Программа для трассировки печатных плат: Трассировка печатных плат — какие бесплатные программы лучше? — Хабр Q&A

Sprint Layout 5 — программа для рисования печатных плат

Sprint Layout — простое и удобное программное решения для разводки печатных плат при помощи компьютера.

Sprint Layout 5 позволяет наносить на плату соединительные контакты, SMD-контакты, проводники, полигоны, текст и другие надписи и маркировки. Контактные площадки могут быть выбраны из широкого набора макросов.

Существует также возможность работы со слоями — слой контакных дорожок и слой компонентов — для каждой стороны платы. Дополнительно можно использовать и другие слои: слой формы платы, а также 2 внутренних слоя для создания и планирования многослойных печатных плат. Из дополнительных особенностей можно отметить:  маска по олову, SMD-маска, металлизация, контроль и т.д.

Библиотека макросов имеет возможность добавления компонентов, редактирования и рисования собственных прямо в программе.

Встроенная справка станет вам удобным путеводителем при работе с данной программой для разводки печатных плат и поможет разобраться с возможностями программы и даст навыки эффективной разработки. Кстати, на ряду с ней есть также удобная программа для рисования электронных схем, которая называется  sPlan.

В комплект(отдельным файлом) добавлено большое количество электронных компонентов, можно сказать целая библиотека компонентов что способствуют быстрейшей разводке печатных плат. Интерфейс программы очень простой и разобраться с работой программы сможет даже начинающий пользователь.

Однозначно эту программу должен иметь у себя в наборе каждый радиолюбитель, Sprint Layout 5 — незаменимый помощник в разводке и проектировании печатных плат на компьютере!

Настоятельно рекомендуем купить программу на сайте разработчика: http://www.abacom-online.de/uk/html/sprint-layout.html

Скачать Sprint Layout 5 RUS (3 Мб)   Скачать Библиотеку макросов для Sprint Layout 5 (10 Мб)

Установка: распаковать программу в папку на компьютере, скачать библиотеку максросов и распаковать в подпапку Makros, что находится в папке программы. Запустить программу — клацнуть Опции — Установки — Библиотека — указать путь к папке с макросами. Все!

Примечание: если программа долго грузится, то можно поудалять ненужные макросы — будет работать шустрее.

ARES. Обучающая программа #23. Трассировка печатной платы из списка соединений #04

Сохранить или поделиться

Автотрассировка

Использование автотрассировки чрезвычайно просто — достаточно одного действия, чтобы компьютер сделал всю работу. Чтобы уидеть это в действии, сначала перезагрузите PPSU.LYT, а затем вызовите команду Автотрассировщик (Auto-Router) в меню Инструменты (Tools). Примените для этой печатной платы настройки по умолчанию, нажав на OK, и сидите и ждите. Строка состояния внизу экрана показывает, что происходит и какие действия выполняются. Желтый проводник — это тот, который сейчас разводится. На современных компьютерах эта печатная плата разведётся, так быстро, что вам повезёт, если вы вообще увидите процесс разводки!

Комбинирование ручной и автоматической трассировки

Хотя вышеупомянутое упражнение формировало разводку печатной платы полностью автоматически, вы, если пожелаете, можете проявить намного больше контроля над работой. Перезагрузите PPSU.LYT и затем выберите значок  Связь (Ratsnest). Переключатель тогда отобразит список сетей в проекте. Выберите сеть “земля” (GND) и кликните на переключателе ‘T’ как показано ниже. Это отметит все соединения в сети.

Иконка Связь (Ratsnest).Переключатель объектов с выбранной сетью “земля”..

В этом режиме вы можете также:

• Выделять соединения, щелкая по ним правой кнопкой мыши.
• Выделять соединение, щелкая по нему правой кнопкой мыши.
• Снимать выделение со всех соединений, щелкая правой кнопкой по пустому месту.

Благодаря этому, автотрассировщику может быть задана разводка всех соединений или только или отмеченных, или неотмеченных соединений, это дает вам полный контроль, если вы хотите комбинировать ручное и автоматическое формирование разводки.

Как только печатная плата разведена, вы можете глобально задать скос под 45° для всех проводников на плате.

Стратегии трассировки

ARES управляет проблемой трассировки различных сетей с различными размерами проводников и сквозных отверстий очень сложным и удобным способом. Каждая сеть в проекте назначена (явно или неявно) именной стратегии, которая определяет, как она должна быть разведена. Например, это означает, что сети под названием 12VRAIL может быть назначена стратегия Питание (Power) на схеме, но детали разводки Питания (Power) могут быть неопределены, пока печатная плата не начнёт принимать определенную форму. В то же самое время, избегают потребности указывать отдельно все свойства для каждой сети в проекте.

Для понимания того, что является возможным, вызовите команду Установить стратегии (Set Strategies) в меню Система (System), выберите стратегию Силовая (Power). Окно редактирования стратегии позволяет вам определить, как сети, назначенные на эту стратегию, должны быть разведены.

Вы увидите, что есть поля для стилей проводников и сквозных отверстий, алгоритм использования (то есть питание (POWER), шина (BUS) или сигнал (SIGNAL)), контроль, позволяющий диагонали и должны ли углы быть оптимизированы (то есть срезаны под 45°) — каждая опция в диалоговом окне имеет контекстно-зависимую справку, связывающую её со справочной системой. В стратегии допускается до 4 пар, и каждая пара может использовать различные слои. Если H и V слои для трассировки одинаковые, тогда будет выполнена односторонняя разводка платы.

Вы можете также установить индивидуальные проектные нормы для каждой стратегии. Это может быть полезно, когда некоторые проводники должны нести высокие напряжения и должны быть расположены на большем расстоянии, чем те, которые несут сигналы с низким напряжением.

Диалоговое окно установки стратегий в ARES с выбранной стратегией Силовая.

Для более сложных проектов вы можете создать и конфигурировать ваши собственные стратегии. Вы создаете стратегию маркировкой сети в ISIS (см. справочник ISIS) — тогда она появится в диалоговом окне Установки стратегий (Set Strategies) в ARES, где она может быть настроена, как описано выше. Это даёт очень мощный способ управлять сетями, которые требуют специального рассмотрения на печатной плате.

Дальнейшие подробности относительно всех этих свойств могут быть найдены в разделах Управление списком соединений (Netlist Management) и Автотрассировка (Autorouting).

Проверка правильности соединений

Этот инструмент устанавливает, какие выводы связаны друг с другом (отслеживая и сквозные отверстия), и сравнивает их с выводами, которые были внесены на ту же самую сеть в списке соединений. Запускаемый из меню Инструменты (Tools), он создаёт и записывает в отдельный файл интерактивный отчет, показывающий “сетевые группы” в пределах каждой сети. Также перечисляются любые элементы, определённые в списке соединений, которые еще не были размещены и представленные в всплывающем окне. Если вы нажмете на элементы в списке, сеть или сети, в которых есть ошибки, будут подсвечены.

Если вы разводите из списка соединений впервые, и особенно если используете автотрассировщик, вы скорее ошибочно пропустите соединение, чем сделаете лишнее. Однако, отсутствие ошибок в отчете проверки правильности соединений (CRC) действительно дает вам дополнительную уверенность, что ваша разработка правильна.

Данный раздел переведен из Help’а Proteus’а версии 7.2

Теги

ARESCADCAD / САПР (система автоматизированного проектирования)PCB (печатная плата)Proteus VSMКомпоновка печатных платПроектирование печатных плат

Сохранить или поделиться

Какие Хорошие Программы Для Проектирования Печатных Плат?

Для проектирования и создания электроники в целом и печатных плат (ПП) в частности, инженеры должны знать, как разбираться в схемотехнике, новейших компонентах схем, и иметь некоторый опыт работы с программным обеспечением для проектирования печатных плат. Если вы все еще не уверены в части программного обеспечения (а именно, с каким решением вы должны работать), эта статья для вас.

Лучшие приложения для проектирования печатных плат: все, что вам нужно знать

Ниже вы можете более подробно ознакомиться с нашим списком лучших приложений для проектирования печатных плат и их подробным обзором.

Altium Designer и его упрощенные версии, Circuit Studio и Circuit Maker

Altium Designer считается премиальным решением. Это неудивительно, учитывая, что его цена превышает 7000 долларов. Altium хорошо известен среди постоянных разработчиков плат, работодатели которых могут заплатить за такое дорогое решение. Что касается фрилансеров, они предпочитают использовать более дешевое программное обеспечение.

Тем не менее, даже рискуя быть субъективным, мы говорим, что Altium является лучшим решением (и мы попробовали многие из них, прежде чем выбрать это). Вот четыре основные причины:

Функциональность Altium может поддерживать даже самых опытных и требовательных пользователей. Последняя версия Altium Designer включает в себя полный набор функций, необходимых для проектирования, редактирования и отладки проектов на платах. Например, редактор позволяет моделировать многоуровневые и многоканальные схемы любой сложности, а также разрабатывать интегральные схемы со смешанными сигналами. Также впечатляют встроенные библиотеки: они содержат более 90 000 готовых к использованию компонентов (некоторые из них могут даже помочь вам создавать 3D-объекты с использованием ядра C3D). Кроме того, Altium поддерживает двунаправленную работу с механическими деталями и моделями компонентов в формате STEP — их можно импортировать из механических систем автоматизированного проектирования. У Altium есть продуманный пользовательский интерфейс (не соответствующий альтернативам). Чтобы в полной мере оценить это преимущество, достаточно взглянуть на конкурентов. Удобство использования интерфейса является решающим фактором, особенно для тех, кто ежедневно работает с решением. Кроме того, такой интуитивно понятный интерфейс значительно облегчает обучение начинающих. Интеграция с SolidWorks. Вы можете открыть любую схему печатной платы, созданную с помощью SolidWorks, и работать над ней без потери качества или необходимости ее преобразования. Это чрезвычайно важный момент, так как любое устройство состоит не только из плат, но и из корпуса. В свою очередь, такая интеграция снижает риск ошибок и ошибок при проектировании и изготовлении пресс-форм (и цена одной пресс-формы может доходить до нескольких тысяч долларов США). Сообщество и его поддержка огромны. Если у вас возникли трудности с использованием Altium Designer, поиск решения не станет проблемой. Многие американские и восточноевропейские дизайнеры используют это решение и делятся своим опытом в Интернете. В результате вам даже не нужно возвращаться к руководству в большинстве случаев — вы можете найти ответ на свой вопрос в Интернете в считанные секунды.

Существуют две известные недорогие версии Altium Designer: Circuit Studio и Circuit Maker. Однако они подходят только для моделирования простейших плат. В частности, если вы попытаетесь разместить несколько элементов на плате и одновременно переместить их в Circuit Studio, вы увидите, что некоторые элементы теряют связь друг с другом. Конечно, это ужасно, так как вам придется повторять свои действия снова и снова.

Что касается Circuit Maker, отзывы реальных пользователей говорят о том, что он довольно сырой и неудобный в использовании; по-видимому, он также имеет некоторые существенные проблемы с производительностью. С другой стороны, Circuit Maker поставляется с облачной библиотекой компонентов, интегрированной с поиском Ciiva. Это позволяет создавать компоненты с интегрированным подключением к магазинам.

В целом, эти два решения являются достаточно хорошими, которые выполняют свои основные задачи, но они не подойдут для тех, кто не готов мириться с проблемами, описанными выше.

EAGLE

Давайте начнем с того, что отметим, что любители являются основной целевой группой этого решения для проектирования печатных плат. EAGLE подходит только для самых простых проектов. С другой стороны, если вы ищете что-то недорогое и простое в использовании, EAGLE CAD будет для вас хорошим вариантом. Давайте кратко рассмотрим его основные особенности:

Обширный функционал. Особенности EAGLE абсолютно достаточно для начинающих. Это решение включает в себя довольно удобный редактор с ограниченным, но полезным набором функций. В частности, он включает в себя автоматическую проверку требований к современным электронным устройствам. Решение также позволяет создавать схемы подключения для печатных плат и синхронизировать их друг с другом. Наконец, EAGLE включает в себя дифференциальную парную маршрутизацию. Таким образом, этого решения будет достаточно для начинающего или любителя. Мягко удобный пользовательский интерфейс. Интерфейс EAGLE не очень хорошо продуман по сравнению с предыдущим решением. Тем не менее, мы не можем не оценить простой и понятный интерфейс с довольно широким набором функций. Этого будет достаточно для работы над небольшими проектами. Низкая кривая обучения. EAGLE — одно из самых популярных решений для новичков в дизайне плат. Вот почему неудивительно, что у него есть надежное онлайн-сообщество. Стоит также упомянуть, что есть несколько видеоуроков YouTube, которые помогут вам освоить решение. Гибкая ценовая политика. Это программное обеспечение поставляется в различных версиях для покупки: Freeware, Eagle Learn, Eagle Make и Eagle Business. Каждая из версий предоставляется за отдельную абонентскую плату (она колеблется от 15 до 65 долларов в месяц).

Ментор Графика

Mentor Graphics — еще одно популярное решение. Это универсальный инструмент для проектирования печатных плат, который включает в себя все, что вам может понадобиться для создания схем, размещения компонентов, трассировки, моделирования, проверки электромагнитной совместимости и целостности сигнала, а также для окончательной подготовки к производству. Мы должны указать на следующие особенности этого решения:

Надежная функциональность. Платформа Xpedition является одним из самых популярных графических продуктов Mentor на рынке. В различных версиях (PADS Professional или самой Xpedition) эта платформа разработки печатных плат найдет свое применение при разработке сложных электронных устройств. Ключевые функции решения включают поддержку проектирования проектов с несколькими печатными платами, трехмерное моделирование, различные режимы трассировки, иерархические группы, проверку производственного процесса на тестируемость и точность, а также функциональность электронного управления данными. Простой в понимании интерфейс. Пользователи отмечают, что PADS является одним из самых простых для понимания и использования решений в своей нише. Специальные функции для ускорения процесса проектирования. Это решение включает в себя функцию Veloce Strato, которая позволяет в несколько раз ускорить процесс моделирования и повысить его точность.

OrCAD

OrCAD — наше следующее всемирно известное решение для проектирования печатных плат. Среди его ключевых особенностей:

Расширенные возможности для инженеров. OrCAD поставляется со специальными расширениями PSpice для сквозного моделирования цепей. Более того, его последняя версия позволяет пользователям создавать базы данных для интегральных микросхем. Наконец, OrCAD CIS предоставляет вам быструю и простую интеграцию параметров схемы с базой данных — это ускоряет процесс совместной работы, когда над проектом работает команда. Средняя кривая обучения. OrCAD определенно не самое простое в освоении решение в своей нише; Впрочем, это не самое сложное. С другой стороны, функциональность, доступная для его пользователей, стоит времени, потраченного на освоение решения. Доступна автоматическая маршрутизация. OrCAD поставляется с SPECCTRA, который является лучшим вариантом для автоматической маршрутизации. 3D рендеринг. Это решение позволяет для 3D-рендеринга; однако его качество не так впечатляет, как у решений, обсужденных выше.

