UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 18 Sep 2021, 23:35

All times are UTC + 2 hours [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 5 posts ] 
Author Message
PostPosted: 30 Apr 2021, 22:01 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1254
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
EasyEDA достаточно простая и интуитивно понятная CAD-система. Но есть свои нюансы, зная которые разработка печатной платы для вашей схемы существенно упростится. Ниже будет пошагово расписан процесс превращения схемы в ПП.

Итак вы нарисовали схему. Достаточно сложную схему. Начинаем с того, что автоматически генерируем ПП.

Attachment:
pcb_01.png
pcb_01.png [ 246.54 KiB | Viewed 1477 times ]


EasyEDA спросит нас о размерах платы и сгенерирует нечто вот такое

Attachment:
pcb_02.png
pcb_02.png [ 390.01 KiB | Viewed 1477 times ]


Прежде чем рисовать дорожки займемся размещением. Это самая важная часть работы в проектировании ПП и отнимает она почти 90% времени. Ее цель - разместить элементы так, чтобы связи между ними (дорожки) были минимальной длины. После правильного размещения компонент трассировка тривиальна.

Размер платы на данном этапе не критичен. Разве что вам надо вписаться в некоторые заранее известные размеры. Если таковых нет, то размеры могут быть произвольные и мы их уточним позднее, когда поймем насколько много места нам потребуется. При выборе размеров следует учитывать что если плата по длинной стороне превышает 10см то цена изготовления ее на JLCPCB начинает расти.

Для начала немного уберем "мусор" с экрана и ускорим нашу работу. EasyEDA рисует линии-связи между элементами схему. Они нам сейчас не нужны. Отключим их сняв галочку с "Nets"

Attachment:
pcb_03.png
pcb_03.png [ 121.82 KiB | Viewed 1477 times ]


Сразу же переместим нужные компоненты на другую сторону платы. Для этого выделим их кликая мышкой (левая кнопка) при нажатой клавише Ctrl (мультиселект). После чего сменим Layer на BottomLayer

Attachment:
pcb_04.png
pcb_04.png [ 129.67 KiB | Viewed 1477 times ]


Компоненты на нижней стороне стали зеленого цвета

Attachment:
pcb_05.png
pcb_05.png [ 86.87 KiB | Viewed 1477 times ]


По умолчанию для обозначения компонент используется достаточно большой шрифт Default. При плотном размещении для надписей не остается места. Я уменьшаю шрифт до минимального. Для этого нажимаем правую кнопку мыши, выбираем Find Similar Objects

Attachment:
pcb_36.png
pcb_36.png [ 7.18 KiB | Viewed 1472 times ]


В появившемся окне выбираем пункты выделенные на следующем скриншоте красным. Жмем кнопку Find.

Attachment:
pcb_37.png
pcb_37.png [ 29.96 KiB | Viewed 1472 times ]


Будут найдены и подсвечены все надписи. Справа изменяем для них Font Family на последний в списке - он самый мелкий

Attachment:
pcb_38.png
pcb_38.png [ 13.26 KiB | Viewed 1472 times ]


Теперь займемся непосредственно компоновкой и размещением. EasyEDA предоставляет для этого великолепный инструмент - Cross probe and Place. Для этого у нас должна быть открыта схема и ее печатка. Переключимся в схему и выделим функциональный фрагмент схемы мышкой с нажатой левой кнопкой - он станет красного цвета

Attachment:
pcb_06.png
pcb_06.png [ 236.83 KiB | Viewed 1477 times ]


После этого нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+Shift+X. EasyEDA переключит нас в редактор платы, выделит и разместит все элементы фрагмента в порядке близкому к нарисованному на схеме. Двигая курсор мыши переместим их в нужное место и бросим там нажав левую кнопку мыши

Attachment:
pcb_07.png
pcb_07.png [ 128.15 KiB | Viewed 1477 times ]


Code:
Hint
В EasyEDA реализовано "сквозное выделение". Если одновременно открыта схема и печатка, то выделив один или несколько элементов на схеме и переключившись в редактор печатной платы мы увидим что там тоже эти элементы выделены. Их можно, например, взять мышкой и перетащить в нужное место. И наоборот - выделяя элементы на печатке, переключаемся в редактор схемы и видим те же элементы выделенные.

