BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM MẠCH TẠO XUNG

Giới thiệu chung Mạch tạo xung vuông là một mạch điện tử tuy đơn giản nhưng là một trong những mạch rất cơ bản ,từ đó phát triển các mạch nhiều tính năng hơn.. Một số thiết bị điện tử ch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ- TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN

THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM

MẠCH TẠO XUNG

Giáo viên hướng dẫn : Thầy giáo Vũ Hồng Vinh

Sinh viên thực hiện : Tô Quang Minh

MSSV : 20203743

Lớp : Điện tử 08 – K65

HÀ NỘI, 2022

MỤC LỤC

I Giới thiệu mạch tạo xung 2

1 Giới thiệu chung 2

2 Nguyên lý hoạt động của mạch 2

II Thiết kế mạch nguyên lý 3

1 Tạo Project 3

2 Tạo thư viên nguyên lý thiết kế mạch 4

3 Vẽ sơ đồ nguyên lý 6

III Thiết kế mạch in 8

1 Cập nhật từ mạch nguyên lý sang mạch in 8

2 Kiểm tra, xác nhận lỗi nếu có 9

3 Sắp xếp linh kiện hợp lý 10

4 Đi dây mạch in 10

5 Một số thiết lập các quy tắc thiết kế mạch in 12

6 Cắt bo theo hình dạng yêu cầu 14

7 Kết quả thu được 15

IV Kết luận 16

I Giới thiệu mạch tạo xung

1 Giới thiệu chung

Mạch tạo xung vuông là một mạch điện tử tuy đơn giản nhưng là một trong những mạch rất cơ bản ,từ đó phát triển các mạch nhiều tính năng hơn Một số thiết bị điện tử chỉ hoạt động khi có tín hiệu xung …Mạch tạo xung được ứng dụng rất nhiều trong các hệ thống điện tử, hệ thống thông tin số, hệ thống điều khiển Mạch tạo xung vuông sử dụng IC555 để chuyển dao động của dòng điện xoay chiều dạng hình sin sang dao động có dạng vuông

Mạch có 3 khối :

- Khối vào có tác dụng tạo tần số và độ rộng xung theo ý muốn

- Khối tạo xung vuông

- Khối phản hồi cho phép ta nhận biết dòng điện ra có dạng là xung vuông ( sử dụng 2 đèn led)

2 Nguyên lý hoạt động của mạch

Khi cấp dòng điện từu 5-12V dòng điện sẽ chạy qua 2 con điện trở và tụ điện để tao nên xung có tần số và độ rộng xung theo ý muốn theo công thức:

T = 0.7 × (R1 + 2R2) × C và f = 1.4 / ( (R1 + 2R2) × C )k k

Dòng điện có dạng hình sin sẽ đi vào khối tạo xung vuông là IC555 tạo nên dòng điện đi ra có dạng xung vuông như hình vẽ

Hình 1: Ảnh xung vuông Tiếp theo dòng điện có dạng xung vuông này sẽ đi vào khối phản hồi gồm 2 đèn led Khi ở mức điện áp cao Tm thì đèn 1 sáng , khi dòng điện ở mức đièn áp thấp Ts thì đèn thứ 2 sáng Hai đèn

sẽ nhấp nháy liên tục (một dèn sáng thì một đèn tối) chứng tỏ mạch ra có dạng xung vuông

II Thiết kế mạch nguyên lý.

1 Tạo Project

Bước 1: Mở phần mềm Altium Designer

Hình 2: Giao diện chính của chương trình

Bước 2: Tạo Project mới File – New – Project – Project

Hình 3: Giao diện tạo Project mới từ Menu

Bước 3: Đặt tên và lưu project

Hình 4 : Giao diện New Project

2 Tạo thư viên nguyên lý thiết kế mạch

Hình 5 : Giao diện sau khi mở thư viện có sẵn

Tìm và lấy linh kiện

Hình 6 : Giao diện chương trình để chọn linh kiện từ một thư viện có sẵn

Hình 7 : Lấy linh kiện ra ngoài

Tiến hành tương tự để lấy các linh kiện sau:

Tên linh kiện Part Thư viện

Hình 8: Sau khi lấy hết được các linh kiện ra ngoài

3 Vẽ sơ đồ nguyên lý

a Sắp xếp và đi dây các linh kiện

Kết nối các chân linh kiện theo thiết kế Sử dụng Wire để kết nối các chân linh kiện Place – Wire

