PowerPoint Presentation Mục tiêu của khóa học • Hiểu được việc thiết kế mạch in làm những gì • Sử dụng thành thạo các công cụ vẽ mạch cơ bản • Vẽ mạch in theo các mạch có sẵn trên thị trường • Tự tay.
Trang 1Mục tiêu của khóa học
• Hiểu được việc thiết kế mạch in làm những gì
• Sử dụng thành thạo các công cụ vẽ mạch cơ bản
• Vẽ mạch in theo các mạch có sẵn trên thị trường
• Tự tay phân tích yêu cầu và thiết kế mạch in cho 1 yêu cầu cụ thể
• Phân tích yêu cầu
• Tạo sơ đồ khối
• Phân tích các khối, chọn linh kiện
• Vẽ nguyên lý theo linh kiện đó
• Vẽ mạch in
• Xuất file, đặt mạch in, sản xuất
• Quản lý dự án trên Git
Trang 2Mạch điện là gì?
Mạch điện tử là mạch điện bao gồm các linh kiện điện tử riêng lẻ, như điện trở, bóng bán dẫn, tụ
điện, cuộn cảm, điốt, vi mạch, được nối bằng các dây dẫn hoặc vệt dẫn để dẫn dòng điện
Sự kết hợp của các thành phần và dây dẫn cho phép thực hiện các thao tác đơn giản hoặc phức tạp: tín hiệu có thể được khuếch đại, các tính toán có thể được thực hiện, và dữ liệu có thể được di
chuyển từ nơi này sang nơi khác
Một mạch điện có sự sử dụng vi điều khiển (MCU) để điều khiển các phần tử khác gọi là mạch
nhúng
Trang 3Thiết kế mạch in là gì?
Thiết kế mạch in là việc phát triển những yêu cầu cụ thể của thiết bị thành sơ đồ nguyên lý, sau đó sắp xếp linh kiện và vẽ các đường dây nối chúng với nhau Công việc thiết kế mạch in thường chia thành 4 giai
đoạn:
1 Thiết kế mạch nguyên lý: Yêu cầu cần có 1 hiểu biết nhất định về mạch điện tử và linh kiện điện tử, từ những bài toán cụ thể, chọn linh kiện và vẽ sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý ảnh hưởng trực tiếp tới tính đúng đắn của mạch, một mạch điện sai nguyên lý coi như không thể sử dụng
2 Thiết kế mạch in: Yêu cầu có 1 kiến thức về luật đi dây, tính toán độ dài, rộng của dây dẫn Nắm rõ các quy tắc khi layout Nhìn chung bước này khá đơn giản nhưng lại tốn nhiều thời gian với người mới Việc thiết kế PCB không chuẩn sẽ dẫn tới mạch nhiễu, không đủ công xuất, …
3 Chế tạo mạch in
4 Lắp ráp linh kiện
Trang 4Mạch nguyên lý là gì?
Mạch nguyên lý là sơ đồ đấu nối các chân của linh kiện với nhau Bao gồm các kí hiệu linh kiện (Symbol) và các đường dây (net)
Ngoài ra còn có các kí hiệu khác trong sơ đồ mạch giúp làm rõ nguyên lý hoạt động như:
- Netlabel
- GND, VCC
- Port
Trang 5Tạo Project Altium
Trong 1 project Altium gồm có nhiều file như sau:
• Project: File liên kết các file bên trong với nhau, đuôi là prj
• Shematic: Mạch nguyên lý, đuôi là sch
• PCB: Mạch in, đuôi là pcb
• Lib: Thư viện, đuôi là schlib và pcblib
Đây là những file cơ bản, quan trọng trong một dự án mạch in, ngoài ra còn có các file khác cần sử dụng trong quá trình sản xuất
PDF: Bản vẽ ra để có thể review mạch dễ hơn
CAM : Các file liên quan tới việc gia công mạch in
BOM: Danh sách các linh kiện trên mạch
Nguyên tắc tạo file
Đặt tên file có tiền tố Prj, SCH, PCB ở đầu sẽ dễ dàng trong việc phân biệt các file
