Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 16 + Chọn Update Current để lưu thay đổi cho linh kiện hiện tại trên trang vẽ hiện hành. + Chọn Update All để lưu thay đổi cho linh kiện có trên tất cả các trang vẽ của dự án (Project). + Chọn Discard để hủy bỏ thay đổi. + Chọn Cancel để quay lại hủy bỏ thao tác.
+ Chọn Help để gọi trợ giúp. Chỉnh sửa sơ đồ chân cầu Diode: Có hai phương pháp hiệu chỉnh để thống giữa tên và thứ tự chân linh kiện trên bản vẽ nguyên lý (Capture - Schematic) với tên và thứ tự chân linh kiện hàn (Footprints) trên bản vẽ mạch in (Layout): một là điều chỉnh trên bản vẽ mạch nguyên lý và hai là điều chỉnh trên bản vẽ mạch in. Mục này sẽ hướng dẫn điều chỉnh sơ đồ chân trên bản vẽ mạch nguyên lý. Phần này hướng dẫn chỉnh sửa sơ đồ chân cho cầu Diode loại từ 2(A) đến 10(A).
Loại cầu này có hình vuông hoặc chữ nhật thẳng đứng với một góc vạt. Sơ đồ chân mạch in được lấy từ thư viện trên phần mềm Layout: mở phần mềm Layout → menu Tools → Library Manager → click chọn thư viện Layout trong mục Libraries → chọn kiểu chân Breakaway trong mục Footprints → xuất hiện sơ đồ chân mạch in của cầu Diode như hình 1. Ký hiệu (a), sơ đồ chân (b) và sơ đồ chân mạch in (c) cầu Diode Nhận xét giữa sơ đồ chân (b) với sơ đồ chân mạch in (c): chân điện áp ngõ vào xoay chiều (Vac) là hai chân số 2 và số 3 (không cần phân biệt cực tính); chân ngõ ra điện áp dương là một trong hai chân: 1 hoặc 4; nếu là chân 4 thì chân 2 sẽ là chân âm có điện áp 0(V) – chân GND. Như vậy so với ký hiệu trên sơ đồ bản vẽ (a) thì chân số 1 và số 2 đặt không đúng vị trí so với sơ đồ chân mạch in (c), cần hoán đổi vị trí cho nhau.
- Trên trang vẽ, click chuột vào ký hiệu cầu Diode, sau đó click phải chuột và chọn Edit Part, trang hiệu chỉnh xuất hiện (hình 1.Phần mềm thiết kế mạch in 17 Hình 1. Cầu Diode trên trang hiệu chỉnh - Trên trang hiệu chỉnh, lần lượt click vào chân 1, chân 2 để chỉnh sửa tên và số thứ tự. Cầu Diode sau hiệu chỉnh Kết quả hình 1.29 được sử dụng để vẽ mạch nguyên lý, sau đó liên kết đúng với sơ đồ chân mạch in. Việc kết nối chân chính xác từ mạch nguyên lý sang mạch in là điều kiện tiên quyết để thiết kế mạch in đúng, thẩm mỹ (không cần cắt mạch hoặc “nắn” chân linh kiện cho phù hợp với thứ tự chân hàn).
Trên đây là phương pháp hiệu chỉnh chân linh kiện được áp dụng cho tất cả linh kiện để phù hợp sơ đồ bản vẽ hoặc liên kết chính xác với sơ đồ chân mạch in. Thực hành vẽ mạch nguyên lý Trong mục này hướng dẫn vẽ sơ đồ mạch nguyên lý của mạch dao động đa hài phi ổn sử dụng IC555 với các bước thực hiện: - Tạo Project, định dạng trang vẽ - Lấy linh kiện, sắp xếp và hiệu chỉnh linh kiện - Nối đường mạch, tạo điểm nối và ghi nhãn - Kiểm tra sơ đồ mạch nguyên lý Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 18 3. Tạo Project, định dạng trang vẽ - Tạo Project: trên trang Capture chọn File → New → Project, đặt tên Project “DAHAI555”, chọn đường dẫn lưu Project, click chọn mục Schematic, click OK; xuất hiện của sổ Schematic. Tạo Project có tên “DAHAI555” - Trên cửa sổ Schematic, chọn menu Options → Schematic Page Properties để chọn cỡ giấy phù hợp trong mục Page Size.
