BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng. năm…… của Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2021 (Lưu hành nội bộ) 16 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Thiết kế mạch điện tử là một lĩnh vực hết sức quan trọng trong ngành điện tử dân dụng, nơi kết hợp sự sáng tạo và kiến thức chuyên môn để tạo ra những bản vẽ mạch vô cùng đa dạng và tiên tiến.
Những chuyên gia thiết kế mạch điện tử đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển các thiết bị điện tử thông minh, từ các sản phẩm gia dụng thông thường đến các hệ thống tự động cao cấp. Trong ngành công nghiệp hiện đại, việc sử dụng mạch điện tử ngày càng trở nên phổ biến và không thể thiếu. Các thiết bị điện tử ngày nay đòi hỏi sự nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng, tích hợp nhiều chức năng và đáng tin cậy. Chính vì vậy, người thiết kế mạch điện tử phải đảm bảo rằng mỗi linh kiện và đường dẫn trên mạch được tối ưu hóa sao cho hoạt động hiệu quả và ổn định nhất.
Ở Việt Nam cho đến nay đã có khá nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn bài tập về Thiết kế mạch điện tử đã được biên soạn và biên dịch của nhiều tác giả, của các chuyên gia đầu ngành về điện tử công suất. Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong quá trình đào tạo của nhà trường phải bám sát chương trình khung vì vậy giáo trình Thiết kế mạch điện tử được biên soạn bởi sự tham gia của các giảng viên của trường Cao đẳng Cơ giới dựa trên cơ sở chương trình khung đào tạo đã được ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với các giáo viên có nhiều kinh nghiệm cùng nhau tham khảo các nguồn tài liệu khác nhau để thực hiện biên soạn giáo trình Thiết kế mạch điện tử phục vụ cho công tác giảng dạy. Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ 16 của chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng ở cấp trình độ trung cấp nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề. Quảng Ngãi, ngày 15 tháng 12 năm 2021 Tham gia biên soạn 1.
Cao Thị Thanh Bình Chủ biên 2. 3 MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG 1 Tuyên bố bản quyền 2 Lời giới thiệu 3 Mô đun : Thiết ké mạch điện tử 4 Bài 1: Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử Orcad 14 và các phần mềm vẽ mạch điện tử khác 1. Mục tiêu của bài: 14 2. Nội dung bài: 14 2.
Giới thiệu các phần mềm vẽ mạch điện tử thông dụng 14 2.1 Phần mềm vẽ mạch điện tử Circuit Maker.2 Phần mềm vẽ mạch điện tử Workbench. Phần mềm vẽ mạch điện tử Eagle.2Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử OrCAD 24 2.3Giới thiệu các phiên bản của phần mềm vẽ mạch điện tử 24 2. Các yêu cầu tối thiểu của hệ thống máy tính 24 2.2Yêu cầu về hệ điều hành và không gian trống của ổ đĩa.3Yêu cầu về chuẩn card màn hình. 4Các bước cài đặt phần mềm vẽ mạch điện tử OrCAD 26 2.1 Chạy tập tin Setup.2 Nhập mã sản phẩm và mã tác giả.3 Chạy Setup sao chép các tập tin cần cài đặt.4 Chạy Setup sao chép các tập tin Acrobat, Readme.5 Thực hành cài đặt phần mềm vẽ mạch điện tử OrCAD 9.1 Chạy tập tin Setup.2 Nhập mã sản phẩm và mã tác giả.3 Chạy Setup sao chép các tập tin cần cài đặt.4 Chạy Setup sao chép các tập tin Acrobat, Readme.6 Cài đặt các phần mềm bổ trợ khác cho Orcad 28 Bài 2: Thiết kế mạch nguyên lý Capture 29 1.
Mục tiêu của bài: 29 2. Nội dung bài: 29 2.1 Các bước của qui trình vẽ mạch điện nguyên lý 30 2.1 Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới.2 Tìm hiểu các giao diện của Capture.3 Cách thực hiện các tiêu hình trên các thanh công cụ.2 Chọn và đặt linh kiện lên bản vẽ.1 Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý.2 Nối mạch điện và vẽ đường dây Bus( nếu có).3 Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện.4 Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế.5 Lưu trữ sơ đồ mạch điện.3 Thực hành vẽ mạch nguyên lý của mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ.1 Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới.2 Chọn và đặt các linh kiện diode, điện trở, biến trở, tụ điện, SCR, động cơ lên bản vẽ mạch điện nguyên lý điều khiển và ổn định tốc độ động cơ.3 Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý điều khiển và ổn định tốc độ động cơ.4 Nối mạch điện.5 Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện.6 Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế. Lưu trữ sơ đồ mạch điện.4 Bài tập ứng dụng 51 2. Các bước tạo linh kiện mới.1 Xác định loại linh kiện cần tạo mới.2 Vẽ hình dạng linh kiện.3 Đặt các chân vào linh kiện.4 Thêm hình ảnh, ký tự và các ký hiệu IEEE vào linh kiện.6 Sửa đổi các linh kiện cũ.1 Sửa đổi linh kiện trong thư viện.2 Sửa đổi linh kiện trong trang sơ đồ mạch.3 Sửa đổi các linh kiện trong tổ hợp mạch.
