thiết kế sơ đồ chi tiết mạch hiện hành. Được áp dụng trong các bảng thiết kế sơ đồ mạch liên kết và đồng thời để tăng tốc cho việc tạo các bảng ký hiệu “ con “. - Add Sheet Entry Thêm những điểm nối mạng mạch vào bảng ký hiệu. Bảng danh mục được dùng để hướng những đường mạch sang trang thiết kế khác để tạo sự liên kết và tính liên tục của đường mạch điện.
Directives - No ERC Là những ký hiệu đặc biệt được dùng để gán cho các chân linh kiện đã bỏ qua không nối mạch (những chân linh kiện trống). Đặt chỉ thị No ERC lên một Node bất kì để ngăn chặn mọi cảnh báo,thông báo lỗi có thể phát sinh từ đó. 11 - Probe Là một ký hiệu đặc biệt (có dạng que đo màu đỏ ) được đặt trong bảng thiết kế mạch để nhận dạng các điểm dùng để kiểm tra hoặc đo thử. - Test Vector Index Là một ký hiệu đặc biệt được dùng để nhận dạng các điểm khi kiểm tra tín hiệu của mạch điện và được gán trong bảng số liệu theo dạng cột.
- Stimulus Là một ký hiệu đặc biệt được dùng để nhận dạng các điểm khi kiểm tra tín hiệu thuộc dạng số của mạch điện. - PCB Layout Là một ký hiệu đặc biệt cho phép bạn dựa theo các thông tin của mạch in để chỉ định cho đường mạch điện đã chọn. Thông tin này được lưu trong tập tin Netlist để rùi sau đó sẽ được chuyển qua Advanced PCB, OrCAD PCB hoặc các chương trình thiết kế mạch in tương thích. - Annotation Tạo các chú thích (hoặc các nhãn ) trong trang thiết kế sơ đồ mạch chi tiết, trong hệ thống mạng mạch hoặc trên bảng mạch in.
- Text Frame Một khung ký tự được đặt trong trang sơ đồ chi tiết mạch có thể chứa 32. Những tên linh kiện, các nhãn gán cho các đường 12 mạch điện hoặc những đối tượng khác có riêng trường ký tự của chúng có thể chứa 255 ký tự. - Drawing Tools Hiện Menu cửa sổ chứa các công cụ lệnh để người sử dụng tạo những đối tượng hình ảnh riêng như logo của công ty, những đối tượng hình ảnh thuộc hệ cơ khí và các ký hiệu điện tử hoặc du nhập các hình ảnh từ thư viện vào trang thiết kế để minh họa. Các hình ảnh thêm vào này chỉ có tính năng minh họa, sẽ bị bỏ qua khi Completed thiết kế.6 Đặt kích thước cho bản vẽ.
Để chọn kích thước cho bản vẽ ta chọn Design-Document Options (O-D) Một cửa sổ hiện ra để chọn khổ giấy. 13 Ta có thể chọn kích thước theo Inches hoặc Milimeters ở mục Units. Và có thể chọn khổ giấy mặc định theo A4, A3, A2, A1, A0 hoặc chọn theo Custom style, rồi bấm OK.7 Thiết lập lưới vẽ Schematic Grids. Màu lưới vẽ (Grid Color).
Đơn vị thể hiện và kích cỡ ô lưới. 14 15 BÀI 2: CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VẼ MẠCH NGUYÊN LÝ Áp dụng các bước để vẽ sơ đồ nguyên lý Mạch ổn định tốc độ động cơ 2.1 Thiết lập bản vẽ mới. Thiết lập mới hoặc thiết lập theo mẫu có sẵn: 16 2.2 Cài đặt và thêm thư viện cần dùng cho bản vẽ - Vào thư viện theo các cách sau đây : Phím tắt D – B (Design – Browse Library…) - Cài đặt và thêm các thư viện cần dùng: 17 18 19 20 Sau khi chọn Libraries cửa sổ Available Libraries xuất hiện, nhấn giữ Ctrl trên bàn phím nhấp trái chuột để chọn các thư viện cần thêm, sau đó nhấp vào Open.3 Liệt kê và gọi các linh kiện ra bản vẽ Quan sát sơ đồ nguyên lý ta thấy trong sơ đồ gồm có các linh kiện sau: 5 điện trở R, 1 biến trở, 3 diode, 2 tụ điện, 1 cuộn dây, 1 triac, 1 công tác ba chấu, 2 transistor loại NPN, 6 nguồn nối Mass. Trước tiên lấy điện trở R bằng các chọn thư viện Miscellaneous Devices trong khung Libraries, tại khung tên linh kiện ta nhập vào kí tự R sau đó nhấp Place Res1 để lấy điện trở.