Это конструктивное решение для печатных плат не лишено недостатков. В частности, некоторые пользователи отмечают, что OrCAD создает отдельное приложение для каждой функции. Это неудобно, так как вам нужно переключаться между несколькими окнами, даже если вы работаете на одной печатной плате.

KiCAD

KiCAD — еще одно популярное решение, которое, как и EAGLE, подойдет тем, кто только начинает свой путь в моделировании печатных плат или не хочет тратить небольшое состояние на небольшой проект. Вот некоторые из преимуществ этого решения:

Абсолютно бесплатно. Это, пожалуй, самый значительный «за» этого решения, который может послужить хорошим оправданием его крутой кривой обучения. Примечательно, что KiCAD доступен для всех самых популярных ОС: Linux, Windows и Mac OS X. Широкий спектр возможностей для его пользователей. Помимо стандартных функций, функциональность KiCAD включает проверку соответствия требованиям к печатным платам, создание как простых, так и сложных иерархических систем, моделирование трехмерных схем, а также импорт и экспорт моделей STEP. Удобный редактор. Редактор KiCAD включает в себя широкий спектр горячих клавиш. Кроме того, вы найдете функции для реализации маршрутов, автоматического перенаправления, настройки дифференциальных пар и синхронизации, которые будут автоматически внедрять изменения после трассировки.

каденция

Как и Altium Designer, Allegro Cadence является одной из самых совершенных и удобных в использовании систем автоматического проектирования электроники. Доступ к нему и управление им осуществляется из командной строки — некоторые пользователи считают эту особенность главным неудобством.

Вот некоторые из ключевых преимуществ Cadence:

Встроенные функции, облегчающие достижение соответствия современным высокоскоростным цифровым интерфейсам. Allegro и его встроенная функция HighSpeed ​​расширяют набор контролируемых электрических ограничений, которые можно использовать для достижения максимальной целостности сигнала и обеспечения точного временного поведения, все в кратчайшие сроки. Кроме того, это решение включает в себя такие мощные инструменты, как автоинтерактивная настройка задержки, автоинтерактивная фазовая настройка, автоинтерактивное преобразование угла, Timing Vision и так далее. Прямая синхронизация. Мощные инструменты синхронизации Cadence автоматически внедряют изменения, внесенные в основную часть проекта, во все его версии. Вы можете определить желаемую версию проекта на любом этапе проектирования — при создании списка сырья, моделировании или подготовке данных, необходимых для производства. Вы можете сделать это, используя редактор или схему ввода. Низкие системные требования. Allegro Cadence выделяется среди своих конкурентов из-за низких системных требований. Среди всех профессиональных систем проектирования только Cadence может работать на одноядерном процессоре. Решение полностью совместимо с ОС Windows, начиная с Windows XP.

Одним из основных недостатков Cadence является высокая абонентская плата (хотя она ниже, чем стоимость Altium) — она ​​составляет примерно 4000 долларов. Это ограничивает доступность решения не только для любителей, но и для крупных компаний, специализирующихся на разработке печатных плат и заинтересованных в повышении производительности своих сотрудников.

КАКОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ PCB DESIGN МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ В ДОМЕ?

От нашего имени мы хотели бы отметить, что выбрали Altium после долгого процесса проб и ошибок. Несмотря на высокую цену, это решение стоит каждого потраченного на него доллара — оно чрезвычайно удобно, имеет надежную функциональность и не требует от наших сотрудников тратить слишком много времени на его освоение.

В частности, мы создали печатные платы для одного из наших самых масштабных и амбициозных проектов — вспомогательной встроенной радиосистемы с выделенной радиопультой с использованием Altium.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ PCB DESIGN: СМ. ТАБЛИЦА СРАВНЕНИЯ

ТОП-10 программ-помощников электрику. Программы для проектирования электрики

Есть много программ, которые облегчают работу электрика. С их помощью можно составить схему проводки дома или квартиры, рассчитать необходимое количество материалов и их параметры, спроектировать щиток, провести трассировку электронных плат и многое другое. В этой статье мы рассмотрим популярные приложения для электриков на платной и бесплатной основе.

Платные программы для электриков

1. sPlan

Эта многофункциональная и простая программа используется для моделирования схем разводки электропроводки и трассировки электронных плат.

sPlan удобно использовать. Нужный элемент достаточно переместить мышкой из панели инструментов слева в рабочую область. Щелкнув правой клавишей мыши на элементе можно указать необходимые свойства. Программный пакет включает множество готовых библиотек электронных компонентов, а также имеет функцию добавления своих шаблонов. Созданную схему можно сохранить или распечатать на принтере. В новой редакции программы добавлена функция печати больших форматов на обычном принтере – программа автоматически разбивает чертёж для печати на формате А4.

Официально приложение выпускается только на английском языке. Интерфейс интуитивно понятен, поэтому даже без знания языка разобраться не составит труда. Русификаторы к этой программе и множество библиотек можно легко найти в интернете. Помните: неофициальные дополнения к приложению не гарантируют качественного перевода и нормальной работы приложения.

Стоимость sPlan около 50$. Существует также бесплатная версия, но в ней отключены функции сохранения и печати файлов, поэтому её можно использовать только для ознакомления.

2. КОМПАС-Электрик

Это приложение к программе КОМПAС-3D или КОМПАС-График, разработанное для проектирования электрических схем различной сложности.  Программа широко используется профессиональными электриками на территории стран СНГ. Она содержит большие библиотеки электронных компонентов с учётом требований ЕСКД и ГОСТов. Также можно загружать свои шаблоны элементов.

Приложение состоит из двух компонентов: базы данных и редактора схем и отчётов. Помимо схем, есть возможность создавать спецификации и таблицы.

Программа на русском языке. Выпускается на платной основе. Для ознакомления и выполнения разовых работ можно скачать бесплатную демо-версию. Она позволяет работать в программе с небольшими ограничениями в течение месяца.

3. Eagle (Easily Applicable Graphical Layout Editor)

Это пакет программ для составления принципиальных электрических схем и трассировки печатных плат. Приложение включает в себя три основных компонента:

— Schematic Module – позволяет создавать электросхемы с использованием стандартных элементов;

— Layout Editor – помогает пользователю вручную создавать чертежи печатных плат;

— Autorouter – предназначен для автоматической трассировки печатных плат.

Пакет приложений выпускается на английском языке. В интернете можно найти русификаторы и дополнения к программе, но это не гарантирует корректной работы приложения в дальнейшем.

Программа выпускается на платной основе, но есть также бесплатная программа с некоторыми ограничениями. Для использования в быту вполне будет достаточно установки бесплатной версии.

4. AutoCAD Electrician

Это приложение к одной из популярных чертёжных программ AutoCAD.

Эта программа имеет большое количество встроенных библиотек и функций. Есть возможность создавать сразу несколько проектов с совместным доступом разных пользователей.

Для корректной работы требуется выполнить множество настроек, но это в дальнейшем значительно облегчает работу.

Уникальная особенность приложения состоит в наличии интеллектуальной системы, которая может анализировать проект, отслеживать возможные ошибки проектировщика и исправлять их.

Программа довольно дорогая и сложная, поэтому используется в основном профессиональными электриками. Для ознакомления с приложением предоставляется бесплатная демо-версия на 30 дней.

5. Microsoft Visio

Это графический редактор от компании Microsoft. Это приложение идёт в составе пакетных офисных приложений Microsoft Office. Оно позволяет создавать несложные электрические схемы.

Для построения электросхем существует специальная библиотека шаблонов. Также можно добавить свои шаблоны или скачать дополнительные библиотеки из интернета. Это существенно расширит возможности создания схем.

Приложение совместимо с Microsoft Word. Это помогает создавать различные описания и инструкции с иллюстрациями схем.

Схемы больших форматов можно распечатать на стандартном принтере. Для этого достаточно произвести соответствующую настройку печати. Приложение автоматически разобьет схему на отдельные части соответствующие формату А4.

Бесплатные программы электрикам

Помимо платных программ для электриков есть также немало бесплатных. Их возможности уступают платным, но для выполнения отдельных работ вполне подходят.

1. «Электрик»

Эта приложение довольно функциональное и удобное в использовании. С его помощью вы сможете:

— определить мощность прибора по значению тока или же вычислить объём потребляемого тока однофазным или трёхфазным потребителем известной мощности;

— вычислить необходимое количество кабеля для прокладки электросети;

— рассчитать токи короткого замыкания;

— произвести расчет токов по указанному сечению провода с учётом условий прокладки и эксплуатации;

— определить значение потерь напряжения;

— произвести расчет заземляющего контура и многое другое.

2. «1-2-3 схема»

Это бесплатная программа для построения схемы электрощитка. Отличительной особенностью приложения является большая библиотека автоматов и релейной защиты различных видов. Также имеется возможность распечатать наклейки для обозначения элементов в электрощитке.

3. KiCad

Программа с открытым исходным кодом для составления электронных схем и трассировки электронных плат. Программа состоит из трёх составляющих:

— менеджер проектов позволяет устанавливать параметры создаваемых проектов;

— eeschema – редактор электросхем позволяет компоновать схемы различной сложности и редактировать различные компоненты;

— pcbnew – редактор печатных плат.

Приложение имеет широкий функционал и большой набор библиотек. Это позволяет выполнять проекты высокой сложности. Особенностью приложения является сложный интерфейс с которым тяжело разобраться без прочтения инструкции.

Приложение поддерживает французский, английский,  немецкий, португальский, испанский, чешский, польский, русский и многие другие языки. Благодаря open-source и стараниям многих программистов с территории СНГ, программа была адаптирована по ГОСТ.

4. XCircuit

Программа разработана в США программистом Тимом Эдвардсом и была создана для быстрого проектирования электрики. Приложение имеет библиотеку готовых шаблонов популярных элементов, которые можно использовать при составлении схем. Однако более сложных и редко используемых элементов там нет. Также следует отметить особенность библиотек программы – каждый элемент расположен в отдельном файле.

Отдельно отметим непривычный интерфейс приложения, который можно освоить только опытным путём. Всплывающих подсказок к иконкам нет.

. TinyCAD

Программа с открытым исходным кодом (open-source) создана в США программистом Мэттом Пайном. Это редактор схем с более чем 40 библиотеками различных электрических компонентов. Для быстрого нахождения нужного элемента в базе программы предусмотрена строка поиска. Программа полностью на английском языке и все элементы разработаны по американским стандартам. На форумах любителей электроники можно найти библиотеки адаптированные под стандарты стран СНГ.

Это перечень самых популярных программ для электриков. Каждая из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Выбирайте  для себя программу, в зависимости от выполняемых задач и выдвигаемых требований.

Оцените новость:

DipTrace Free Edition — программа для проектирования печатных плат

Отечественная программа для проектирования печатных плат. Бесплатно!

DipTrace Free Edition представляет собой инструмент для проектирования и трассировки печатных плат. DipTrace состоит из различных модулей: модуль для размещения элементов с автоматической разводкой; сканер схем, компонент; редактор образцов, который позволяет проектировать собственную библиотеку элементов. DipTrace обеспечивает размещение элементов на печатной плате как вручную, так и автоматически, позволяя выполнить разводку для платы за короткое время . С помощью DipTrace можно на любом этапе сверять разводку печатной платы с оригинальной схемой и вносить изменения, если последняя будет модифицирована. DipTrace позволяет трассировать как однослойные, так и многослойные платы. В программе предусмотрена возможность ручной маршрутизации. В программе имеются модули для проверки схем на соответствие правилам их выполнения, таким как Electrical Rule Check (ERC), Design Rule Check (DRC) и Net Connectivity Check.

В состав программы входят 4 редактора, которые позволят спроектировать схему, создать схемные элементы в символьном виде и привязать их к корпусам, которые тоже можно создать самостоятельно.

В программу включена обширная библиотека отечественных и зарубежных элементов. Программа  сочетает удобство и простоту использования, с большими возможностями для решения учебных и проектных задач. В комплекте с дистрибутивом прилагается подробный учебник на русском языке.

Сайт программы:http://www.diptrace.com/ 

Закачка:http://www.diptrace.com/download.php

Источники:

1. http://www.izone.ru/other/other/diptrace-free-edition.htm
2. http://soft.mod-site.net/cad.shtml

Поделиться:

Оставьте свой комментарий!

Добавить комментарий

10 лучших программ для проектирования печатных плат

Вам нужно программное обеспечение или инструменты Бесплатная разводка печатной платы для реализации ваших новых электронных проектов? Если да, то в этом списке указаны 10 лучших программ для проектирования печатных плат, доступных в Интернете которые помогут вам легко и быстро разрабатывать печатные платы.

KiCad это программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования (EDA), это открытый исходный код, доступный по лицензии GNU GPL v3. Позволяет создавать электронные схемы и интегральные печатные схемы, обрабатывает схематический снимок и компоновку печатной платы с выходом Gerber.

Kicad Это очень полезно для всех, кто работает в электронном дизайне, поскольку в нем есть схема захвата, дизайн печатной платы и средство трехмерного просмотра. Пакет работает в Linux, Windows и OS X. 

EasyEDA набор бесплатных инструментов, не требующих установки и основанных на Интернете и облаке, включающих мощный инструмент для захвата схем, симулятор смешанных схем и многоплатформенную среду печатных плат. Вы можете сохранить свою работу в тайне, поделиться ею или опубликовать. Как схемы, так и библиотеки можно импортировать из Altium, Eagle, KiCad и LTspice. Файлы можно экспортировать в разных форматах, включая JSON. Дополнительная недорогая услуга также предлагается для реализации ваших печатных плат.

EasyEDA предоставляет недорогие услуги по производству печатных плат для повышения эффективности выполнения ваших проектов. EasyEDA предоставляет функцию производства. Нажав на нее, вы можете добавить плату в корзину и запросить изготовление. Вы можете ждать печатную плату дома или в своей компании и паять компоненты дома или заказать их в специализированные компании, особенно карты с интегральными схемами в корпусах BGA.

печатная плата представляет собой интерактивный редактор печатных плат для систем Unix, Linux, Windows и Mac. PCB включает в себя функцию импорта схемы / списка соединений, проверку правил проектирования и может обеспечивать промышленный стандарт RS-274X (Gerber), сверление с ЧПУ и данные центроида (данные XY) для использования в процессе изготовления и сборки карт.

печатная плата Он предлагает высококлассные функции, такие как автоматический оптимизатор трассировки и поисковик, которые могут сократить время разработки. Для индивидуальных требований PCB предлагает подключаемый модуль API для добавления новых функций и использования этих функций как в графическом интерфейсе пользователя, так и в сценариях.

Геда он работает в Linux и имеет инструменты, которые используются для проектирования электрических схем, диаграмм, моделирования, прототипирования и производства. В настоящее время проект gEDA предлагает набор бесплатных приложений для проектирования электроники, включая схемы, управление атрибутами, создание ведомости материалов (BOM), список треков с поддержкой до 20 форматов списков соединений, аналоговое и цифровое моделирование и проектирование печатных схем. .

