GIÁO TRÌNH THỰC tập điện tử

Khi chúng ta click vào công cụ này thì xuất hiện hộp thoại Place PartĐể chọn linh kiện chúng ta có thể nhập tên linh kiện cần tìm bằng tiếng Anh vào mụcPart.. Chúng ta có thể chọn một th

MỤC LỤCPhụ lục

 Tài liệu tham khảo

Phần I : Orcad Capture

2 Tạo New Project

Chỉnh sửa linh kiện

o Place IEEE symbol

o Place Pin, Place Pin Array

 Thay đổi thuộc tính chân linh kiện

Bài tập :

 Bài 1 : Mạch nguồn ổn áp 5-12V DC

 Bài 3 : Mạch Auto Light

 Online DRC

 Công ty TNHH Kim Sơn chuyên gia công mạch in

17/1B Nguyễn Thị Minh Khai, Quận I, TP HCM - ĐT:(08)382-96605Cài đặt phần mềm Orcad 9.2:

 Sau khi bỏ CD Orcad 9.2 vào máy, trên màn hình xuất hiện hộp thoại Set up, tiếp

theo là cửa sổ Cadence

Computer -> Next

-> Yes

Destination folder -> Next

 Hộp thoại Start Copying file -> Next

động cài đặt

tập tin PDXOrCAD vào thư mục mà bạn đã chọn để cài đặt chương trình

ví dụ: C:\ Program files \Orcad

o Tiếp theo chúng ta trở lại thư mục CD Orcad\Crack và Double click vào tậptin PDXOrCAD, hộp thoại Orcad v9.2 xuất hiện tại mục Directory chúng tachọn đường dẫn chứa tập tin PDXOrCAD vừa sao chép.

ví dụ: C:\Program files\Orcad\ Chọn Apply -> Bye Bye Nếu ở cửa sổ xuấthiện câu thông báo: Fixed Patch finished…Thì bạn đã cài đặt xong nếu khôngCrack đúng thì khi chạy chương trình Orcad sẽ báo lỗi

Chúc các bạn sinh viên thành công !

Phần I: Orcad Capture

Capture.lnk

Biểu tượng của chương trình Orcad Capture

1 Giới thiệu

Các lệnh và thanh công cụ được chọn tại Menu pull down

Tool bar chứa các lệnh và thanh công cụ thường được sử dụng

Session log là cửa sổ ghi lại những sự kiện hoặc lỗi xảy ra trong quá trình vẽ mạch Click chuột vào nút Restore để mở hoặc đóng cửa sổ session log

 Chọn menu File -> New -> Project trên màn hình xuất hiện hộp thoại New Project

để chọn đường dẫn

 Project (tên Project ví dụ : FIRST)

Một Project có thể bao gồm một hoặc nhiều folder SCHEMATIC

Một folder SCHEMATIC có thể chứa một hoặc nhiều mạch nguyên lý

Để vẽ sơ đồ mạch nguyên lý chúng ta sử dụng các công cụ sau:

Cửa sổ Project manager

Cửa sổ vẽ sơ đồ mạch nguyên lý

3 Công cụ vẽ sơ đồ mạch nguyên lý

3.1 Select:

Công cụ Select dùng để tác động các đối tượng trong sơ đồ mạch nguyên lý

Công cụ Place Part dùng lấy linh kiện từ thư viện ra cửa sổ vẽ mạch nguyên lý Khi chúng ta click vào công cụ này thì xuất hiện hộp thoại Place Part

Để chọn linh kiện chúng ta có thể nhập tên linh kiện cần tìm (bằng tiếng Anh) vào mụcPart Nếu có linh kiện tương ứng thì hình linh kiện đó sẽ xuất hiện ở cửa sổ bên dưới

và thư viện chứa linh kiện cũng được chỉ ra ở mục Part list

Để tăng khả năng tìm linh kiện chúng ta thêm thư viện linh kiện vào mục Librariesbằng cách click chuột vào nút Add Library, xuất hiện hộp thoại Browse file

Chúng ta có thể chọn một thư viện bằng cách Click chuột vào thư viện linh kiện cầnchọn, nếu chọn tất cả các thư viện có trong hộp thoại Browse file ta nhấn Ctrl + A

Ở cửa sổ Labraries chúng ta thấy xuất hiện thêm nhiều thư viện linh kiện

3.3 Plcae wire:

Sau khi chúng ta lấy linh kiện ra cửa sổ vẽ mạch nguyên lý thì các linh kiện này chưađược kết nối với nhau như hình vẽ trên.