21 Kích chọn Place R và đồng thời nhấn phím Tab để bạn thiết lập thông số cho điện trở hoặc Double Click lên linh kiên để mở cửa sổ Component Properties thuộc tính. 22 Để lấy tụ điện không phân cực chọn Cap tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices sau đó nhấp Place Cap để lấy tụ điện. Tiếp theo, chọn Diode tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices sau đó nhấp Place Diode để lấy Diode. Để lấy biến trở chọn RESISTOR VAR tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices sau đó nhấp Place RPot để trở về màn hình làm việc 23 Để chọn Triac, tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices gõ Triac vào khung tên linh kiện.
Sau đó nhấp Place Triac để trở về màn hình làm việc. Tại màn hình làm việc nhấp chuột vào một vị trí để chọn Triac. Cuộn dây bằng cách tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices gõ Inductor iron vào khung tên linh kiện, hình dạng linh kiện sẽ hiện thị trong khung Components nằm bên phải Libraries. Sau đó nhấp Place Inductor iron để trở về màn hình làm việc.
Để chọn Transistor npn, tại khung Libraries của thư viện Miscellaneous Devices gõ 2N3904 vào khung tên linh kiện. Sau đó Click Place 2N3904 để trở về màn hình làm việc. Tại màn hình làm việc nhấp chuột vào một vị trí để chọn Transistor. 24 Chọn 3 công tắc chấu bằng cách chọn SW-SPDT trong thư viện Miscellaneous Devices sau đó nhấp Place SW-SPDT để trở về màn hình làm việc.
Tiếp theo, chọn chân cắm cho linh kiện. Vì trong thư viện Miscellaneous Devices không có Header 2 nên hãy chọn thư viện Miscellaneous Connectors băng cách tại khung tên linh kiện chọn Header 2-Pin sau đó Click Place Header 2 để trở về màn hình làm việc. Cuối cùng, chọn chân Mass bằng cách nhấp chọn biểu tượng GND Power Port Trên thanh công cụ. Hoặc Từ Menu Place-Power Port (phím tắt P+O).
25 Kích chọn GND Power Port và đồng thời nhấn phím Tab xuất hiện hộp thoại Power Port cho phép bạn lựa chọn các kiểu GND phù hợp với thiết kế sơ đồ mạch điện. Kết thúc việc lấy linh kiện, các linh kiện trên màn hình thiết kế như sau: 26 2.4 Sắp xếp linh kiện Tiếp theo, tiến hành sắp xếp linh kiện. Để di chuyển linh kiện, hãy nhấp chọn linh kiện (xuất hiện một hình chữ nhật nét đứt màu xanh bao quanh kinh kiện) sau đó rê chuột đến vị trí thích hợp rồi thả chuột. Hoặc nhấp chọn linh kiện, sau đó Click vào Move Selected Objects (phím tắt M+S) trên thanh Menu xuất hiện một dấu cộng và chọn linh kiện để di chuyển.
Trong quá trình sắp xếp linh kiện, có thể xoay linh kiện: phím Space. 27 Tổ hợp phím tắt hỗ trợ sắp xếp linh kiện: Align Left (phím tắt Ctrl+Shift+L hoặc A+L): Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng dọc bên trái. Align Right (phím tắt Ctrl+Shift+R hoặc A+R): Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng dọc bên phải. Align Top ( hoặc A+T) : Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng ngang nằm trên.
Align Bottom (Ctrl+Shift+B hoặc A+B) : Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng ngang nằm dưới. Distribute Horizontal Center ( A+C) : sắp xếp các linh kiện thành một cột từ vị trí trung tâm. Distribute Vertically (Ctrl+Shift+H hoặc A+H) : Căn chỉnh các linh kiện cách đều nhau theo chiều ngang.