TinyCAD это программа, которая помогает рисовать принципиальные схемы. В нем есть библиотека, с которой можно сразу начать работу. Помимо возможности легко распечатать свои проекты, вы можете использовать TinyCAD для публикации своих рисунков путем копирования и вставки в документ Word или сохранения его в формате PNG для Интернета.

Osmond PCB Это гибкий инструмент для проектирования печатных плат. Работает на Macintosh. Он включает в себя некоторые функции, такие как: неограниченный размер виртуальной карты, количество слоев, количество компонентов, позволяет использовать как вставные компоненты, так и компоненты для поверхностного монтажа и многое другое.

BScha3V это среда для схематического рисования. Название «BSch» является аббревиатурой от «Basic Scheme». Он имеет только основные функции, чтобы упростить его использование.

Быстро изучить и использовать. Компоновка печатной платы очень проста даже для начинающих пользователей.

PCBWeb это приложение САПР для проектирования и производства электронного оборудования. Схематическая конструкция из нескольких листов с помощью быстрого и простого в использовании инструмента для электромонтажа. Многослойная трассировка карт с возможностью изготовления медных плоскостей и проверки DRC. Он объединяет каталог компонентов Digi-Key и мастер ведомости материалов.

PCB DesignSpark это самое доступное программное обеспечение для электронного проектирования в мире. Легко изучить и использовать, он разработан, чтобы сократить время между концепцией и производством ваших проектов. В основе этого уникального подхода лежит мощный программный механизм, позволяющий фиксировать топологию и схемы печатных плат.

Пожалуйста, не стесняйтесь высказать свое мнение об этих программах для разводки печатных плат.

Обзор 20 лучших программ для черчения электрических схем

Времена применения кульманов давно миновали, их заменили графические редакторы, это специальные программы для черчения электрических схем. Среди них есть как платные приложения, так и бесплатные (виды лицензий мы рассмотрим ниже). Уверены, что созданный нами краткий обзор поможет из разнообразия программных продуктов выбрать ПО, наиболее оптимальное для поставленной задачи. Начнем с бесплатных версий.

Бесплатные

Прежде, чем перейти к описанию программ кратко расскажем о бесплатных лицензиях, наиболее распространены из них следующие:

• Freeware – приложение не ограничено по функциональности и может использоваться в личных целях без коммерческой составляющей.
• Open Source – продукт с «открытым кодом», в который допускается вносить изменения подстраивая ПО под собственные задачи. Возможны ограничения на коммерческое использование и платное распространение внесенных модификаций.
• GNU GPL – лицензия практически не накладывающая на пользователя никаких ограничений.
• Public domain – практически идентична с предыдущим вариантом, на данный тип лицензии закон защиты авторских прав не распространяется.
• Ad-supported – приложение полностью функционально, содержит в себе рекламу других продуктов разработчика или других компаний.
• Donationware – продукт распространяется бесплатно, но разработчик предлагает внести пожертвования на добровольной основе для дальнейшего развития проекта.

Получив представление о бесплатных лицензиях можно переходить к ПО, распространяемому на таких условиях.

Microsoft Visio

Это простой в управлении, но в то же время весьма удобный редактор векторной графики, обладающий богатым функциональным набором. Несмотря на то, что основная социализация программы визуализация информации с приложений MS Office, ее вполне можно использовать для просмотра и распечатки радиосхем.

Интерфейс Microsoft Visio практически такой же, как в MS Office

MS выпускает три платных версии, отличающихся функциональным набором и бесплатную (Viewer), которая интегрируется в браузер IE и позволяет с его помощью осуществлять просмотр файлов, созданных в редакторе. К сожалению, для редакции и создания новых схем потребуется приобрести полнофункциональный продукт. Заметим, что даже в платных версиях среди базовых шаблонов нет набора для полноценного создания радиосхем, но его несложно найти и установить.

Недостатки бесплатной версии:

• Недоступны функции редактирования и создания схем, что существенно снижает интерес к этому продукту.
• Программа работает только с браузером IE, что также создает массу неудобств.

Официальная страница: https://products.office.com/ru-ru/visio

Компас-Электрик

Данная ПО является приложением к САПР российского разработчика «АСКОН». Для ее работы требуется установка среды КОМПАС-3D. Поскольку это отечественный продукт, в нем полностью реализована поддержка принятых России ГОСТов, и, соответственно, нет проблем с локализацией.

Компас-Электрик – полностью российская разработка

Приложение предназначено для проектирования любых видов электрооборудования и создания к ним комплектов конструкторской документации.

Это платное ПО, но разработчик дает 60 дней на ознакомление с системой, в течение этого времени ограничения по функциональности отсутствуют. На официальном сайте и в сети можно найти множество видео материалов, позволяющих детально ознакомиться с программным продуктом.

В отзывах многие пользователи отмечают, что в системе имеется масса недоработок, которые разработчик не спешит устранять.

Официальный сайт: https://kompas.ru/kompas-3d/application/instrumentation/electric/

Eagle

Данное ПО представляет собой комплексную среду, в которой можно создать как принципиальную схему, так и макет печатной платы к ней. То есть, расположить на плате все необходимые элементы и выполнить трассировку. При этом, она может быть выполнена как в автоматическом, так и ручном режиме или путем комбинации этих двух способов.

Cadsoft Eagle – хороший пример комплексного решения

В базовом наборе элементов отсутствуют модели отечественных радиокомпонентов, но их шаблоны могут быть скачены в сети. Язык приложения – Английский, но локализаторы, позволяющие установить русский язык.

Приложение является платным, но возможность его бесплатного использования со следующими функциональными ограничениями:

• Размер монтажной платы не может превышать размера 10,0х8,0 см.
• При разводке можно манипулировать только двумя слоями.
• В редакторе допускается работа только с одним листом.

Сайт программы: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download

Dip Trace

Это не отдельное приложение, а целый программный комплекс, включающий в себя:

• Многофункциональный редактор для разработки принципиальных схем.
• Приложение для создания монтажных плат.
• 3D модуль, позволяющий проектировать корпуса для созданных в системе приборов.
• Программу для создания и редактирования компонентов.

DipTrace – система сквозного проектирования

В бесплатной версии программного комплекса, для некоммерческого использования, предусмотрены небольшие ограничения:

• Монтажная плата не более 4-х слоев.
• Не более одной тысячи выводов с компонентов.

В программе не предусмотрена русская локализация, но ее, а также описание всех функций программного продукта можно найти в сети. С базой компонентов также нет проблем, в изначально их около 100 тыс. На тематических форумах можно найти созданные пользователями базы компонентов, в том числе и под российские ГОСТы.

Страница программы: https://diptrace.com/rus/

1-2-3 схема

Это полностью бесплатное приложение, позволяющее укомплектовать электрощиты Хагер (Hager) одноименным оборудованием.

ПО «1-2-3 схема» разработка компании Hager для комплектации своих электрощитов

Функциональные возможности программы:

• Выбор корпуса для электрощита, отвечающего нормам по степени защиты. Выборка производится из модельного ряда Hager.
• Комплектация защитным и коммутационным модульным оборудованием того же производителя. Заметим, что в элементной базе присутствуют только сертифицированные в России модели.
• Формирование конструкторской документации (однолинейной схемы, спецификации, отвечающей нормам ЕСКД, отрисовка внешнего вида).
• Создание маркеров для коммутирующих устройств электрощита.

Программа полностью локализована под русский язык, единственный ее недостаток, что в элементной базе присутствует только электрооборудование компании-разработчика.

http://www.hagersystems.ru/software/

Autocad Electrical

Приложение на базе известной САПР Autocad, созданное для проектирования электросхем и создания для них технической документации в соответствии с нормами ЕСКД.

В Autocad Electrical богатый выбор электрических компонентов

Изначально база данных включает в себя свыше двух тысяч компонентов, при этом, их условно графические обозначения отвечают действующим российским и европейским стандартам.

Данное приложение платное, но имеется возможность в течение 30-ти дней ознакомиться с полным функционалом базовой рабочей версии.

https://www.autodesk.ru/products/autocad-electrical/overview

Эльф

Данное ПО позиционируется в качестве автоматизированного рабочего места (АРМ) для проектировщиков-электриков. Приложение позволяет быстро и корректно разработать, практически, любой чертеж для электротехнических проектов с привязкой к плану помещений.

Функционал приложения включает в себя:

• Расстановку УГО при проектировании электросетей, проложенных открыто, в трубах или специальных конструкциях.
• Автоматический (с плана) или руной расчет силовой схемы.
• Составление спецификации в соответствии с действующими нормами.
• Возможность расширения базы элементов (УГО).

Пример схемы, созданной в редакторе Эльф

В бесплатной демонстрационной версии отсутствует возможность создания и редактирование проектов, их можно только просмотреть или распечатать.

Официальный сайт: http://old.rflira.ru/products/nets/1258965991.html

Kicad

Это полностью бесплатный программный комплекс с открытым кодом (Open Source). Данное ПО позиционируется в качестве системы сквозного проектирования. То есть, можно разработать принципиальную схему, по ней создать монтажную плату и подготовить документацию, необходимую для производства.

KiCad одна из немногих бесплатных систем сквозного проектирования

Характерные особенности системы:

• Для разводки платы допускается применение внешних трассировщиков.
• В программу встроен калькулятор печатной платы, размещение на ней элементов можно выполнить автоматически или вручную.
• По завершению трассировки система генерирует несколько технологических файлов (например, для фотоплоттера, сверлильного станка и т.д.). При желании можно добавить логотип компании на печатную плату.
• Система может создать послойную распечатку в нескольких популярных форматах, а также сгенерировать список используемых в разработке компонентов для формирования заказа.
• Имеется возможность экспорт чертежей и других документов в форматы pdf и dxf.

Заметим, что многие пользователи отмечают непродуманность интерфейса системы, а также тот факт, что для освоения ПО требуется хорошо изучить документацию к программе.

Страничка программы: http://kicad-pcb.org/

TinyCAD

Еще одно бесплатное приложение с открытым кодом, позволяющее создавать чертежи принципиальных схем и имеющее функции простого редактора векторной графики. В базовом наборе содержится сорок различных библиотек компонентов.

TinyCAD – простой редактор для принципиальных схем

В программе не предусмотрена трассировка печатных плат, но имеется возможность экспортировать список соединений в стороннее приложение. Экспорт производится с поддержкой распространенных расширений.

Приложение поддерживает только английский язык, но благодаря интуитивному меню проблем с освоением не возникнет.

https://sourceforge.net/projects/tinycad/files/

Fritzing

Бесплатная среда разработки проектов на базе Arduino. Имеется возможность создания печатных плат (разводку необходимо делать вручную, поскольку функция автотрассировки откровенно слабая).

Приложение Fritzing позволит быстро спроектировать любое устройство на базе Arduino

Следует заметить, что приложение «заточено» для быстрого создания набросков, позволяющих объяснить принцип работы проектируемого прибора. Для серьезной работы у приложения слишком мала база элементов и сильно упрощенное составление схемы.

http://fritzing.org/home/

123D Circuits

Это веб-приложение для разработки Arduino-проектов, с возможностью программирования устройства, симуляции и анализа его работы. В типовом наборе элементов присутствуют только основные радио-компоненты и модули Arduino. При необходимости пользователь может создать новые компоненты и добавить их в базу. Примечательно, что разработанную печатную плату можно заказать, непосредственно, в онлайн-сервисе.

Виртуальная среда разработки 123D Circuits

В бесплатной версии сервиса нельзя создавать свои проекты, но можно просматривать чужие разработки, находящиеся в открытом доступе. Для полноценного доступа ко всем возможностям необходимо оформить подписку ($12 или $24 в месяц).

Заметим, что из-за бедного функционала виртуальная среда разработки вызывает интерес только у начинающих. Многие из тех, кто пользовался сервисом, обратили внимание на тот факт, что результаты симуляции расходятся с реальными показателями.

https://circuits.io/

XCircuit

Бесплатное мультиплатформенное приложение (лицензия GNU GPL) для быстрого создания принципиальных схем. Функциональный набор минимальный.

XCircuit – простой редактор с минимумом функций

Язык приложения – английский, программа не воспринимает русские символы. Также следует обратить внимание на нетипичное меню, к которому необходимо привыкнуть. Помимо этого контекстные подсказки выводятся на панель состояния. В базовый набор элементов входят УГО только основных радиодеталей (пользователь может создать свои элементы и добавить их).

http://opencircuitdesign.com/xcircuit/

CADSTAR Express

Это демонстрационная версия одноименной САПР. Функциональные ограничения коснулись лишь числа элементов, используемых в схеме разработки (до 50 шт) и количеств контактов (не более 300), что вполне достаточно для небольших радиолюбительских проектов.

Фрагмент рабочего окна приложения GADSTAR Express

Программа состоит из центрального модуля, в которых входит несколько приложений позволяющих разработать схему, создать для нее плату и подготовить пакет технической документации.

В базовый набор входит более 20 тыс. компонентов, дополнительно можно загрузить с сайта разработчика дополнительные библиотеки.

Существенным недостатком системы является отсутствие поддержки русского языка, соответственно, все техническая документация также представлена в сети на английском.

https://www.zuken.com/en/products/pcb-design/cadstar/resources

QElectroTech

Простое удобное и бесплатное (FreeWare) приложения для разработки электрических и электронных схем-чертежей. Программа является обычным редактором, никаких специальных функций в ней не реализовано.

QElectroTech – программа для составления, просмотра и печати электросхем

Язык приложения – английский, но для него имеется русская локализация.

https://qelectrotech.org/download.html

Платные приложения

В отличие от ПО, распространяемого по бесплатным лицензиям, коммерческие программы, как правило, обладают значительно большим функционалом, и поддерживаются разработчиками. В качестве примера мы приведем несколько таких приложений.

sPlan

Простая программа-редактор для черчения электросхем. Приложение комплектуется несколькими библиотеками компонентов, которые пользователь может расширять по мере необходимости. Допускается одновременная работа с несколькими проектами, путем их открытия в отдельных вкладках.

sPlan – удобный графический редактор для электрических схем

Чертежи, сделанные программой, хранятся в виде файлов векторной графики собственного формата с расширением «spl». Допускается конвертация в типовые растровые форматы изображения. Имеется возможность печати больших схем на обычном принтере А4-го формата.

Официально приложение не выпускается в русской локализации, но существуют программы, позволяющие русифицировать меню и контекстные подсказки.

Помимо платной версии предусмотрены две бесплатных реализации Demo и Viewer. В первой нет возможности сохранить и распечатать нарисованную схему. Во второй предусмотрена только функция просмотра и печати файлов формата «spl».

https://www.electronic-software-shop.com/splan-70.html

Eplan Electric

Многомодульная масштабируемая САПР для разработки электротехнических проектов различной сложности и автоматизации процесса подготовки конструкторской документации. Данный программный комплекс сейчас позиционируется в качестве корпоративного решения, поэтому для рядовых пользователей он будет не интересен, особенно если принять в учет стоимость ПО.