Ở bản vẽ này, ta chọn hệ đơn vị Millimeters, cỡ giấy A4. Định dạng cỡ giấy cho bản vẽ Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 19 - Chọn menu Options → Preferences để chọn hiển thị lưới trong mục Grid Display; mục Visible: cho hiển thị lưới, mục Grid Style: chọn kiểu lưới, mục Grid spacing: mục khoảng cách lưới (thường chọn ½ là vừa). Ngoài ra, ta có thể chọn màu chữ, font chữ trong mục Colors/Print. Định dạng lưới, màu chữ, font chữ - Chọn menu Options → Autobackup để chương trình tự lưu bản vẽ theo thời gian định trước.
Backup time: khoảng thời gian giữa các lần lưu bản vẽ, No of backups to keep to keep: số bản backup mà chương trình giữ trước khi ghi đè lên, Directory for backups: thư mục lưu bản vẽ. Chương trình tự lưu bản vẽ Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 20 3. Lấy linh kiện, sắp xếp và hiệu chỉnh linh kiện - Trên trang Capture, click chọn Place Part hoặc nhấn Shift + P (tham khảo mục 2.1) để tìm lấy các linh kiện từ thư viện: + IC 555B/ANL_MISC: lấy từ thư viện Pspice\ANL_MISC.OLB hoặc vào thư viện IC555 đã tạo ở mục 2. + Các điện trở R: lấy từ thư viện Discrete + Diode D1: lấy từ thư viện Discrete + Led đơn: lấy từ thư viện Discrete + Tụ điện C1, C2: lấy từ thư viện Oldlibs\Discrete + Nguồn 9Vdc: lấy từ thư viện PSPICE\SOURCE.OLB\VDC + Nguồn 0Vdc: click vào mục Place ground, chọn GND/CAPSYM - Sau khi lấy các linh kiện ra trang vẽ, tiến hành sắp xếp các linh kiện theo sơ đồ bằng cách click vào linh kiện và di chuyển chuột, click chuột trái để đặt linh kiện ở vị trí mong muốn, kết hợp nhấn R để xoay linh kiện, nhấn V để lật linh kiện theo phương dọc và nhấn H để lật linh kiện theo phương ngang.
- Double click vào tên linh kiện (ví dụ: double click vào C2) để đặt lại tên linh kiện trong mục Name, double click vào nhãn giá trị để đặt giá trị linh kiện trong mục Value (ví dụ: double click vào Capacitor Non-Pol, ghi 101), chỉnh sửa sơ đồ chân linh kiện (tham khảo mục 2.34 mô tả bản vẽ sau khi sắp xếp và hiệu chỉnh linh kiện. Bản vẽ mạch dao động sau sắp xếp và hiệu chỉnh linh kiện 3. Nối đường mạch, tạo điểm nối và ghi nhãn - Click vào Place wire trên thanh công cụ vẽ mạch hoặc nhấn W để tạo các đường nối, click chuột vào chân linh kiện (điểm cần nối) rồi di chuyển chuột đến chân Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 21 linh kiện tiếp theo (điểm muốn nối tới), sau đó nhấn E hoặc ESC, hoặc click phải chuột và chọn End Wire để kết thúc lệnh nối giữa hai điểm. Lưu ý: nhấn I để phóng to bản vẽ và xem có chân linh kiện nào còn hở mạch không vì nếu hở mạch thì sau khi click DRC để kiểm tra thì phần mềm sẽ báo lỗi.
Không được để chân linh kiện này đè lên chân linh kiện kế bên để tạo đường nối (mạch bị lỗi). Những điểm giao nhau giữa các đường mạch nếu cần nối với nhau (điểm cần nối) mà ta xem chưa có dấu nối thì click vào Place juction trên thanh công cụ vẽ mạch để đặt điểm nối. - Click vào Place text trên thanh công cụ để ghi nhãn trong mục Place text (“Mach dao dong da hai phi on”), chỉnh sửa font chữ và cỡ chữ trong mục Font, sau đó click OK. Như vậy, ta có bản vẽ hoàn chỉnh sơ đồ nguyên lý mạch dao động sử dụng IC555 ở hình 1.