Hình 9 : Giao diện sau khi sắp xếp và đi dây linh kiện

b Đánh số linh kiện Tools – Annotation – Annotate Schematics – Update Changes List – Accept Changes – OK (Hoặc sử dụng phím nóng T A N)

Hình 10 : Giao diện sau khi đánh số linh kiện

III Thiết kế mạch in

1 Cập nhật từ mạch nguyên lý sang mạch in

Chọn design / Update PCB Document PCB1.Doc

Hình 11 : Giao diện tính năng cập nhật netlist từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in

Khi này cửa sổ Engieering Change Order hiện ra Chọn Execute Changes.

2 Kiểm tra, xác nhận lỗi nếu có

Hình 13 : Giao diện kiểm tra lỗi khi cập nhật netlist từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in

3 Sắp xếp linh kiện hợp lý

Kéo thả linh kiện về các vị trí hợp lý

Hình 14 : Giao diện mạch in sau khi sắp xếp linh kiện

4 Đi dây mạch in

Chọn Route/ Auto Route/ All

Hình 15 : Giao diện sử dụng công cụ đi dây trong mạch in

Hộp thoại Situs Routing Strategies hiện lên Chọn Route All

Hình 16 : Hộp thoại đi dây tự động trong mạch in

Kết quả sau khi đi dây

Hình 17 : Mạch in sau khi đi dây

5 Một số thiết lập các quy tắc thiết kế mạch in

Từ cửa sổ thiết kế mạch in Chọn Design – Rules

Hình 1 : Giao diện tính năng thiết lập luật trong mạch in

Width: Thiết lập kích thước các đường dây mạch Thông thường, kích thước các đường dây mạch có độ rộng từ 6mil – 12mil Đường nguồn có kích thước 15mil – 30mil

Design Rules – Routing – Width – Width – Min Width: 10mil – Preferred Width: 12mil – Max Width: 30mil OK

Hình 2 : Giao diện thiết lập độ rộng dây dẫn trong mạch in

Via : Thiết lập kích thước lỗ Via Thông thường lỗ Via có đường kính trong là 0.4mm, đường kính ngoài là 0.8mm Kích thước này có thể thay đổi to hơn hoặc nhỏ hơn tuỳ thuộc vào khả năng của nhà sản xuất bo mạch

Design Rules – Routing Via Styles – Routing Vias – Via Diametter:

0.8mm – Via Hole Size: 0.4mm – OK

Hình 3 : Giao diện thiết lập kích thước Via trong mạch in

6 Cắt bo theo hình dạng yêu cầu

Để có thể tạo hình dạng bo mạch bên ngoài, Altium hỗ trợ tính năng cắt bo theo đường bao ngoài mạch in

Chọn lớp KeepOutLayer trên thanh công cụ nằm ngang phía dưới của của sổ thiết kế mạch in

Vẽ đường bao bo mạch theo hình dạng mong muốn: Place – Keepout – Track

Cắt hình dạng bo mạch theo đường Keepout Chọn toàn bộ đường Keepout

Từ thanh công cụ trên cửa số màn hình thiết kế mạch in chọn Design – Board Shape – Define from selected objects

Hình 4 : Giao diện bo mạch sau khi thiết lập hình dạng

7 Kết quả thu được

Hình 6 : Giao diện 3D của bo mạch sau khi được cắt

IV Kết luận

Qua bài thực hành này, em cũng hiểu hơn nhiều điều về cách sử dụng phần mềm Altium 20, cách thiết kế, làm mạch in và hiểu nhiều hơn về cách hoạt động của mạch điện

Đây thực sự là một phần mềm hữu ích đối với sinh viên ngành Điện tử Viễn thông, sau khi học xong em có thể thiết kế được những mạch điện theo ý thích

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Vũ Hồng Vinh, nhờ sự chỉ dạy tận tâm, nhiệt tình của thầy mà em đã tiếp thu và học hỏi được rất nhiều điều, từ đó em càng có thêm đam mê theo đuổi ngành Điện tử Truyền thông.

Em xin kính chúc thầy luôn mạnh khỏe và nhiệt huyết với các thế hệ sinh viên hôm nay và mai sau.