Фрагмент рабочего окна САПР Eplan Electriс Р8

https://www.eplan-russia.ru/ru/reshenija/ehlektrotekhnicheskoe-proektirovanie/eplan-electric-p8/

Target 3001

Мощный САПР комплекс, позволяющий разрабатывать электросхемы, трассировать печатные платы, моделировать работу электронных устройств. Онлайн библиотека компонентов насчитывает более 36 тыс. различных элементов. Данная CAD широко применяется в Европе для трассировки печатных плат.

САПР Target 3001

По умолчанию устанавливается английский язык, имеется возможность установить меню на  немецком или французском, официально русской локализации нет. Соответственно, вся документация представлена только на английском, французском или немецком языке.

Стоимость самой простой базовой версии около 70 евро. За эти деньги будет доступна трассировка двух слоев на 400 выводов. Стоимость нелимитированной версии в районе 3,6 тыс. евро.

https://ibfriedrich.com/en/index.html

Micro-Cap

Приложение для моделирования цифровых, аналоговых и смешанных схем, а также анализа их работы. Пользователь может создать в редакторе электрическую цепь и задать параметры для анализа. После это по одному клику мышки система автоматически чего произведет необходимые расчеты и выдаст результаты для изучения.

Micro-Cap – одно из лучших приложений для моделирования электросети

Программа позволяет установить зависимость параметров (номиналов) элементов от температурного режима, освещенности, частотных характеристик и т.д. Если в схеме присутствуют анимированные элементы, например, светодиодные индикаторы, то их состояние будут корректно отображаться, в зависимости от поступающих сигналов. Имеется возможность при моделировании «подключать» к схеме виртуальные измерительные приборы, а также отслеживать состояние различных узлов устройства.

Стоимость полнофункциональной версии около $4,5 тыс. Официальной русской локализации приложения не существует.

http://www.spectrum-soft.com/index.shtm

TurboCAD

Данная САПР платформа включает в себя множество инструментов, для проектирования различных электрических устройств. Набор специальных функций позволяет решать инженерно-конструкторские задачи любого уровня сложности.

Платформа TurboCAD может использоваться для решения многих задач

Отличительные особенности – тонкая настройка интерфейса под пользователя. Множество справочной литературы, в том числе и на русском языке. Несмотря на отсутствие официальной поддержки русского языка, для платформы имеются русификаторы.

Для рядовых пользователей приобретение платной версии программы с целью разработки электросхем для любительских устройств, будет нерентабельно.

https://www.turbocad.com/

Designer Schematic

Приложение для создания электросхем с использованием радиоэлементов производства Digi-Key. Основная особенность данной системы заключается в том, что в редакторе для построения схем, может использовать механическое проектирование.

Интерфейс Designer Schematic не отличается сложностью

Базы данных компонентов можно в любой момент проверить на соответствие и при необходимости произвести обновление прямо с сайта производителя.

Система не имеет собственного трассировщика, но список соединений может быть загружен в стороннюю программу.

Имеется возможность импорта файлов из популярных САПР.

Ориентировочная стоимость приложения около $300.

https://www.digikey.com/schemeit/project/

Как быстро найти и отследить дорожки печатной платы (с изображениями)

Эта инструкция покажет вам, как создать инструмент, который позволит вам легко и быстро найти и отследить дорожку печатной платы. Независимо от того, создаете ли вы печатную плату, модифицируете или ремонтируете ее — этот инструмент сэкономит вам много времени и энергии!

Не можете найти дорожку на многослойной печатной плате? Без проблем! Вот решение — быстрое, легкое и очень доступное в изготовлении.

Зачем? Если вы используете стандартные щупы мультиметра и должны касаться каждого места пайки на плате, чтобы увидеть, подключен ли он к элементу, который вы ищете… довольно утомительная и трудоемкая работа. Используя кусок алюминиевой фольги, вы сможете искать соединения печатной платы на большей площади, что минимизирует время и усилия, затрачиваемые на эту работу.

Необходимые инструменты:

• Мультиметр
• Проволока (+ проволока с зажимами типа «крокодил»)
• Шоколад или кусок алюминиевой фольги
• Резак для проволоки и стриппер

Подготовка

1.

Зачистите оба конца ваш кабель. Вам понадобится 2 см оголенного провода на одном конце и 4-5 см на другом конце.

2. Возьмите кусок алюминиевой фольги и как-нибудь оберните им провод. Вам понадобится кусок фольги размером не менее 5 x 5 см.
Оберните указательный палец алюминиевой фольгой.

Подсоедините кабель, идущий от фольги, к одному из проводов мультиметра, как показано, с помощью зажимов типа «крокодил».

Выполните тест

Прикоснитесь проводом второго мультиметра к фольге на пальце. Он должен показать сопротивление около 0 Ом. Повторите операцию фольги, если вы видите на экране сопротивление более 15-20 Ом.Если все в порядке, вы готовы использовать только что созданный инструмент.
Используйте свободный щуп мультиметра, чтобы коснуться одной точки на доске. Затем пальцем с фольгой проведите ею по компонентам, соприкасаясь с припаянными частями.

Таким образом, вы быстрее охватите большую площадь, а когда вы слышите звуковой сигнал мультиметра, вы нашли свою дорожку на плате.

Готово

Теперь поиск дорожек, соединяющих компоненты на печатной плате, занимает считанные секунды.

Как выполнить обратный инжиниринг схемы с печатной платы: 18 шагов (с изображениями)

Создайте каталог для проекта (мне нравится называть папку в честь устройства, над которым я работаю), придерживайтесь все фотографии там, а те, которые вы хотите использовать, скопируйте в подпапку — я называю свою «рабочую».

Начните со стороны пайки платы (хотя с SMD там припоя не будет). Откройте изображение в GIMP и сохраните как что-нибудь значимое, например, solder-side-clean.xcf.

Переверните картинку — иначе она не будет совпадать со стороной компонента.

Установите вертикальную направляющую. Если на плате есть заземляющий слой, выровняйте его по нему, в противном случае просто используйте край платы или длинную прямую дорожку. Слегка поверните изображение так, чтобы плата, земля или дорожка были выровнены полностью вниз.(Конечно, горизонтальная направляющая может подойти вам лучше)

Установите вторую вертикальную направляющую и пару горизонтальных направляющих, выровняйте их с другими краями (или плоскостями земли, или длинными дорожками) платы. Используйте инструмент перспективы (набор инструментов: правый край, третий инструмент внизу) и щелкните каждый угол доски, который необходимо выровнять, и просто перетащите их так, чтобы другие края были параллельны направляющим.

Сделайте прямоугольное выделение вокруг доски, переверните его и нажмите удалить. Это очистит фон.Избавьтесь от любых других отвлекающих факторов, таких как выступающие соединители, выбирая их вокруг и удаляя. Не связывайтесь с инструментом нечеткого выделения для таких вещей, просто используйте инструменты прямоугольника и эллипса. С их помощью вы можете делать сложные выделения / отмены для создания сложных форм.

Избавьтесь от любых артефактов, используя инструменты клонирования и размытия. Чтобы использовать инструмент клонирования GIMP, нажмите ctrl, когда вы щелкаете по области, из которой вы клонируете. Полезный трюк с вертикальными и горизонтальными дорожками печатной платы — установить направляющую, откуда вы хотите клонировать и куда.Инструмент клонирования прикрепится к направляющей. Если у вас есть дорожки, установленные под углом 45 градусов, поверните слой (панель инструментов, 3-й ряд, 3-й инструмент) на 45 градусов, и вы снова можете использовать горизонтальные и вертикальные направляющие. (Возможно, вам придется увеличить холст, чтобы он соответствовал изображению) Поверните доску на -45 градусов, чтобы вернуть ее в исходное положение. Используйте тот же прием для других известных углов.

Хорошо, у вас есть хорошая чистая картинка, над которой можно поработать. Отныне общая идея заключается в том, что изображение содержит много деталей, большинство из которых вам не нужно.Детали, которые вы хотите сохранить, должны быть отделены и сохранены в виде неброских изображений, поэтому следующие несколько шагов сконцентрируются на этих двух идеях.

Прежде чем продолжить, стоит сохранить изображение в формате .png и открыть его в Inkscape. Щелкните изображение, чтобы выбрать его, перейдите в Path> Trace Bitmap … Поэкспериментируйте со всеми методами и посмотрите, сможете ли вы получить изображение, на котором края дорожек будут красивыми и гладкими. Если нет, по крайней мере, вы получите хорошее представление о том, с чем столкнулись.Если вы получили чистое изображение, работайте над ним вместо оригинала. Вам все еще нужно вырезать отверстия и удалить шлифованные плоскости и подложку, но с этим будет намного легче работать, так как края дорожек сглажены.

Создайте новый слой и убедитесь, что он активен. Это будет содержать ваши метки выравнивания. Находясь на отдельном слое, их будет легче скопировать на другие слои.

Поместите границы по углам доски, чтобы потом было легче выровнять изображения.Для этого сделайте квадратное выделение в каждом углу, затем сделайте еще одно квадратное выделение того же размера, но немного смещенное внутрь, используя режим вычитания. Заполните выделение с помощью инструмента заливки ведра. Я этого не делал и обнаружил, что выравнивание без углов — непростая задача. Вы можете использовать любые метки выравнивания, которые вам нравятся, конечно, углы — это то, о чем я подумал.

Как разработать макет печатной платы

Макетные платы

отлично подходят для создания прототипов схем, но они не так хороши для фактического использования того, что вы создаете.В какой-то момент вы, вероятно, захотите сделать проект более постоянным. Лучше всего это сделать на печатной плате.

В этом руководстве я расскажу вам, как разработать макет печатной платы и распечатать ее на заказном изготовителе печатной платы. Производительность вашей схемы будет во многом зависеть от того, как она размещена на печатной плате, поэтому я дам вам множество советов, как оптимизировать вашу конструкцию.

Вы всегда можете протравить печатные платы дома, используя процесс, аналогичный проявлению отпечатков с фотопленки.Но этот метод грязный и требует использования большого количества химикатов. Гораздо проще (и дешевле) сделать печатную плату профессиональным производителем. Чтобы продемонстрировать процесс, я воспользуюсь онлайн-сервисом EasyEDA для разработки макета печатной платы для аудиоусилителя LM386, затем я изготовлю его и покажу вам результаты. Их бесплатное программное обеспечение для онлайн-дизайна прост в использовании, а цены очень доступны.

Все начинается со схемы

Перед тем, как приступить к проектированию печатной платы, неплохо было бы сделать схему вашей схемы.Схема будет служить планом для разметки трасс и размещения компонентов на печатной плате. Кроме того, программное обеспечение для редактирования печатных плат может импортировать все компоненты, посадочные места и провода в файл печатной платы, что упростит процесс проектирования (подробнее об этом позже).

Начните с входа в EasyEDA и создайте новый проект:

Находясь на стартовой странице, щелкните вкладку «Новая схема»:

Теперь вы увидите пустой холст, на котором можно нарисовать схему:

Лучше всего разместить все схематические символы на холсте, прежде чем рисовать какие-либо провода.В EasyEDA условные обозначения находятся в «Библиотеках». Библиотека EasyEDA по умолчанию содержит большинство общих символов, но есть также «библиотеки, созданные пользователем» с множеством других символов:

С каждым используемым вами схематическим обозначением должно быть связано посадочное место на плате. Посадочное место на печатной плате будет определять физические размеры компонента и размещение медных площадок или сквозных отверстий. Сейчас хорошее время, чтобы решить, какие компоненты вы будете использовать.

Схематические символы в библиотеке EasyEDA уже имеют связанные с ними посадочные места, но их можно изменить, если вы используете другой размер или стиль:

Чтобы изменить посадочное место, связанное со схематическим символом, найдите в библиотеках «Создано пользователем» посадочное место, которое соответствует используемому вами компоненту.Как только вы найдете его, нажмите на значок сердца, чтобы «добавить его в избранное»:

Затем скопируйте имя компонента:

Теперь щелкните символ в редакторе схем и вставьте имя нового посадочного места в поле «package» в меню правой боковой панели (см. Видео ниже для демонстрации):

После того, как все ваши символы размещены на схеме и вы назначили посадочные места для каждого символа, пора приступить к рисованию проводов.Вместо того, чтобы объяснять детали всего этого в этой статье, я снял видео, чтобы вы могли посмотреть, как я рисую схему моего аудиоусилителя LM386:

После того, как все подключения выполнены, рекомендуется промаркировать символы. Этикетки будут перенесены на макет печатной платы и в конечном итоге будут напечатаны на готовой печатной плате. У каждого символа есть имя (R1, R2, C1, C2 и т. Д.) И значение (10 мкФ, 100 Ом и т. Д.), Которые можно редактировать, щелкнув по метке.

Следующим шагом является импорт схемы в редактор плат, но прежде чем мы это сделаем, давайте поговорим о некоторых вещах, которые следует учитывать при проектировании печатной платы.

Оптимизация конструкции печатной платы

Определите, что делает каждая часть вашей схемы, и разделите схему на секции в соответствии с функциями. Например, моя схема аудиоусилителя LM386 состоит из четырех основных частей: источника питания, аудиовхода, LM386 и аудиовыхода. На этом этапе может помочь нарисовать несколько диаграмм, которые помогут вам визуализировать дизайн, прежде чем вы начнете его выкладывать.

Держите компоненты в каждой секции сгруппированными вместе в одной и той же области печатной платы, чтобы токопроводящие дорожки были короткими.Длинные следы могут улавливать электромагнитное излучение от других источников, что может вызывать помехи и шум.

Различные участки вашей цепи должны быть расположены так, чтобы путь электрического тока был как можно более линейным. Сигналы в вашей цепи должны проходить по прямому пути от одной секции к другой, что позволит сократить длину следа.

На каждую секцию цепи должно подаваться питание с отдельными трассами одинаковой длины. Это называется звездообразной конфигурацией, и она гарантирует, что каждая секция получает одинаковое напряжение питания.Если секции соединены в гирляндную конфигурацию, ток, потребляемый из секций, расположенных ближе к источнику питания, вызовет падение напряжения и приведет к более низким напряжениям на участках, удаленных от источника питания:

Форма и размер печатной платы

Нередко можно увидеть печатную плату круглой, треугольной или другой интересной формы. Большинство печатных плат имеют минимально возможные размеры, но в этом нет необходимости, если ваше приложение не требует этого.

Если вы планируете разместить печатную плату в корпусе, размеры могут быть ограничены размером корпуса.В этом случае вам нужно будет узнать размеры корпуса, прежде чем устанавливать печатную плату, чтобы все поместилось внутри.

Компоненты, которые вы используете, также будут влиять на размер готовой печатной платы. Например, компоненты для поверхностного монтажа имеют небольшой размер и низкий профиль, поэтому вы сможете уменьшить размер печатной платы. Компоненты со сквозными отверстиями больше по размеру, но их часто легче найти и легче паять.