Bản vẽ hoàn chỉnh sơ đồ nguyên lý mạch dao động sử dụng IC555 3. Kiểm tra sơ đồ mạch nguyên lý Đây là công đoạn đầu tiên để liên kết và chuyển sơ đồ mạch nguyên lý sang sơ đồ mạch in (Layout). Công đoạn này nhằm kiểm tra bản vẽ mạch có mắc các lỗi như: chân linh kiện chưa kết nối, thiếu điểm nối, chồng chân linh kiện, lỗi trong hệ thống nối dạng bus, các nguyên tắc về mạch điện khác. - Click vào cửa sổ quản lý Project, click vào đường dẫn Project có trên cửa sổ, click vào mục DRC (Design rules check) trên thanh menu phụ của trang Capture.
Xem hướng dẫn ở hình 1. Cửa sổ Design rules check xuất hiện (hình 1.37); đây là cửa sổ cho phép các thao tác in ấn, xuất file, thông báo lỗi, thông báo kết quả vẽ bản vẽ sơ đồ mạch nguyên lý.Phần mềm thiết kế mạch in 22 Hình 1. Cửa sổ quản lý Project và mục kiểm tra DRC - Click vào mục Creat DRC markers for warnings, click OK. Cửa sổ Design rules check - Xuất hiện file kết quả kiểm tra (dahai555.drc) ở mục Outputs phía dưới của cửa sổ quản lý Project.
Click vào để xem kết quả, cửa sổ thông báo các dòng trạng thái kiểm tra, nếu có lỗi sẽ thông báo (các cảnh báo “warnings” thì không quan trọng). Người thiết kế dựa vào đó để hiệu chỉnh bản vẽ. Lúc này, tại vị trí có lỗi sẽ xuất hiện Chương 1.Phần mềm thiết kế mạch in 23 chấm xanh tròn để người thiết kế dễ dàng tìm thấy. Sau khi hiệu chỉnh, click Save và tiếp tục kiểm tra lại bản vẽ.
File kiểm tra (DRC) Như vậy, đến mục 3.4 đã hướng dẫn đầy đủ các bước thiết kế bản vẽ sơ đồ mạch nguyên lý. Tuy nhiên, trước khi sang phần hướng dẫn vẽ sơ đồ mạch in, giáo trình hướng dẫn bạn đọc nội dung về thực hành mô phỏng mạch điện tử trong PSPICE để các bạn thuận tiện trong quá trình thiết kế mạch. Chạy mô phỏng Công tác thí nghiệm thông qua mô phỏng góp phần tiết kiệm thời gian ráp mạch trên testboard và tiết kiệm chi phí điều chỉnh bản vẽ hoặc thay đổi linh kiện sau thi công mạch in. Tuy nhiên, PSPICE cũng giống như những phần mềm mô phỏng khác (Protues, Workbench,.) cho kết quả không chính xác tuyệt đối 100%.
Nhưng với nền tảng logic vững chắc cùng với sự cập nhật không ngừng của đội ngũ chuyên gia thiết kế mạch thì PSPICE chiếm nhiều niềm tin trong giới thiết kế mạch. Phần này sẽ hướng dẫn mô phỏng mạch dao động đa hài sử dụng IC555 trên phần mềm Pspice A/D. Pspice A/D là chương trình dùng để mô phỏng các mạch điện tương tự và số. Các tính năng của Pspice A/D: - Phân tích xoay chiều, một chiều, quá độ: Tính năng này cho phép kiểm tra các đáp ứng của mạch điện khi được cung cấp đầu vào khác nhau.
+ Phân tích một chiều (DC Analysis): Xác định điện áp và dòng điện cho tất cả các nút của mạch điện bằng cách quét toàn bộ giá trị của điện áp trong một khoảng đo do người thiết kế định nghĩa. Điều này có ý nghĩa khi muốn xác định đường đặc tính của các mạch điện có chứa các phần tử phi tuyến như: diode, transistor,.hoặc muốn xác định điện thế định mức của các mạch khuếch đại. + Phân tích quá độ (Transient Analysis): Tính năng này nhằm dự đoán trạng thái của mạch khi có các sự kiện quá độ xảy ra.