Thực hành tạo mới linh kiện IC.1 Xác định loại linh kiện cần tạo mới.2 Vẽ hình dạng của linh kiện.3 Đặt các chân vào linh kiện. Các bước tạo tập tin Netlist.1Cập nhật các thuộc tính của linh kiện trong trang sơ đồ mạch điện.2Xác định và sửa các lỗi của trang sơ đồ mạch điện bằng công cụ DRC.3Tạo tập tin Netlist. 60 Bài 3: Thiết kế mạch in Layout 61 1. Mục tiêu của bài: 61 2.
Nội dung bài: 61 2. Chuẩn bị bản thiết kế Capture để dùng với Layout 62 2.1 Vẽ mạch điện nguyên lý dùng cho vẽ mạch in.2 Tìm hiểu các giao diện của Layout.3 Cách thực hiện các tiêu hình trên các thanh công cụ.4 Kiểm tra mạch điện với đặc tính DRC.5 Tạo tập tin Netlist có phần mở rộng .MNL dùng cho Layout. 2Các bước vẽ mạch in trong môi trường Layout.1 Tạo tập tin bảng mạch in mới.2 Tạo chân kết nối mạch in của linh kiện trong môi trường Layout.3 Kiểm tra lỗi mạch với đặc tính DRC.4 Sắp xếp lại các linh kiện trên bảng vẽ.5 Định khung mạch in.6 Định số lớp mạch in. Chạy chương trình vẽ mạch in tự động.1 Tạo lỗ bắt vít trên mạch in.2 Đặt tên cho bản mạch in.3 Lưu trữ tập tin.4 Đối chiếu chéo giữa mạch in và mạch nguyên lý.
Tạo tập tin Netlist có phần mở rộng MNL dùng cho Layout 86 2.1 Tạo tập tin bảng mạch in mới của tập tin chứa trang sơ đồ mạch điện của mạch điều khiển tốc độ 87 động cơ DC trong môi trường Layout.2 Tạo chân kết nối mạch in của linh kiện trong môi trường Layout.3 Kiểm tra lỗi mạch điện với đặc tính DRC trong môi trường Layout.4 Sắp xếp lại các linh kiện trên bảng vẽ mạch in.5 Định khung mạch in.6 Định số lớp mạch in. Vẽ mạch in của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC.1 Vẽ mạch điện nguyên lý của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC dùng cho vẽ mạch in.2 Kiểm tra mạch điện với đặc tính DRC.3 Chạy chương trình vẽ mạch in tự động.4 Tạo lỗ bắt vít trên mạch in.5 Đặt tên cho bản mạch in.6 Lưu trữ tập tin.7 Đối chiếu chéo giữa mạch in và mạch nguyên lý. Thực hành vẽ mạch in các bài tập ứng dụng. 111 Bài 4: Gia công mạch in 112 1.
Mục tiêu của bài: 112 2. Nội dung bài: 112 2. In sơ đồ mạch lên phíp tráng đồng.1 Vệ sinh phíp tráng đồng trước khi in.2 Chọn kích cỡ.3 Phương pháp in lụa.4 Phương pháp in quang. 2 Qui trình tẩy mạch in.1 Hòa dung dịch tẩy.2 Tẩy mạch in.
Làm vệ sinh và chống ô xi hóa.1 Chuẩn bị dụng cụ làm vệ sinh.2 Kiểm tra hoàn thiện sản phẩm.3 Sửa lại mạch in.4 Làm vệ sinh sấy khô.5 Phủ dung dịch nhựa thông chống ôxi hóa cho mạch in. Bài tập ứng dụng. 140 Tài liệu tham khảo: 141 7 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ16 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của Môn học: - Vị trí: Mô đun này được bổ trí sau khi học xong môn học Kỹ thuật vi điều khiển và học song song với môn học Điện Tử công suất và học trước các môn học , mô đun chuyên môn khác. - Tính chất: Là môn học Kỹ thuật cơ sơ , thuộc các môn học đào tạo nghề bắt buộc.
-Ý nghĩa, vai trò: Mô đun thiết kế mạch điện tử đóng vai trò quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử. Nó cung cấp cho học viên những kiến thức và kỹ năng cần thiết để thiết kế và sản xuất các mạch in điện tử, lắp ráp và hàn các linh kiện. Điều này giúp học viên có thể áp dụng kiến thức để xây dựng các sản phẩm điện tử cơ bản và phát triển kỹ năng chuyên môn trong ngành công nghiệp điện tử. Ngoài ra, mô đun này cũng giúp học viên hiểu rõ quy trình sản xuất mạch in và linh kiện điện tử, từ đó đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
- Đối tượng: Áp dụng cho học sinh trình độ trung cấp nghề Điện tử dân dụng Mục tiêu của modul: + Về kiến thức: A1. Trình bày được phương pháp thiết kế mạch A2. Lựa chọn linh kiện trong thư viện để vẽ mạch điện A3. Mô tả quy trình thiết kế mạch in đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
+ Về kỹ năng: B1. Vẽ được sơ đồ nguyên lý, chế tạo mạch in theo sơ đồ nguyên lý. Hàn và tháo được các mối hàn trong mạch điện, điện tử an toàn. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1.
Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc. Giữ gìn vệ sinh công nghiệp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