Пользовательские интерфейсы

Расположение компонентов, таких как разъемы питания, потенциометры, светодиоды и аудиоразъемы в вашем готовом проекте, повлияет на расположение вашей печатной платы.Нужен ли вам светодиод рядом с выключателем питания, чтобы указать, что он включен? Или вам нужно поставить потенциометр громкости рядом с потенциометром усиления? Для лучшего взаимодействия с пользователем вам, возможно, придется пойти на некоторые компромиссы и спроектировать остальную часть вашей печатной платы с учетом расположения этих компонентов.

Слои печатной платы

Схемы большего размера сложно спроектировать на однослойной печатной плате, потому что сложно провести трассы, не пересекая друг друга. Возможно, вам придется использовать два медных слоя с трассировками, проложенными с обеих сторон печатной платы.

Дорожки на одном слое могут быть соединены с другим слоем переходным отверстием. Переходное отверстие представляет собой покрытое медью отверстие в печатной плате, которое электрически соединяет верхний слой с нижним слоем. Вы также можете соединить верхнюю и нижнюю дорожки в сквозном отверстии компонента:

Слои земли

Некоторые двухслойные печатные платы имеют слой заземления, где весь нижний слой покрыт медной пластиной, соединенной с землей. Положительные дорожки прокладываются сверху, а соединения с землей выполняются через сквозные отверстия или переходные отверстия.Слои заземления хороши для схем, которые подвержены помехам, потому что большая площадь меди действует как экран от электромагнитных полей. Они также помогают рассеивать тепло, выделяемое компонентами.

Толщина слоя

Большинство производителей печатных плат разрешают заказывать слои разной толщины. Вес меди — это термин, который производители используют для описания толщины слоя, и он измеряется в унциях. Толщина слоя влияет на то, сколько тока может протекать по цепи, не повреждая следы.Ширина дорожки — еще один фактор, который влияет на то, сколько тока может безопасно проходить через цепь (обсуждается ниже). Чтобы определить безопасные значения ширины и толщины, вам необходимо знать силу тока, которая будет протекать через рассматриваемую дорожку. Используйте онлайн-калькулятор ширины дорожки, чтобы определить идеальную толщину и ширину дорожки для заданной силы тока.

Следы печатной платы

Если вы посмотрите на профессионально разработанную печатную плату, вы, вероятно, заметите, что большинство медных дорожек изгибаются под углом 45 °.Одна из причин этого заключается в том, что углы 45 ° сокращают электрический путь между компонентами по сравнению с углами 90 °. Другая причина заключается в том, что высокоскоростные логические сигналы могут отражаться от задней части угла, вызывая помехи:

Если в вашем проекте используется цифровая логика или высокоскоростные протоколы связи выше 200 МГц, вам, вероятно, следует избегать углов 90 ° и переходных отверстий на трассах. Для более медленных трасс трассы под углом 90 ° не сильно повлияют на характеристики вашей цепи.

Ширина следа

Как и толщина слоя, ширина ваших следов будет влиять на то, сколько тока может протекать через вашу цепь, не повреждая цепь.

Близость трасс к компонентам и соседним трассам также определяет ширину трассы. Если вы разрабатываете небольшую печатную плату с большим количеством дорожек и компонентов, вам может потребоваться сузить дорожки, чтобы все подходило.

Создание макета печатной платы

Теперь, когда мы обсудили некоторые способы оптимизации конструкции печатной платы, давайте посмотрим, как компоновка печатной платы в EasyEDA.

Откройте схему в редакторе схем и нажмите кнопку «Преобразовать проект в плату»:

Посадочные места, связанные с каждым символом схемы, будут автоматически переданы в редактор плат:

Обратите внимание на тонкие синие линии, соединяющие компоненты. Их называют линиями крысиного гнезда. Линии Ratsnest — это виртуальные провода, которые представляют соединения между компонентами. Они показывают вам, где вам нужно развести следы в соответствии с проводными соединениями, которые вы создали в своей схеме:

Теперь вы можете приступить к расположению компонентов, учитывая приведенные выше советы по проектированию.Возможно, вы захотите провести небольшое исследование, чтобы выяснить, есть ли какие-либо особые требования к конструкции для вашей схемы. Некоторые схемы лучше работают с определенными компонентами в определенных местах. Например, в схеме усилителя LM386 развязывающие конденсаторы источника питания необходимо размещать близко к микросхеме, чтобы уменьшить шум.

После того, как вы расставили все компоненты, пора начинать рисовать следы. Используйте провода ratsnest в качестве приблизительного ориентира для прокладки каждой дорожки. Однако они не всегда показывают лучший способ прокладки трасс, поэтому рекомендуется вернуться к своей схеме, чтобы проверить правильность соединений.

Трассы

также можно маршрутизировать автоматически с помощью автоматического маршрутизатора программного обеспечения. Для сложных цепей, как правило, лучше маршрутизировать трассы вручную, но попробуйте автоматический маршрутизатор на более простых схемах и посмотрите, что у него получится. Вы всегда можете настроить отдельные трассы позже.

Это видео покажет вам, как рисовать следы в редакторе плат EasyEDA:

Теперь пора определить размер и форму контура печатной платы. Щелкните контур платы и перетащите каждую сторону, пока все компоненты не окажутся внутри:

Последнее, что нужно сделать перед размещением заказа, — это запустить проверку правил проектирования.Проверка правил проектирования покажет вам, перекрываются ли какие-либо компоненты или трассы трассируются слишком близко друг к другу. Проверку правил проектирования можно найти, нажав кнопку «Диспетчер дизайна» в правом боковом окне:

Элементы, не прошедшие проверку правил проектирования, будут перечислены под папкой «Ошибки DRC». Если вы нажмете на одну из ошибок, трассировка проблемы или компонент будут выделены в обзоре платы:

Вы можете указать свои собственные настройки для проверки правил проектирования, щелкнув раскрывающееся меню в верхнем правом углу и выбрав Разное> Настройки правил проектирования:

Откроется окно, в котором вы можете установить правила проектирования для ширины трассы, расстояния между трассами и других полезных параметров:

На этом этапе рекомендуется дважды сверить компоновку печатной платы со схемой, чтобы убедиться, что все подключено правильно.Если результат вас устраивает, следующим шагом будет заказ печатной платы. EasyEDA делает эту часть очень простой…

Заказ печатной платы

Начните с нажатия кнопки «Fabrication Output» в верхнем меню редактора плат:

Это перенесет вас на другой экран, где вы можете выбрать опции для вашего заказа печатной платы:

Вы можете выбрать количество плат, которые хотите заказать, количество слоев меди, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы.После того, как вы сделали свой выбор, нажмите «Сохранить в корзину», и вы попадете на страницу, где можете ввести свой адрес доставки и платежную информацию.

Вы также можете загрузить файлы Gerber своей печатной платы, если хотите отправить их другому производителю:

Gerber-файлы — это набор файлов изображений, содержащих шаблоны, используемые для изготовления вашей печатной платы. Все файлы сжаты в один файл .zip. Есть отдельный файл для медных дорожек, шелкографии и расположения просверленных отверстий и переходных отверстий:

Я заказал 15 печатных плат для схемы усилителя звука LM386, и их стоимость составила около 15 долларов США.Изготовление и доставка заняли около двух недель. Печатные платы были сделаны хорошо, и я не смог найти никаких дефектов. После того, как я припаял компоненты и протестировал усилитель, он отлично заработал. Вы можете клонировать мою схему усилителя LM386 и печатную плату здесь, если хотите.

Создание собственной нестандартной печатной платы — это очень весело, и результаты могут быть очень полезными. Надеюсь, эта статья поможет вам перенести прототип схемы на печатную плату. Сообщите нам в комментариях, если у вас есть какие-либо вопросы, и сообщите нам, какие проекты дизайна печатных плат вы запланировали.Если вам понравился этот урок и вы хотите, чтобы он понравился еще больше, обязательно подпишитесь!

Основы

PCB — learn.sparkfun.com

Обзор

Одно из ключевых понятий в электронике — это печатная плата или печатная плата. Это настолько фундаментально, что люди часто забывают объяснить, что такое печатная плата. В этом руководстве мы разберем, из чего состоит печатная плата, и разберем некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.

На следующих нескольких страницах мы обсудим состав печатной платы, рассмотрим некоторую терминологию, взглянем на методы сборки и кратко обсудим процесс проектирования, лежащий в основе создания новой печатной платы.

Рекомендуемая литература

Перед тем, как начать, вы можете ознакомиться с некоторыми концепциями, которые мы используем в этом руководстве:

Переводы

Минь Туун любезно перевел этот учебник на вьетнамский язык. Посмотреть перевод можно здесь.

Что такое печатная плата?

Печатная плата — наиболее распространенное название, но ее также можно назвать «печатными монтажными платами» или «печатными монтажными платами». До появления печатных плат схемы создавались посредством трудоемкого процесса двухточечной проводки.Это приводило к частым сбоям в соединениях проводов и коротким замыканиям, когда изоляция проводов начинала стареть и трескаться.

->
любезно предоставлено пользователем Википедии Wikinaut <-

Значительным достижением стала разработка обмотки проводов, при которой провод небольшого калибра буквально наматывается на столб в каждой точке соединения, создавая газонепроницаемое соединение, которое является очень прочным и легко заменяемым.

По мере того, как электроника перешла от электронных ламп и реле к кремниевым и интегральным схемам, размер и стоимость электронных компонентов начали уменьшаться.Электроника стала более распространенной в потребительских товарах, и давление, направленное на уменьшение размеров и затрат на производство электронной продукции, побудило производителей искать лучшие решения. Так родилась печатная плата.

PCB — это аббревиатура от слова «печатная плата». Это доска, на которой есть линии и контактные площадки, соединяющие различные точки вместе. На изображении выше есть следы, которые электрически соединяют различные разъемы и компоненты друг с другом. Печатная плата позволяет передавать сигналы и питание между физическими устройствами.Припой — это металл, который обеспечивает электрические соединения между поверхностью печатной платы и электронными компонентами. Припой, являясь металлом, также служит прочным механическим клеем.

Композиция

Печатная плата похожа на слоеный пирог или лазанью — есть чередующиеся слои разных материалов, которые ламинируются вместе с помощью тепла и клея, так что в результате получается один объект.

Давайте начнем с середины и продолжим работу.

FR4

Основным материалом или подложкой обычно является стекловолокно. Исторически наиболее распространенным обозначением для этого стекловолокна является «FR4». Этот прочный сердечник придает печатной плате жесткость и толщину. Существуют также гибкие печатные платы, построенные на гибком жаропрочном пластике (каптон или аналог).

Вы найдете много печатных плат разной толщины; наиболее распространенная толщина продуктов SparkFun — 1,6 мм (0,063 дюйма). В некоторых наших продуктах — платах LilyPad и Arudino Pro Micro — используется 0.Доска толщиной 8мм.

Более дешевые печатные платы и перфорированные платы (показанные выше) будут изготавливаться из других материалов, таких как эпоксидные смолы или фенолы, которые не обладают долговечностью FR4, но намного дешевле. Вы поймете, что работаете с этим типом печатной платы, когда припаяете к ней — они имеют очень неприятный запах. Эти типы подложек также обычно встречаются в бытовой электронике низкого уровня. Фенолы имеют низкую температуру термического разложения, что приводит к их расслаиванию, дымлению и обугливанию, когда паяльник слишком долго удерживается на плате.

Медь

Следующий слой представляет собой тонкую медную фольгу, которую ламинируют на плату с помощью тепла и клея. На обычных двусторонних печатных платах медь наносится на обе стороны подложки. В более дешевых электронных устройствах печатная плата может иметь медь только с одной стороны. Когда мы говорим о двухсторонней или двухслойной плате, мы имеем в виду количество слоев меди (2) в нашей лазаньи. Это может быть всего лишь 1 слой или целых 16 или более слоев.

Печатная плата с открытой медью, без паяльной маски и шелкографии.

Толщина меди может варьироваться и указывается по весу в унциях на квадратный фут. Подавляющее большинство печатных плат содержат 1 унцию меди на квадратный фут, но некоторые печатные платы, которые работают с очень высокой мощностью, могут использовать 2 или 3 унции меди. Каждая унция на квадрат соответствует примерно 35 микрометрам или 1,4 тысячным дюйма толщины меди.

Паяльная маска

Слой поверх медной фольги называется слоем паяльной маски. Этот слой придает печатной плате зеленый (или, в SparkFun, красный) цвет.Он накладывается на медный слой, чтобы изолировать медные следы от случайного контакта с другим металлом, припоем или токопроводящими насадками. Этот слой помогает пользователю паять в правильных местах и ​​предотвращает возникновение перемычек.

В приведенном ниже примере зеленая паяльная маска нанесена на большую часть печатной платы, закрывая небольшие следы, но оставляя серебряные кольца и контактные площадки SMD открытыми, чтобы их можно было припаять.

Паяльная маска обычно зеленого цвета, но возможен почти любой цвет.Мы используем красный почти для всех плат SparkFun, белый для платы IOIO и фиолетовый для плат LilyPad.

шелкография

Белый слой шелкографии наносится поверх слоя паяльной маски. Шелкография добавляет к печатной плате буквы, числа и символы, которые упрощают сборку, и индикаторы для лучшего понимания платы людьми. Мы часто используем шелкографию для обозначения функции каждого вывода или светодиода.

Шелкография чаще всего белая, но можно использовать чернила любого цвета.Широко доступны черный, серый, красный и даже желтый цвета шелкографии; Однако редко можно увидеть более одного цвета на одной доске.

Терминология

Теперь, когда у вас есть представление о структуре печатной платы, давайте определим некоторые термины, которые вы можете услышать при работе с печатными платами:

• Кольцо кольцевое — кольцо из меди вокруг металлического сквозного отверстия в печатной плате.

Примеры кольцевых колец.

• DRC — проверка правил проектирования.Программная проверка вашего дизайна, чтобы убедиться, что он не содержит ошибок, таких как неправильное касание, слишком тонкие следы или слишком маленькие отверстия.
• Удар при сверлении — места на конструкции, в которых необходимо просверлить отверстия или где они действительно были просверлены на доске. Неточные удары сверла, вызванные затупившимися долотами, являются распространенной производственной проблемой.

Не очень точные, но функциональные попадания сверла.

• Палец — металлические площадки по краю платы, используемые для соединения двух печатных плат.Распространенные примеры — по краям компьютерных плат расширения или памяти, а также старых видеоигр на основе картриджей.
• Мышиные укусы — альтернатива v-score для отделения досок от панелей. Несколько ударов сверла сгруппированы близко друг к другу, создавая слабое место, где доску можно легко сломать. См. Хороший пример на досках SparkFun Protosnap.

Укусы мыши на LilyPad ProtoSnap позволяют легко отделять печатную плату.

• Контактная площадка — участок обнаженного металла на поверхности платы, к которому припаян компонент.

Контактные площадки PTH (сквозное отверстие) слева, контактные площадки SMD (устройство для поверхностного монтажа) справа.

• Панель — большая печатная плата, состоящая из множества меньших плат, которые перед использованием будут разобраны. У автоматизированного оборудования для работы с печатными платами часто возникают проблемы с меньшими платами, и, объединяя несколько плат одновременно, процесс можно значительно ускорить.
• Трафарет для пасты — тонкий металлический (или иногда пластиковый) трафарет, который накладывается на плату и позволяет наносить паяльную пасту на определенные участки во время сборки.