Chú ý : trước khi thực hiện việc kết nối các linh kiện chúng ta nên sắp xếp các linh

kiện cho hợp lý Chọn công cụ Place wire, Click chuột vào vị trí đầu kết nối của linhkiện, thả chuột tự do rồi di chuyển chuột đến vị trí đầu kết nối của linh kiện cần nối.Khi đó trên cửa sổ vẽ mạch nguyên lý sẽ xuất hiện đường kết nối giữa các linh kiệnvới nhau

3.4 Place junction :

Chưa kết nối

Đã kết nối

Trong vẽ mạch nguyên lý những đường kết nối giao nhau mà không có ký hiệu

“ junction” thì các đường kết nối này độc lập với nhau

Để tạo hoặc bỏ kết nối giữa những đường mạch giao nhau ta sử dụng công cụPlace junction Sau khi chọn công cụ này chúng ta Click chuột vào vị trí cần kết nốihoặc bỏ kết nối là hoàn tất

3.5 Place Bus

Mạch nguyên lý ở hình trên chân 13 của IC U1 7447 đồng thời được nối vàochân 2 của IC U2 74HC573 và chân 2 của IC U3 74HC573, các chân còn lại như 12,

11, 10, 9, 15, 14 của IC U1 cũng được kết nối tương tự Như vậy sẽ gây ra khó khăn và

dễ nhầm lẫn khi đọc sơ đồ mạch nguyên lý Để đơn giản hoá mạch nguyên lý chúng ta

có thể sử dụng công cụ Place Bus để vẽ các đường kết nối chung

Tiếp theo ta sử dụng công cụ Place bus entry để tạo các nhánh kết nối lên Bus

3.6 Place bus entry

Để xoay các nhánh kết nối lên bus cho phù hợp ta Click chuột phải chọn Rotate hoặc

sử dụng phím tắt “R” trên bàn phím

Tiếp theo ta sử dụng công cụ Place wire để nối các nhánh vào chân các IC

Để xác định chính xác các chân nào được nối với nhau chúng ta phải đặt tên cácnhánh kết nối bằng công cụ Place net alias

3.7 Place net alias

Click chuột vào biểu tượng thì hộp thoại Place net alias xuất hiện, chúng ta nhập tênvào cửa sổ Alias, chọn màu, chọn góc quay, chọn Font chữ phù hợp, sau đó chọn OK

để trở lại cửa sổ vẽ mạch nguyên lý

Tiếp theo chúng ta di chuyển tên các nhánh đến các vị trí thích hợp rồi Click chuột để

Sau khi đặt tên các nhánh chúng ta phải đặt tên bus, tương tự như trên ta cũng sử dụngcông cụ Place net alias để đặt tên cho bus

Chú ý : tên bus phải có dạng name [x y] ; name [x:y] ; name [x-y]

Ex: DATA[0 7] ; ADD[0:7] ; CONTROL[0-7]

3.8 Place power, Place ground

Công cụ Place power, Place ground dùng để chọn ký hiệu nguồn và mass

Chú ý: những ký hiệu giống nhau được hiểu là kết nối với nhau.

Công cụ này dùng để đánh dấu loại bỏ các chân không kết nối Sau khi chọn Place noconnect chúng ta Click chuột vào vị trí các chân loại bỏ hoặc cho phép kết nối

3.10 Place port

Ở sơ đồ mạch nguyên lý trên chúng ta thấy muốn chỉ ra sự kết nối của các chân

LE, OE (IC 74HC573) lại với nhau ta sử dụng công cụ Place wire để kết nối Như vậy

sẽ gây khó khăn trong việc dò mạch, chúng ta có thể dùng công cụ Place port vẽ cáckết nối này một cách đơn giản hơn

Sau khi chọn công cụ Place port thì hộp thoại Place hierarchical port xuất hiện, chúng ta có thể chọn loại port thích hợp.

Để đặt tên port cho phù hợp chúng ta Double click vào phần chữ của port, sau

đó nhập tên port vào cửa sổ Value, chon OK để kết thúc Ngoài ra chúng ta còn có thểthay đổi cỡ chữ, font chữ, màu sắc tuỳ ý

Chú ý : Các port có phần tên giống nhau được hiểu là kết nối với nhau mặc dù hai ký

hiệu port khác nhau

3.11 Place text

Công cụ Place text dùng để chèn một đoạn văn bản vào sơ đồ mạch nguyên lý

Sau khi chọn công cụ Place text hộp thoại Place text xuất hiện, chúng ta nhậpđoạn văn bản vào, ngoài ra chúng ta có thể thay đổi font chữ, góc quay và có thể gõđoạn văn bản bằng tiếng Việt