Для ускорения работы отключим отображение TopSilkLayer и связей. Выполним размещение для всех фрагментов нашей схемы

Attachment:
pcb_08.png
pcb_08.png [ 178.52 KiB | Viewed 1477 times ]


На этом этап предварительной компоновки можно считать завершенным. Далее начинается ручная работа по плотному размещени. компонент внутри каждого функционального блока. Для этого нам потребуется информация о связаях между элементами - включим "Nets" в Design Manager. Но так как землю мы разводить не будем, то она нам не нужна - отключим ее - снимем галочку с Nets->GND. Мышкой двигаем элементы, нажимая пробел поворачиваем их на 90 градусов и компонуем ориентируясь на кратчайший путь. При проектировании ВЧ схем уделяем основное внимание сигнальным цепям, при этом шины питания и управляющие сигналы могут иметь гораздо большую протяженность

Attachment:
pcb_09.png
pcb_09.png [ 255.02 KiB | Viewed 1477 times ]


Attachment:
pcb_10.png
pcb_10.png [ 108.48 KiB | Viewed 1475 times ]


Если мы что-то меняем в схеме - импортируем изменения в плату

Attachment:
pcb_11.png
pcb_11.png [ 107.6 KiB | Viewed 1474 times ]


В данном случае был изменен футпринт трансформаторов в смесителе с колец на бинокли

Attachment:
pcb_12.png
pcb_12.png [ 48.27 KiB | Viewed 1474 times ]


После того как функциолнальные блоки нашей схемы скомпонованы вчерновую начинаем их размещать на плате и по мере размещения "уплотняем" компоненты. При необходимости переносим часть из них на другую сторону платы. Дорожки все еще не рисуем

Attachment:
pcb_13.png
pcb_13.png [ 215.27 KiB | Viewed 1473 times ]


В процессе "уплотнения" и создания окончательной компоновки включаем отображение TopSilkLayer (желтый) и контролируем чтобы компоненты не перекрывались на плате

Attachment:
pcb_14.png
pcb_14.png [ 67.88 KiB | Viewed 1473 times ]


Результат компоновки

Attachment:
pcb_15.png
pcb_15.png [ 61.11 KiB | Viewed 1473 times ]


Не факт что это будет окончательный вариант - возможно что при трассировке какие-то компоненты придется немного подвинуть или изменить ориентацию. Но таких изменений будет сравнительно немного.

Обычно при разводке ВЧ схем (и не только) одну сторону заливают землей и располагают на ней треки-перемычки которые не смогли уложить на основную сторону платы. Но ничто нам не запрещает размещать планарные компоненты с двух сторон. Например в следующем случае не получилось разместить часть схемы в границах платы, поэтому часть компонент была перенесена на другую сторону

Attachment:
pcb_16.png
pcb_16.png [ 148.06 KiB | Viewed 1472 times ]


Результат "уплотнения" - сверху то что было после первоначальной черновой компоновки, снизу - то что стало

Attachment:
pcb_17.png
pcb_17.png [ 230.26 KiB | Viewed 1472 times ]


Top
 Profile  
 
PostPosted: 03 May 2021, 19:27 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1254
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Компоновка постепенно приближается к финишу. Изначально я ориентировался на размер 10*10см, но видно что плата получается меньше.

Attachment:
pcb_18.png
pcb_18.png [ 225.18 KiB | Viewed 1472 times ]


Размещение компонент завершено. Итоговый размер платы 6*10см

Attachment:
pcb_19.png
pcb_19.png [ 228.89 KiB | Viewed 1472 times ]


Теперь можно переходить к трассировке. В EasyEDA есть автороутер, но он кривой до безобразия, поэтому я не рекомендую им пользоваться. Трассируем все руками. Вначале установим Routing Angle в Free Angle, а Routing Width равным 0,3мм так как у нас слабосигнальная схема. Далее рисуем треки в первую очередь соединяя самые близкие пины. Треки которые требуют большой длины (обычно это питание и сигналы управления) пока не рисуем. Разводку выполняем на верхнем уровне (TopLayer). При этом отключаем отображение слоев TopSilk/BottomSilk и отключаем подсветку земли - Nets->GND

Attachment:
pcb_20.png
pcb_20.png [ 163.37 KiB | Viewed 1472 times ]


Если мы не можем провести дорожку - переходим на другую сторону. Для этого начинаем мышкой вести дорожку, кликаем там где должен быть переход (Via), нажимаем на клавиатуре B или T в зависимости от того на какую сторону надо перейти (B = Bottom, T = Top). Нажатие клавиши W переводит редактор в режим построения трека. Клик по правой кнопке мыши - отменяет этот режим.

Attachment:
pcb_21.png
pcb_21.png [ 89.68 KiB | Viewed 1472 times ]


Используя переходы между сторонами можно разрешить достаточно сложные ситуации

Attachment:
pcb_22.png
pcb_22.png [ 109.82 KiB | Viewed 1472 times ]


При разводке питания я увеличиваю ширину дорожки до 0,4-0,5мм в зависимости от того какая нагрузка на шину.
Разведено 90% дорожек. Слева отображается информация о количестве (107 разведено из 119) и какие именно дорожки не разведены.
Теперь начинается самый трудный этап - доразвести оставшиеся дорожки. Обычно они достаточно длинные и могут тянуться через всю плату, поэтому придется "прыгать" между слоями.