ReplaceMeOpen

ReplaceMeClose

Abe быстро демонстрирует, как выровнять трафарет с пастой и нанести паяльную пасту.

• Самовывоз — машина или процесс, с помощью которого компоненты размещаются на печатной плате.

ReplaceMeOpen

ReplaceMeClose

Боб показывает нам машину SparkFun MyData Pick and Place. Это довольно круто.

• Плоскость — сплошной медный блок на печатной плате, обозначенный границами, а не дорожкой.Также обычно называют «заливкой».

Различные части печатной платы, на которых нет следов, но вместо них нанесен грунт.

• Металлизированное сквозное отверстие — отверстие на плате, имеющее кольцевое кольцо и покрытое металлической пластиной на всем протяжении доски. Может быть точкой соединения для компонента со сквозным отверстием, переходным отверстием для передачи сигнала или монтажным отверстием.

Резистор PTH, вставленный в печатную плату FabFM, готовый к пайке. Ножки резистора продеваются сквозь отверстия.К металлическим отверстиям могут быть прикреплены следы на передней и задней части печатной платы.

• Pogo pin — подпружиненный контакт, используемый для временного подключения в целях тестирования или программирования.

Популярная булавка пого с заостренным кончиком. Мы используем их в огромном количестве на наших испытательных стендах.

• Оплавление — плавление припоя для создания стыков между контактными площадками и выводами компонентов.
• Шелкография — буквы, числа, символы и изображения на печатной плате. Обычно доступен только один цвет и разрешение обычно довольно низкое.

Шелкография, идентифицирующая этот светодиод как светодиод питания.

• Слот — любое отверстие в плате, которое не является круглым. Слоты могут быть покрыты, а могут и не быть. Слоты иногда увеличивают стоимость платы, поскольку требуют дополнительного времени на вырезку.

Сложные слоты врезаны в ProtoSnap — Pro Mini. Также показано множество укусов мышей. Примечание: углы пазов нельзя сделать полностью квадратными, потому что они прорезаются круговой фрезой.

• Паяльная паста — маленькие шарики припоя, взвешенные в гелевой среде, которые с помощью пасты наносятся на контактные площадки для поверхностного монтажа на печатной плате перед размещением компонентов.Во время оплавления припой в пасте плавится, создавая электрические и механические соединения между контактными площадками и компонентом.

Паяльная паста на печатной плате незадолго до установки компонентов. Обязательно прочтите также о * вставке трафарета выше. *

• Горшок для припоя — горшок, используемый для быстрой ручной пайки плат со сквозными отверстиями. Обычно содержит небольшое количество расплавленного припоя, в который плата быстро погружается, оставляя паяные соединения на всех открытых площадках.
• Паяльная маска — слой защитного материала, который накладывается на металл для предотвращения коротких замыканий, коррозии и других проблем. Часто зеленый, хотя возможны и другие цвета (красный SparkFun, синий Arduino или черный Apple). Иногда упоминается как «сопротивляться».

Паяльная маска закрывает сигнальные дорожки, но оставляет контактные площадки для пайки.

• Паяльная перемычка — небольшая капля припоя, соединяющая два соседних контакта на компоненте на печатной плате. В зависимости от конструкции, паяльная перемычка может использоваться для соединения двух контактных площадок или контактов.Это также может стать причиной нежелательных коротких замыканий.
• Поверхностный монтаж — метод конструкции, позволяющий просто устанавливать компоненты на плату, не требуя, чтобы провода проходили через отверстия в плате. Сегодня это преобладающий метод сборки, который позволяет быстро и легко устанавливать платы.
• Thermal — небольшой след, используемый для соединения контактной площадки с плоскостью. Если контактная площадка не подвергается термической разгрузке, становится трудно нагреть контактную площадку до достаточно высокой температуры для создания хорошего паяного соединения.Контактная площадка с неправильной термической разгрузкой будет казаться «липкой», когда вы попытаетесь припаять ее, и для ее оплавления потребуется слишком много времени.

Слева, паяльная площадка с двумя небольшими дорожками (термиками), соединяющими контакт с заземляющей пластиной. Справа — переходное отверстие без термиков, полностью соединяющее его с заземляющей пластиной.

• Воровство — штриховка, линии сетки или точки из меди, оставленные в областях платы, где нет плоскости или следов. Снижает сложность травления, поскольку для удаления ненужной меди требуется меньше времени в ванне.
• Trace — непрерывный путь меди на печатной плате.

-> Небольшая дорожка, соединяющая панель сброса с другим местом на плате.
Более крупная и толстая дорожка подключается к выводу питания 5 В. <-

• V-образная бороздка — частичный разрез доски, позволяющий легко защелкнуть доску вдоль линии.
• Переходное отверстие — отверстие в плате, используемое для передачи сигнала от одного слоя к другому. Тентовые переходные отверстия закрыты паяльной маской, чтобы защитить их от припаивания.Переходные отверстия, к которым должны быть прикреплены разъемы и компоненты, часто открыты (открыты), чтобы их можно было легко припаять.

Передняя и задняя часть одной и той же печатной платы со сквозным отверстием. Это переходное отверстие передает сигнал с передней стороны печатной платы через ее середину на заднюю сторону.

• Волновой припой — метод пайки, используемый на платах с компонентами со сквозными отверстиями, когда плата пропускается над стоячей волной расплавленного припоя, который прилипает к открытым контактным площадкам и выводам компонентов.

Создайте свой собственный!

Как вы подходите к разработке своей собственной печатной платы? Все тонкости проектирования печатных плат слишком подробны, чтобы здесь углубляться, но если вы действительно хотите начать, вот несколько советов:

1. Найдите пакет САПР: на рынке существует множество недорогих или бесплатных вариантов проектирования печатных плат. На что следует обратить внимание при выборе пакета:
   • Поддержка сообщества: много ли людей используют этот пакет? Чем больше людей будет им пользоваться, тем больше у вас шансов найти готовые библиотеки с нужными вам частями.
   • Простота использования: если пользоваться им больно, не станешь.
   • Возможности: некоторые программы накладывают ограничения на ваш дизайн — количество слоев, количество компонентов, размер платы и т. Д. Большинство из них позволяют вам платить за лицензию для обновления их возможностей.
   • Переносимость: некоторые бесплатные программы не позволяют экспортировать или преобразовывать ваши проекты, ограничивая вас только одним поставщиком. Может быть, это справедливая цена за удобство и цену, а может, и нет.
2. Посмотрите на макеты других людей, чтобы увидеть, что они сделали.Оборудование с открытым исходным кодом делает это проще, чем когда-либо.
3. Практика, практика, практика.
4. Сохраняйте низкие ожидания. У вашего первого дизайна доски будет много проблем. У вашего 20-го дизайна доски будет меньше, но все равно будет. Вы никогда не избавитесь от них всех.
5. Схемы важны. Пытаться сначала спроектировать плату без хорошей схемы — бесполезное занятие.

Наконец, несколько слов о полезности разработки собственных печатных плат.Если вы планируете выпустить более одного или двух проектов в рамках одного проекта, окупаемость разработки платы будет довольно хорошей — схемы двухточечной проводки на прототипной плате доставляют хлопоты, и они, как правило, менее надежны, чем специально разработанные. доски. Это также позволяет вам продавать свой дизайн, если он окажется популярным.

PCB Trace — Важность следов PCB в печатных платах

Когда дело доходит до печатных плат, трассировка относится к сети проводки, меди, изоляции и даже предохранителей, составляющих печатную плату.

Почти во всех случаях, если есть что-то неисправное с почти любым данным электронным устройством, велика вероятность того, что есть несоответствия, связанные с трассировкой печатной платы.

Вы теряете время и силы, пытаясь починить печатную плату, не зная, какие вычисления выполнять?

Вы ищете руководство, которое точно покажет вам, к какому типу вычислений следует обращаться (если меры даже необходимы) при обнаружении сопротивления следов?

Если да, то читайте дальше.Вы найдете всю необходимую информацию прямо здесь.

Ⅰ. Что такое PCB Trace?

Подобно току, след является неотъемлемой частью почти каждой печатной платы. Если он не обнаружен или не рассчитан правильно, в лучшем случае на его исправление может уйти много времени и ресурсов. В худшем случае это может вызвать ошибки на любом устройстве в системе.

Печатные платы

состоят из множества компонентов, поэтому важно точно знать, какие детали и материалы необходимы для ремонта или сборки печатной платы.Знание того, какие формулы и функции следует выполнять, также может быть ошеломляющим.

Ⅱ. Толщина следа печатной платы

Толщина печатной платы имеет огромное значение для дизайнера в процессе проектирования печатной платы. Консистенция имеет существенную тяжесть. Если игнорировать это, плата PCB может не работать или может привести к повреждению или искрам, что также может вызвать повреждение компонентов, подключенных к плате. Поскольку на рынке существуют односторонние, двусторонние и многослойные печатные платы, толщина этих плат также зависит от типа печатной платы.

Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт

https://www.wellpcb.com/pcb-trace-thickness.html.

Ⅲ. Сопротивление следов печатной платы — что это такое и как использовать

Каждый материал во Вселенной обладает сопротивлением наряду с другими паразитическими свойствами. Сопротивление следов печатной платы — один из важнейших факторов, который необходимо рассчитать и проанализировать на этапе проектирования. Хотя медь является наиболее часто используемым материалом для изготовления печатных плат, она имеет разные состав и свойства.Сопротивление следа печатной платы может привести к различным проблемам при проектировании и реализации. Проблемы возрастают с увеличением сложности схемы.

1. Расчет сопротивления следа печатной платы

Вычислить сопротивление следа печатной платы так же просто, как использовать закон Ома с известными параметрами. Большинство дизайнерских костюмов и сред разработки имеют встроенный калькулятор сопротивления проводов печатных плат, который может оценить сопротивление конечных медных проводов на плате, предоставив необходимые и производственные профили.Калькулятор использует стандартную формулу для вычисления противодействия, поэтому оно всегда будет постоянным.

Где L, W и T представляют физическую площадь следа, то есть высоту, ширину и длину. ΡCB представляет собой удельное сопротивление материала, а α представляет собой температурный коэффициент меди. Но весь этот расчет может определить только достаточно близкое приблизительное значение. Физическая стоимость после изготовления будет незначительно отличаться.

2.Калькулятор сопротивления следа печатной платы — как рассчитать сопротивление следа?

Печатные платы с определенными формулами имеют общие общие черты для работы на базовом уровне. Если какая-либо часть этой формулы неверна, значит, нет даже никакого сопротивления слежению. Одна из распространенных ошибок, которые допускают люди при обнаружении сопротивления следов на печатной плате, заключается в том, что они не знают, как его рассчитать.

2.1 Визуализация печатной платы

Прежде чем раскрывать и анализировать эту формулу, нам нужно знать, как выглядит обычная печатная плата или, по крайней мере, на поверхности.Наиболее распространенные печатные платы имеют тонкий слой меди толщиной 0,009 мм и 0,38 мм. Наиболее распространенные следы на печатной плате имеют вес либо 1 унцию, либо высоту 0,03 мм.

2.2 Уравнение сопротивления следа печатной платы

Теперь, когда мы знаем, как выглядит стандартная печатная плата, мы можем представить формулу и собрать ее вместе. Метод расчета любого проводника:

R = P × площадь. Каждой переменной присваивается следующее:

Р — Сопротивление.

P — удельное сопротивление любого материала.

Воспользуемся этой формулой для определения сопротивления чистой меди, нагретой до 25 ° C.

Удельное сопротивление чистой меди при данной температуре составляет 1,724. Зная это, нам нужно умножить его на площадь, которая может колебаться в пределах 6-10 Ом на сантиметр.

Вот еще один пример. Допустим, у нас есть площадь 0,375 мм. Если мы умножим это на удельное сопротивление, мы получим сопротивление 100 Ом, что даст 20 Ом на сантиметр.Это небольшое значение, но поскольку эта формула не идеальна, она может привести к некоторым отклонениям. Это одна вещь, которая может повлиять на точность измерения трассировки печатной платы.

2.3 Применение уравнения сопротивления следа печатной платы

Другой пример того, как это может происходить, — схемы измерения тока на основе сопротивления в энергосистемах. Если измерительный резистор составляет 1 Ом, и вы используете ту же кривую 0,025 мм, система будет измерять сопротивление на уровне 1100 Ом вместо предпочтительных 1000 Ом.Это большая разница, и это может привести к более слабой валюте, чем ожидалось или даже было необходимо.

Существуют способы работы с шириной следа, не требующие сложных вычислений. Эти решения могут сэкономить много времени, и вам следует подумать, прежде чем выполнять более сложные вычисления. Вы можете использовать эти параметры для определения ширины дорожки без необходимости вычислять ширину дорожки печатной платы.

Первый из них можно сделать, просто взглянув на ширину и увеличив или уменьшив ее, чтобы увидеть, какие цепи правильно подключены к ней.Он сделает пару вещей. Во-первых, это увеличит площадь меди, что даст вам немного больше возможностей для экспериментов с разными уровнями сопротивления. Во-вторых, это снизит сопротивление меди на плате. Это также позволит провести немного больше тестов, чтобы определить правильную ширину трассы.

Для пакетов с сеточным массивом это не вариант. Здесь можно использовать более толстый слой меди и разместить его вместе с исходной печатной платой. Это увеличит площадь и снизит сопротивление.Об этом следует помнить о том, что использование более толстого слоя меди требует приобретения надлежащих материалов, необходимых для создания более липкого слоя меди. Это будет стоить денег.

3. Потери мощности и помехи

Основная проблема сопротивления трассы — потеря мощности. Печатная плата слабого сигнала окажет незначительное влияние на сопротивление трассировки печатной платы. Но силовые цепи, с другой стороны, будут иметь значительное влияние даже при небольшом изменении сопротивления.Потеря мощности в конечном итоге приведет к повышению температуры и снижению проводимости.

В цепях питания нескомпенсированные сопротивления следа печатной платы могут действовать как предохранитель при скачке напряжения и сжигать след, оставляя следы с необратимым повреждением. В высокоскоростных цифровых платах сопротивление следа печатной платы и паразитная емкость могут создавать колебания и вызывать электромагнитные помехи в схеме. Длинные дорожки на печатной плате также могут привести к увеличению количества переизданий.

4. Оптимизация дизайна

Самый эффективный способ компенсировать сопротивление следа печатной платы — это заплатить за сопротивление за счет увеличения площади следа.Инструменты дизайна можно настроить для компоновки трасс достаточной ширины, чтобы избежать таких проблем. А в силовых цепях используются дополнительные методы, отличные от полной трассировки печатных плат, такие как паяльные перемычки, для уменьшения потерь мощности и увеличения текущей емкости. Напротив, чувствительные схемы имеют подсхемы компенсации, чтобы избавиться от влияния сопротивления следов печатной платы. И высокоскоростные цепи имеют согласованные линии, чтобы нейтрализовать потенциальные помехи, которые могут возникнуть из-за колебаний.