Khi có sự thay đổi các file, cần save cả file Project để lưu các liên kết đó lại
Trang 6Chỉnh sửa kích thước bản vẽ với template Chỉnh grid
Trang 7Thêm thư viện Altium
Mở hộp thoại thư viện
Phím tắt: P P (Place Part) Hoặc nút Panel – Component
Trang 8Các bước vẽ mạch nguyên lý
1 Lấy linh kiện ra P - P
2 Kết nối các linh kiện bằng đường dây P - W
3 Đặt tên những đường dây nối với khối khác bằng Net Label hoặc Port P - N
4 Sử dụng Net Label khi nối các đường đây trong cùng 1 mạch nguyên lý, Port khi sử dụng nhiều mạch nguyên lý
5 Thêm các nhãn nguồn Power Label Lưu ý Power Label không được đặt tên là VCC, VDD mà phải ghi rõ điện
áp như 3.3V hay 5V P - O
6 Đóng khung các khối sử dụng đường kẻ P – D - L
7 Đặt tên cho khối sử dụng Text String P - T
8 Đặt tên (Designator) cho linh kiện T – A - N
Trang 9Các phím tắt vẽ mạch nguyên lý
• P – P : Mở hộp linh kiện để lấy linh kiện ra
• P – W: Chuyển công cụ đi dây
• P – N: Chuyển công cụ đặt tên dây
• P – R: Chuyển công cụ đặt tên Port
• P – O: Chuyển công cụ vẽ đường nguồn
• P – D – L: Chuyển công cụ vẽ đường thẳng
• P – T: Chuyển công cụ viết chữ
Nhấn chuột phải hoặc ESC để thoát công cụ
Phím Tab: Sửa thuộc tính trong một công cụ
Các công cụ chỉnh sửa khi vẽ
• Căn lề (Align): Sử dụng A – T, A – B, A – R, A – L: để căn linh kiện theo chiều trên, dưới , trái phải
• Xoay linh kiện: Trong khi di chuyển nhấn Space bar (phím cách)
• Lật linh kiện (Mirror): Trong khi di chuyển nhấn X,Y để lật theo 2 trục hoành và tung
• Đánh số tên linh kiện: T A A: Mở bảng chỉnh sửa cách đánh số linh kiện
• Đánh số tên linh kiện nhanh: T A N
Trang 10Kiểm lỗi Schematic
Nhấn C – C (Project – Validate PCB project)
Nhấn nút Panel – Message để mở hộp thoại tin nhắn
Các lỗi thường gặp phải:
- Floating Label: Khi nhãn tên không được đặt chuẩn vào đường dây
- Net has only pin: Dây dẫn đó không được nối với dây khác
- Duplicate Component Designator: Tên của linh kiện bị trùng
- Duplicate Net Name: Khi 1 dây có 2 tên
Các cảnh báo có thể bỏ qua:
- Off grid: Linh kiện đặt không nằm trong lưới của bản vẽ
- No driving source: Sảy ra với các chân linh kiện kiểu Input Ouput, có thể bỏ qua
- Unconected pin: Pin đó chưa được nối, bỏ qua hoặc vẽ X vào chân đó
Trang 11Như nào là một sơ đồ nguyên lý tiêu chuẩn
1 Linh kiện bố trí rõ ràng, khoa học
2 Chia thành các khối chức năng
3 Các đường dây quan trọng (đường nối các khối, đường dây đặc biệt) cần đặt tên
4 Điện áp cấp vào phải rõ ràng, không để VCC, VDD
5 Phải vẽ đúng sơ đồ nguyên lý trong datasheet
6 Đánh số đầy đủ
7 Đã sửa tất cả các lỗi
Trang 12Update Schematic sang PCB
Phím tắt D – U (Design Update)
Quá trình này sẽ là chuyển symbol từ schematic thành footprint (hình dang thực tế) sang PCB Bất kì khi nào các bạn thay đổi nguyên lý, cần D U để Update lại những thay đổi đó
Các lỗi thường gặp khi update:
- Footprint notfound: Linh kiện đó chưa có footprint, cần add footprint vào
- Unknow pin: Linh kiện bị add sai footprint, khi đó symbol và footprint có số chân không tương thích