Attachment:
pcb_23.png
pcb_23.png [ 152.14 KiB | Viewed 1472 times ]


Все дорожки кроме земли разведены

Attachment:
pcb_24.png
pcb_24.png [ 150.88 KiB | Viewed 1472 times ]


Добавляем землю - кликаем по инструменту Cupper Area

Attachment:
pcb_25.png
pcb_25.png [ 54.7 KiB | Viewed 1472 times ]


Получаем земляной слой на TopLayer

Attachment:
pcb_26.png
pcb_26.png [ 163.8 KiB | Viewed 1472 times ]


Переключаемся на другую сторону (BottomLayer) и аналогично создаем землю

Attachment:
pcb_27.png
pcb_27.png [ 135.73 KiB | Viewed 1472 times ]


Добавляем переходные отверстия для земли - соединяем землю на обеих сторонах платы. Выделяем Cupper Area расположенную на TopLayer и нажимаем кнопку Add/Remove Vias

Attachment:
pcb_28.png
pcb_28.png [ 112.97 KiB | Viewed 1472 times ]


Обновляем информацию о разведенных дорожках. Видим что с землей все еще есть проблемы - не все соединено. Редактор подсветит проблемные места на плате. Добавим там переходных отверстий и перепостроим Cupper Area

Attachment:
pcb_29.png
pcb_29.png [ 55.1 KiB | Viewed 1472 times ]


Для добавляемых переходных отверстий не забываем указывать сеть GND. После добавления переходных отверстий и перемещения дорожен нужно вызывать перепостроение Cupper Area, причем для каждой стороны - автоматом он не перестраивается.

Attachment:
pcb_30.png
pcb_30.png [ 34.1 KiB | Viewed 1472 times ]


Вручную добавляем еще переходных отверстий там где редактор не добавил. Не забываем перестраивать Cupper Area

Attachment:
pcb_31.png
pcb_31.png [ 182.62 KiB | Viewed 1472 times ]


Финально вызываем Check DRC - редактор проверит нет ли проблем с расстоянием между дорожками и если они есть - подсветит проблемные места. Это важный момент, т.к. гербер с проблемами DRC могут не взять в производство. Слева в Design Manager не должно быть красных пунктов - все дорожки разведены и конфликтов нет.

Окончательную инспекцию удобно проводить в 3D просмотре

Attachment:
pcb_32.png
pcb_32.png [ 235.31 KiB | Viewed 1472 times ]


Attachment:
pcb_33.png
pcb_33.png [ 122.41 KiB | Viewed 1472 times ]


Top
 Profile  
 
PostPosted: 04 May 2021, 01:39 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1254
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Осталось поправить надписи с нумерацией компонент. Для этого отключаем отображение Top/Bottom Layer с дорожками и включаем TopSilkLayer (желтый с надписями)

Attachment:
pcb_34.png
pcb_34.png [ 139.27 KiB | Viewed 1472 times ]


Мышкой берем название компонента и переносим его в нужное место. Не отпуская мышь можно нажать пробел - это приведет к вращению надписи. Наша задача - сделать надписи читаемыми. Делаем все аккуратно чтобы не сдвинуть компоненты. Если случайно что-то задели и подвинули то вернуть на место можно с помощью команды отмены последнего действия Ctrl+Z. Учтите что серые контактные площадки луженые и надписи на них в реальности не наносятся, хотя программа отображает текст.

На следующем скриншоте сверху - то что было, внизу - после размещения надписей

Attachment:
pcb_35.png
pcb_35.png [ 151.68 KiB | Viewed 1472 times ]


Выполняем аналогичную процедуру для обратной стороны платы. После этого еще раз проверяем что все дорожки разведены (в левой панели возле Nets жмем знак "обновить" - круглая стрелка) и аналогично в той же панели выполняем проверку DRC.

Остается нанести декоративные надписи, обозначения для разъемов и отправить плату в производство.

Attachment:
pcb_39.png
pcb_39.png [ 379.16 KiB | Viewed 1472 times ]


Attachment:
pcb_41.png
pcb_41.png [ 219.33 KiB | Viewed 1472 times ]


Attachment:
pcb_40.png
pcb_40.png [ 122.71 KiB | Viewed 1472 times ]


Top
 Profile  
 
PostPosted: 18 Jun 2021, 19:31 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1254
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
А вот и готовые платки приехали

Attachment:
boards.jpg
boards.jpg [ 101.22 KiB | Viewed 1140 times ]


Top
 Profile  
 
PostPosted: 29 Jul 2021, 11:18 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1254
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Платы в сборе. В процессе запуска никаких проблемных мест в разводке не выявлено. И это благодаря сквозному проектированию и автоматическогму отслеживанию соответствия схемы и проектируемой платы

Attachment:
super21_frontend_stage_2.jpg
super21_frontend_stage_2.jpg [ 88.96 KiB | Viewed 530 times ]


Attachment:
super21_frontend_stage_3.jpg
super21_frontend_stage_3.jpg [ 104.31 KiB | Viewed 530 times ]


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 5 posts ] 

All times are UTC + 2 hours [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group