Ⅳ.Калькулятор ширины следа печатной платы — полное руководство по защите печатных плат

Знаете ли вы, что вам нужно определить ширину дорожек на печатных платах, иначе они могут сгореть? Знаете ли вы, что ширина следа связана с величиной тока, который он может переносить?

Вы должны знать много вещей, и если вы не сделаете все в соответствии с инструкциями и установленными стандартами, вы рискуете получить печатную плату, которая не работает или выходит из строя. Вот почему мы составили это удобное руководство, чтобы помочь вам определить ширину дорожки вашей печатной платы с помощью калькулятора ширины дорожки.

Мы также раскроем формулу, чтобы вы могли рассчитать ширину самостоятельно!

1. Что такое калькулятор ширины следа печатной платы

Ширина дорожек является важным фактором при проектировании печатной платы. Разработчики печатных плат должны определить соответствующую ширину клочкам, чтобы уберечь их от повреждений из-за повышения температуры, которое определяется пропускной способностью платы по току.

Дорожки на печатной плате рассчитаны на максимальную нагрузку по току, прежде чем они выйдут из строя.Когда вы пропускаете через путь большее количество тока, он начинает выделять тепло. По прошествии времени, когда текущая нагрузка пересекает максимальный предел, дорожка выгорит или разрушит ламинат печатной платы, что приведет к необратимому повреждению.

На картинке ниже вы видите следы, электрически соединяющие различные компоненты и разъемы.

Вы можете думать о следах как о проводах, соединяющих различные компоненты с нулевым сопротивлением, но это не так.Все дорожки на печатной плате имеют определенное сопротивление, которое является важным фактором при выборе ширины дорожек. Вы должны знать сопротивление и допустимую нагрузку по току, чтобы определить, какую ширину использовать.

Ширина следа будет определяться на основе повышения температуры, применимого к печатной плате. Повышение температуры указывает на то, что дорожка становится более горячей, когда вы пропускаете через нее ток, по сравнению с тем, когда она не используется. Проще говоря, это разница между рабочей температурой и максимальной рабочей температурой.

Похоже, много работы и вычислений, чтобы найти необходимую ширину следа. Однако есть еще один простой способ — воспользоваться калькулятором ширины следа.

1.1 Особенности калькулятора ширины следа

Вы можете использовать калькулятор ширины следа, чтобы определить ширину следа на основе амперной емкости. Вам необходимо указать свои проектные характеристики в калькуляторах ширины дорожки, которые включают максимальный ток в силе тока, который будет протекать через дорожку, общую длину дорожки, повышение температуры из-за сопротивления дорожки и т. Д.

После того, как вы укажете спецификации, калькулятор рассчитает ширину следа. Калькулятор ширины дорожки позволяет определить минимальную ширину, необходимую для соответствия введенным вами проектным спецификациям.

Расчетная ширина позволяет безопасно пропускать ток без повреждения печатной платы. Вы можете обнаружить, что ширина следа внутренних слоев больше, чем у внешних слоев, поскольку они склонны выделять больше тепла. Внешние слои не получают столько тепла из-за конвекции.

Мы рекомендуем вам использовать ширину внутренних дорожек для всей печатной платы из соображений безопасности.

1.2 Применение калькуляторов ширины следов

Калькуляторы ширины дорожек

удобны при проектировании печатной платы. Вы можете использовать их для определения минимальной ширины дорожек, которые могут безопасно пропускать необходимое количество тока, не повреждая печатную плату.

Калькулятор ширины дорожки запросит ваши проектные параметры для расчета окончательной требуемой ширины.Возможно, вам придется ввести ток в амперах, толщину дорожки, повышение температуры, температуру окружающей среды и длину дорожки.

Калькулятор предоставит результаты для внутренних и внешних следовых слоев в воздухе. Затем вы можете применить значения к своей конструкции печатной платы, чтобы обеспечить надлежащую функциональность платы и конечного устройства или устройства.

Это поможет определить минимальную ширину трассы для сигналов высокой мощности и трассировки мощности.Однако, как правило, дорожки на печатной плате переносят вызовы, которые потребляют незначительное количество тока. Для них нужно учитывать другие параметры печатной платы, чтобы узнать необходимую ширину.

Мы обсудили, что такое калькулятор ширины следа и приложения этого инструмента. В следующей главе мы рассмотрим различные типы калькуляторов, которые вы можете использовать для расчета ширины дорожек на печатной плате.

1.3 Зачем нужно рассчитывать ширину дорожки печатной платы?

Для точного определения сопротивления следа может быть недостаточно вычислить общую дорожку печатной платы или использовать простую формулу или операцию.Однако, чтобы убедиться, что дорожки печатной платы правильно включаются, необходимо не только рассчитать дорожки печатной платы, но также рассчитать ширину дорожек печатной платы. Расчет и значительное увеличение ширины дорожек печатной платы помогает снизить сопротивление любой данной дорожки печатной платы.

1.4 Что нужно знать перед расчетом ширины следа

Расчет ширины дорожки намного сложнее, чем расчет любого заданного проводника. Прежде чем рассчитывать ширину дорожки печатной платы, вы должны знать много вещей.Среди входных данных вам необходимо знать максимальный ток, на котором может работать схема, то есть единицу измерения трассы, толщину трассы, насколько высока температура доказательства и температура окружающей среды трассы. Он определит входные диапазоны ширины.

Когда вы вставите эти числа в этот калькулятор, вы получите выходные числа. Эти значения ширины следа включают ширину следа (измеренную в амперах), температуру следа (измеренную в градусах Цельсия), сопротивление (измеренное в омах), падение напряжения (измеренное в вольтах) и рассеиваемую мощность (измеренную в ваттах).Эти числа точно скажут вам, какова ширина следа.

Вся входная информация должна быть видна на физической печатной плате или в таблице данных самой печатной платы. Здесь не должно быть никаких догадок; на любой печатной плате вся эта информация должна отображаться на ярком дисплее. Если вы не введете точные числа и измерения, которые вы видите, калькулятор, указанный выше, не позволит вам произвести расчет. Поскольку печатные платы крошечные, вам, вероятно, понадобится увеличительное стекло, чтобы снимать вводимую информацию.

1,5 Цифры, которые нужно запомнить

После того, как вы получили всю эту информацию и у вас есть выходные числа, снимите их и отложите в сторону. Теперь у вас есть измерения как для дорожки печатной платы, так и для ширины дорожки печатной платы. Вы также знаете, что существуют методы тестирования отдельных компонентов дорожки печатной платы, чтобы увидеть, существует ли диапазон ширины. Вооружившись этой информацией, теперь вы можете начать процесс восстановления следа вашей печатной платы.

2.Калькулятор ширины следа печатной платы тип

Все калькуляторы, которые вычисляют ширину следа, основывают свои вычисления на отраслевых стандартах. Наиболее распространенными стандартами, используемыми в коммерческих и промышленных приложениях, являются IPC 2221 и IPC 2152. Оба стандарта были разработаны Association Connecting Electronics Industries, торговой ассоциацией, которая устанавливает стандарты для производства и сборки электронного оборудования.

Давайте узнаем больше об этих калькуляторах.

2.1 Калькулятор IPC 2221

IPC 2221 происходит от старого стандарта, ранее называвшегося IPC-D-275. Он был разработан в 1954 году на основе графиков и измерений.

Калькулятор

IPC 2221 использует один график и уравнение для определения тока дорожки, обозначенного 1. Уравнение выглядит следующим образом:

I = kΔTbAc

Где k имеет значение 0,048 для видимых следов и 0,024 для внутренних дорожек. ΔT представляет собой повышение или изменение температуры, измеренное в градусах Цельсия.B имеет значение 0,44, тогда как A означает площадь поперечного сечения, выраженную в мил2. C имеет значение 0,725.

Вы должны помнить, что вы можете использовать только диапазон значений в калькуляторах IPC 2221, чтобы получить точные результаты для ширины следа. Сила тока составляет 0-35 ампер, ширина меди 0,5-3 унции, ширина дорожки 0-10,16 мм, а повышение температуры составляет от 10 до 100 градусов по Цельсию. Если вы используете значения за пределами определенного диапазона, результаты могут быть ошибочными.

Калькулятор считает, что длина дорожки достаточно велика, а концевые соединители или компоненты не влияют на рассеивание тепла. По этой причине калькулятор может быть не в состоянии рассчитать параметры для соединений терморазгрузочного типа, в которых в качестве переходного отверстия используется медная заливка.

Калькулятор также предполагает, что вы не используете переходные отверстия в длине дорожки.

Пропускаемый ток принимается постоянным или постоянным. Однако вы можете использовать среднеквадратичное значение в случае импульсного тока, когда импульсы достаточно часты.

Вы должны помнить, что температура печатной платы всегда должна быть в пределах относительного теплового индекса (RTI) используемого вами материала. В UL746B вы найдете определение температуры, которая позволяет сохранить 50% свойств материала через 100 000 часов.

2.2 Калькулятор МПК 2152

Калькуляторы IPC 2152 основывают свои вычисления на гораздо более новом стандарте IPC 2152. Это более точный способ определения максимальной пропускной способности по току следа за счет усовершенствованного технического подхода.

Калькуляторы IPC 2152 не используют простое уравнение, как калькуляторы IPC 2221; они должны сначала использовать универсальную диаграмму для определения нескорректированной площади поперечного сечения.

Затем калькулятор использует множество параметров для получения ряда коэффициентов или модификаторов. Используемые параметры включают толщину печатной платы, теплопроводность платы, толщину дорожки прохождения тока, расстояние между существующими дорожками прохождения и медной плоскостью и т. Д.

Теперь калькулятор найдет скорректированную площадь поперечного сечения путем умножения коэффициентов на нескорректированную площадь поперечного сечения. Тогда вы сможете получить необходимую ширину из калькулятора.

2.3 IPC 2221 Vs. МПК 2152

IPC 2221 был разработан много лет назад и не обеспечивал надежного метода расчета ширины дорожки печатных плат. Стандарт не учел многие параметры, необходимые для правильного измерения ширины следа.

Например, IPC 2221 не учитывает толщину и материал платы. После нескольких исследований и экспериментов в 2009 году был выпущен IPC 2152, что сделало его более точным способом расчета текущей емкости и ширины дорожек.

IPC 2152 учитывает несколько параметров, таких как внутренние и внешние дорожки, расположение теплоотводящих плоскостей, толщину платы и другие, чтобы обеспечить более точный результат. Вы также можете использовать его для многослойных печатных плат во времена IPC 2221; такой технологии для создания многослойных плат не существовало.

Вы узнали о различных типах калькуляторов ширины трассы, основанных на стандартах IPC 2221 и IPC 2152. Теперь мы рассмотрим формулу калькулятора ширины трассы.

3. Формула калькулятора ширины дорожки печатной платы / Как рассчитывается ширина дорожки печатной платы?

3.1 Таблица ширины следа печатной платы

Таблица ширины дорожек печатной платы может помочь вам определить ширину дорожек вашей печатной платы. Это также дает вам представление о допустимой нагрузке по току, а также о влиянии повышения температуры.Держите таблицу ширины дорожек под рукой для использования в ваших приложениях. Для вашего удобства ниже представлена ​​таблица —

3,2 Ширина дорожек на печатной плате и расстояние между ними

Вы знаете, как рассчитать ширину следа с помощью калькулятора ширины следа. Вам понадобится веревка по многим причинам, например,

.

• Текущая пропускная способность следа
• Шаг и размер контактных площадок компонентов, к которым будет подключаться дорожка.
• Зазор между следами

Помимо ширины дорожек, важно также учитывать расстояние между дорожками. Это предотвратит короткое замыкание и оставит максимальное пространство между атомами для правильного функционирования.

Печатные платы

обычно имеют небольшие размеры, что связано со стоимостью производства. Однако, если плата слишком мала, вам может быть трудно развести следы и сохранить правильное расстояние между ними. Вы можете сохранить интервал от 6 до 30 миль, что достаточно для большинства сигналов ширины трассы.2] / (Толщина [oz] * 1,378 [мил / унция])

Формулу можно использовать для силы тока от 0 до 35 ампер, при этом она допускает повышение температуры от 10 до 100 градусов Цельсия. Он рассчитан на ширину следа 400 мил, в то время как вы можете использовать от 0,5 до 3 унций меди.

Приведенная выше формула используется в качестве отраслевого стандарта и считается точной. Он может не подходить для всех дизайнов, и веб-сайт не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования формулы.

В следующей главе мы расскажем вам общие рекомендации, которым нужно следовать при определении ширины дорожки для вашей печатной платы.

4. Рекомендации по ширине дорожек на печатной плате

4.1 Практическое правило ширины следа печатной платы

Ширина дорожки вашей печатной платы будет зависеть от технических характеристик конструкции и величины тока, который вы хотите пропустить через дорожки. Существует общее практическое правило, которому вы можете следовать для большинства приложений.

Минимальная ширина трассы трассировки составляет 1,0 мм / А. Он применим для толщины меди 1,0 унция / фут2, обычно используемой для различных печатных плат.

Мы почти подошли к концу нашего гайда. В заключение мы расскажем о калькуляторах ширины следов.

5. Часто задаваемые вопросы о калькуляторе ширины следа

5.1 Есть ли у вас ограничение на количество тока, которое калькулятор использует для определения ширины следа?

A: Вы можете использовать только токи до 35 ампер, повышение температуры от 10 до 100 градусов Цельсия, медь от 0,5 до 3 унций на квадратный фут и ширину следа до 400 мил.Это ограничения, основанные на стандартах IPC 2221. Использование любого значения за пределами этого диапазона может привести к неточным результатам.

5.2 Вообще мы думаем, что ширина следов во внутренних слоях.

Их будет меньше, чем видимых следов, так как они могут повредить плату при значительном нагреве. Однако калькулятор показывает обратный результат. Какова причина?

A: Следы во внешних слоях могут более эффективно передавать тепло, поскольку они контактируют с воздухом.Тепло рассеивается за счет конвекции, и атомы не нагреваются слишком сильно. Однако следы на внутренних слоях не проводят тепло так эффективно, как внешние слои.

Поскольку калькулятор предназначен для предотвращения чрезмерного повышения температуры, он увеличивает ширину внутренних следов, поскольку они накапливают больше тепла. Когда вы используете герметичную сборку или схему в вакууме, вы должны использовать ширину внутренних слоев, поскольку внешние слои не могут передавать тепло.

5.3 Что показывает калькулятор при повышении температуры?

A: Повышение температуры означает разницу между рабочей температурой печатной платы и максимальной рабочей температурой материала платы. Медные дорожки выделяют тепло, когда вы пропускаете через них больше тока. При разработке печатной платы вы можете учесть создаваемое ею дополнительное тепло и выбрать подходящую ширину в соответствии с ней.

Вы можете повысить температуру на 10 градусов Цельсия, так как это безопасно для большинства применений.

Ⅴ. Ремонт следов печатной платы

1. Что необходимо знать перед попыткой ремонта

Перед тем, как пытаться исправить любую форму следа печатной платы, вы должны знать точные измерения сопротивления следа печатной платы, а также ширину следа платы. Поскольку теперь вы работаете с физическими объектами, а не с измерениями, вы сэкономите много времени, денег и сэкономите на поездках, где бы вы ни покупали свое оборудование, если вы знаете свои измерения.

2. Если вы не знаете сопротивление и ширину следа

Замеры или есть идея, и вы выполняете ремонт на риск собственного времени и денег. Если вы чувствуете, что можете сделать обоснованное предположение о сопротивлении следа печатной платы и ширине следа печатной платы выбранного вами электронного устройства, и если вы думаете, что это может сэкономить ваше время, выполняя догадки с проводами, вы будете измерять и подключать, тогда не стесняйтесь сделать это.

3.Когда нужен ремонт?

Ремонт трассировки печатной платы необходим, если с устройством, к которому он подает ток, произошли следующие события:

• Метод все еще работает, но есть визуальные проблемы с отображением.
• Батарея согласно изобретению свежая и полностью заряжена, но устройство не включается
• Если устройство издает звук, например динамик, музыка искажается (динамик не подвергался физическому воздействию)

Если какие-либо из этих факторов влияют на устройство с питанием от печатной платы, вероятно, необходимо отремонтировать след от печатной платы.

Печатные платы соединяются с медью, предохранителями, проводкой и изоляцией для всех трех. Вы должны много знать о том, как переплетаются проводка и изоляция, когда дело касается этих вещей. Это краткое руководство может предоставить некоторую информацию и уменьшить количество осложнений.

4. На что обращать внимание при попытке ремонта

Одна вещь, на которую следует обратить особое внимание, — это максимальный ток, на который может работать плата.

Если мощность подаваемого тока будет слишком велика, произойдет короткое замыкание и вы рискуете потерять печатную плату при проверке ремонта.Ошибка на стороне подключения провода, который имеет более низкий ток для печатной платы.

Опять же, вот почему так важно знать сопротивление следа и ширину печатной платы. Понимание тока следа печатной платы — следующий шаг в понимании того, как обращаться с неисправной печатной платой.

Ⅵ. Ток трассировки печатной платы

1. Источник питания тока

Печатные платы используют постоянный ток в качестве источника питания.Это означает, что есть только один поток подарка, который проходит через проводку и медь печатной платы, где электроны идут прямо к батарее, которая затем питает любое данное устройство. Это сильно отличается от трассировки печатной платы, которая показывает, как проводка и другие проводники взаимодействуют для обеспечения этого тока.

Токи следа

на печатной плате критически важны для распознавания, поскольку они так же необходимы при построении печатной платы, как сопротивление следа и ширина следа. Более того, если в какой-либо печатной плате нет тока, нет и питания.След и ширину следа любой печатной платы можно измерить правильно, но если есть только одна ошибка в токе следа печатной платы, устройство работает некорректно и требует серьезного ремонта.

2. Какие токи влекут за собой

При расчетах любых заданных электрических токов используются проводники и изоляторы. В примере с печатными платами в большинстве из них в качестве проводника используется медь, а в качестве изолятора — резина.Отношение между этими двумя параметрами является сбалансированным: если надлежащая изоляция не защищает проводник, будет генерироваться слишком много энергии, и может произойти короткое замыкание.

Если изолятор печатной платы слишком велик, произойдет обратное: будет генерироваться недостаточно энергии, что приведет к некачественной работе любого данного электронного устройства, в котором используется печатная плата.

Электрические заряды и токи на печатной плате обычно измеряются в амперах.В большинстве случаев существует определенный предел мощности, которую может позволить любая печатная плата до того, как произойдет короткое замыкание. Это то, что заслуживает пристального внимания.

3. Что нужно знать перед расчетом тока

При расчете заряда или тока необходимо установить соотношение между ампер, вольт (измеренное напряжение) и ом (определенное сопротивление). Это соотношение изображено в формуле, полученной из закона Ома, который гласит, что энергия равна произведению тока и сопротивления.

Из закона Ома можно создать простую формулу, обратную этому. Разделение напряжения на сопротивление определит, каким должен быть правильный ток печатной платы.

4. Пропускная способность трассировки печатной платы — что вы должны знать

Раньше мы использовали печатные платы для соединения схем малой мощности. И схема высокой мощности была сделана с использованием перемычек точка-точка, чтобы компенсировать потребность в высоком токе.

По мере развития плат слой меди оптимизируется за счет растекания. Он занимает достаточно места и имеет изоляцию с высоким разрешением от шин с низким энергопотреблением.

4.1 Пропускная способность трассировки печатной платы / Какой ток может обрабатывать трассировка печатной платы?

Пропускная способность трассировки печатной платы

не может превзойти правильную медную проводку старого образца. Но это может экспоненциально сократить потребление пространства. Различные аспекты конструкции и свойства материалов определяют ток трассировки печатной платы.

Например, наиболее распространенное использование меди в 1 унцию обеспечивает примерно 500 мОм на квадратный дюйм. Таким образом, вы можете увеличить пропускную способность за счет увеличения воздействия на текущий путь.

Пропускная способность трассировки печатной платы рассчитывается на этапе проектирования печатной платы. И следы выложены соответственно.

Большинство комплектов для проектирования печатных плат имеют встроенный калькулятор ширины дорожки или эквивалентную опцию для определения толщины дорожки в соответствии с текущими потребностями.Толщина меди платы рассчитана.

Однако вам необходимо провести более сложное моделирование, чтобы изучить влияние высокого тока на другие схемы и факторы рассеивания тепла. Потому что, в отличие от более толстого медного провода, небольшой скачок напряжения может привести к плавлению следа, что приведет к полному повреждению платы.

Печатные платы отслеживают текущие расчеты емкости, которые также должны включать целостность и потерю мощности. Чтобы спрогнозировать максимальный предел и пиковую рабочую температуру.

Расчет текущей емкости трассировки печатных плат должен быть оптимизирован, чтобы предотвратить скачок стоимости производства печатной платы.

Ⅶ. Зависимость ширины дорожки печатной платы от токов: таблица

Следующая таблица объединит все воедино путем сравнения ширины дорожки печатной платы и тока печатной платы. В этих цифрах есть сходства и различия. Знание разницы между шириной дорожки на печатной плате и токами, протекающими внутри печатной платы, значительно облегчит вам задачу, если вы решите отремонтировать и устранить неисправность любой данной печатной платы.

Лучшее, что нужно сделать перед ремонтом печатной платы, — это выяснить ширину дорожки и силу тока, а затем найти подходящие предохранители, провода и медные пластины, которые подходят ко всему правильно.Легче принять меры, если вы точно знаете ширину следа и ток печатной платы.

Ⅷ. Вывод:

Печатные платы

являются основой различных электронных компонентов и устройств. При разработке печатной платы следует учитывать несколько факторов. Я надеюсь, что приведенная выше информация о PCB Trace будет вам полезна.

Как сделать печатную плату (PCB) | Печатная плата

Если вы увлекаетесь электроникой, печатные платы являются одними из самых распространенных вещей, которые вы увидите.Эти платы облегчают нашу жизнь, устраняя все эти соединительные провода и макеты. При правильном дизайне он уменьшит размер вашего устройства и может выглядеть очень сексуально.

Что такое печатная плата?

Печатная плата (PCB) механически поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты с помощью токопроводящих дорожек, контактных площадок и других элементов, вытравленных с медных листов, нанесенных на непроводящую подложку. Печатная плата имеет заранее спроектированные медные дорожки на проводящем листе.Предварительно определенные дорожки сокращают количество проводов, тем самым уменьшая количество неисправностей, возникающих из-за ненадежных соединений. Достаточно просто разместить компоненты на плате и припаять их.

В этом уроке я покажу вам, как легко сделать печатные платы в домашних условиях. Это сэкономит вам много времени на отладку и двойную проверку соединений на макетной плате. Вы даже можете создать свой собственный Arduino после прохождения этого руководства DIY Arduino после этого. Итак, сядьте и посмотрите, как это делается!

Какие существуют способы изготовления печатной платы?

Существует три основных метода изготовления печатной платы:

1. Утюг на глянцевой бумаге.
2. Схема вручную на печатной плате.
3. Лазерное травление режущей кромки.

Поскольку лазерный метод является промышленным методом изготовления печатных плат, мы подробно рассмотрим первые два метода.

Дизайн печатной платы:

Дизайн печатной платы обычно выполняется путем преобразования принципиальной схемы вашей схемы в компоновку печатной платы с помощью программного обеспечения для компоновки печатных плат. Существует множество интересных программных пакетов с открытым исходным кодом для создания и проектирования разводки печатных плат.

Некоторые из них перечислены здесь, чтобы дать вам преимущество:

1. Autodesk Eagle
2. PCBWizard

Проектирование электрической схемы в Autodesk Eagle:

В Eagle: Файл> Экспорт> Изображение Обязательно установите От DPIG до 1200 для лучшего качества

Какие материалы необходимы для изготовления печатной платы?

Сделайте свои собственные печатные платы

После моей статьи «Собери свой собственный усилитель для наушников» в номере от 25 мая добрые люди из Radio World попросили меня поделиться процессом, с помощью которого я делаю печатные платы.

Обычно проект состоит из двух этапов, в зависимости от того, является ли это схемой, созданной мной лично, или я использую макет, предоставленный другим дизайнером.

На момент написания этой статьи Курт работал над ламповым предусилителем для бас-гитары и парой других проектов, поэтому некоторые иллюстрации здесь относятся к ним; однако процесс печатной платы такой же. Вот схема этого предусилителя.

Недорого, что является плюсом, так как большинство таких схем — разовые.Каковы преимущества печати печатной платы по сравнению с использованием только перфорированной платы или двухточечной проводки? Ну, например, аккуратность. Вы бы предпочли устранить неисправность в цепи с красивыми размеченными дорожками или в «крысином гнезде» проводов? Кроме того, изображение макета можно легко передать другим пользователям или заархивировать для использования в будущем.

Так выглядит программа трассировки ExpressPCB. Для этой пьесы я работаю над ламповым басовым предусилителем собственной разработки.

Когда я создаю схему с нуля, процесс начинается с программы ExpressPCB.Эта бесплатная загрузка (www.expresspcb.com) на самом деле представляет собой пару программ, ExpressPCB и ExpressSCH. Последний используется для создания схем, которые затем могут быть связаны с ExpressPCB. Связывание помогает обеспечить правильное согласование компоновки со схемой. ExpressPCB использует интерфейс перетаскивания, с помощью которого я могу перетаскивать шаблоны компонентов в дизайн, добавлять номера компонентов на основе схемы, и программа напоминает мне, что к чему нужно подключить. Когда закончите, я могу распечатать копию образца следа.

А теперь самое интересное! Для создания печатной платы я использую процесс позитивного пресенсибилизированного травления MG Chemicals (www.mgchemicals.com). Их предварительно сенсибилизированные панели, покрытые медью, разработаны так, чтобы реагировать на флуоресцентный свет. Чтобы защитить области, где мне нужны следы, мне сначала нужно создать позитивное прозрачное изображение схемы. Для этого используется прозрачная пленка для лазерных принтеров, которую можно приобрести в некоторых магазинах канцелярских товаров. Я помещаю чистую пленку в лазерный копировальный аппарат или принтер, а затем распечатываю изображение.

Затем я снимаю защитный пластик с доски, которую нужно протравить, обнажая предварительно сенсибилизированный резист травления, и кладу поверх него пленку, накрыв ее небольшим листом стекла для обеспечения хорошего контакта. Стекло в комплекте с рамками для картин идеально подходит для этого. Затем я помещаю его под люминесцентный свет на 10 минут. Я использую рабочий свет на своей скамейке. Его регулируемый рычаг упрощает позиционирование. Свет от увеличительной лампы тоже хорошо работает. Любой травильный резист, не покрытый следами, будет открыт.Пока он подвергается воздействию, я готовлю химические вещества и надеваю резиновые перчатки.

Это «прозрачный» материал, используемый для покрытия участков печатной платы перед воздействием света. Шаблоны макетов можно распечатать на стандартных копировальных аппаратах и ​​принтерах. Химические материалы, макеты на прозрачных пленках и светочувствительный картон готовы к работе.

Выставляют доску и макеты наверху под флуоресцентным светом. Открытую плату помещают в проявитель и осторожно перемешивают.

Доска после того, как она была «разработана.«Устойчивый к травлению материал был удален, оставив оголенную медь и стойкие к травлению следы электрических цепей. Обратите внимание на несколько проектов на одной плате. Теперь плата помещается в контейнер с травильным агентом и снова перемешивается. Средство удаляет обнаженную медь.

Первое химическое вещество — «проявитель». Его разводят в пластиковой или стеклянной посуде из расчета 10 частей воды на одну часть проявителя. Слишком большое количество проявителя испортит плату, растворив даже травильный резист, защищенный прозрачностью.Он работает довольно быстро, удаляя зеленый резист травления с большей части платы, оставляя зеленые следы цепи, окруженные голой медью. Быстрое ополаскивание водой останавливает процесс.

Затем он попадает в раствор травителя хлористого железа. Это готово к работе прямо из бутылки. Опять же, понадобится стеклянный или пластиковый поддон. Хлорид железа вызывает коррозию металла, пахнет горелой резиной и окрашивает почти все, к чему прикасается, поэтому будьте осторожны! (Вы ведь носите защитные очки?)

Это самая утомительная часть процесса — перемешивание раствора вокруг платы в ожидании растворения обнаженной меди.Лучше всего подойдет свежий раствор, а согревание заставляет его действовать быстрее. Согрейте его, погрузив закрытую бутылку в большую миску с горячей водой. Чтобы избавиться от нежелательной меди, может потребоваться до получаса. Еще одно быстрое ополаскивание водой, и плата протравливается.

После завершения и высыхания четыре проектных модуля можно вырезать из печатной платы и затем просверлить. На нетравленой стороне была создана наклейка, которая использовалась в качестве ориентира для размещения электроники на плате.

Готовый проект находится внутри этого ящика с боеприпасами.Готовая плата установлена ​​внутри предусилителя.

Последний шаг — просверлить крошечные отверстия для выводов компонентов и крепежных винтов. Для этого хорошо подойдет инструмент Dremel. Еще один шаг, которому я хотел бы следовать, — это добавление изображения компонента на верхнюю часть платы. Для этого я использую наклейки с водными горками для струйной печати, которые можно купить в большинстве магазинов для хобби. Теперь плата готова к установке компонентов.

Доступны и другие методы. Я нашел пару, которая включает использование либо нанесенных лазером рисунков следа, либо специальной переводной пленки и обычного утюга для одежды для переноса рисунка на голую покрытую медью доску, а затем травление с использованием хлорида железа или персульфата аммония.Я даже видел примеры, когда следы рисовались от руки или наклеивались специальными наклейками. (Вы пытаетесь нарисовать вручную схему для 16-контактной микросхемы DIP.