3.12 Place line, Place polyline, Place rectangle, Place ellipse, Place arc

Đây là các công cụ có chức năng đồ họa giúp chúng ta tạo ra các hình vẽ như: đường thẳng, đường gấp khúc, hình chữ nhật, hình tròn và đường cong

4 Chỉnh sửa linh kiện

Dùng công cụ Select chọn linh kiện cần chỉnh sửa, Click chuột phải chọn …

4.1 Rotate

Chọn Rotate hoặc sử dụng phím R để xoay linh kiện theo hướng cần thiết

4.4.1 Select

Để tác động lên các chân ta chọn công cụ Select

4.4.2 Place IEEE symbol

Đây là công cụ dùng để thêm các ký hiệu theo chuẩn IEEE

4.4.3 Place pin, Place pin array

Để thêm chân vào linh kiện chúng ta sử dụng công cụ Place pin hoặc Place pin array

Các công cụ còn lại có chức năng đồ hoạ như đã giới thiệu ở phần trên 4.4.4 Chỉnh sửa linh kiện

a Thay đổi kích thước và vị trí chân linh kiện

Sử dụng công cụ Select, chọn đường bao linh kiện giữ chuột và rê chuột để mở rộng hoặc thu nhỏ kích thước linh kiện

Tương tự như trên ta click và giữ chuột vào chân linh kiện cần thay đổi sau đó

di chuyển đến vị trí mới rồi thả chuột

b Thay đổi thuộc tính chân linh kiện

Double click vào chân cần thay đổi, khi đó hộp thoại Pin properties xuất hiện

Để thay đổi tên và số thứ tự chân linh kiện ta nhập tên mới và số thứ tự chân vào mục Name và Number.

Chú ý : để tạo ra ký hiệu “đảo” ta phải thêm dấu “ \ ” theo sau ký tự.

Để thay đổi hình dạng chân linh kiện, ta vào mục Shape và chọn hình dạngchân thích hợp

Tương tự như như trên chúng ta cũng chọn đặc tính điện cho chân linh kiện ởmục Type

Chú ý :

Sau khi thay đổi chúng ta phải chọn mục Pin visible

Sau khi chỉnh sửa linh kiện xong, chúng ta đóng cửa sổ Edit part hộp thoại Savepart instance xuất hiện

Chọn Update current nếu bạn chỉ muốn thay đổi duy nhất một linh kiện đangchỉnh sửa

Chọn Update all nếu bạn muốn thay đổi linh kiện đang chỉnh sửa và cả nhữnglinh kiện cùng loại khác

Chọn Discard nếu bạn muốn bỏ qua phần chỉnh sửa linh kiện

5 Thay đổi kích thước trang vẽ mạch nguyên lý

Từ cửa sổ Project manager chọn File -> New -> Library

Tại thư mục Library xuất hiện thư mục con Library1.olb

Chọn thư mục Library.olb, Click phải chuột chọn New part Hộp thoại Newpart xuất hiện, chúng ta nhập tên linh kiện và chon OK Cửa sổ tạo linh kiện mới xuấthiện, với các công cụ tạo linh kiện đã được giới thiệu như ở phần chỉnh sửa linh kiện

Ví dụ : Tạo LED 7 đoạn

Chúng ta sử dụng công cụ Place rectangle để vẽ đường bao linh kiện, công cụPlace line để tạo ra các đoạn, tạo chân bằng công cụ Place pin Để thay đổi thuộc tínhcác đối tượng chúng ta Click chuột phải chọn Edit properties và chọn các thuộc tínhthích hợp

Sau khi tạo linh kiện xong chúng ta đóng cửa sổ tạo linh kiện và lưu linh kiện mới tạo vào thư viện Chọn thư mục, đường dẫn và OK để hoàn thành.

7 Annotate

Trong quá trình vẽ mạch nguyên lý để tiết kiệm thời gian chúng ta thường copynhững linh kiện sẵn có trên trang vẽ, như vậy sẽ có nhiều linh kiện trùng tên điều nàygây khó khăn trong việc dò mạch và tạo lỗi nếu chúng ta sử dụng công cụ kiểm tra lỗi

Để sắp xếp thứ tự các linh kiện tăng dần (R1, R2….; C1, C2…) ta sử dụng công cụAnnotate

Từ cửa sổ Project manager chúng ta chọn trang vẽ cần sắp xếp thứ tự linh kiện,sau đó chọn công cụ Annotate

Hộp thoại Annotate xuất hiện chúng ta chọn Reset part references to “ ? ”, chọn

OK để thay đổi thứ tự các linh kiện về dạng R? , C? ,U? …

Thông bào yêu cầu lưu thiết kế lại và hỏi có tiếp tục hay không, Chọn OK đểtiếp tục Tiếp theo chúng ta chọn công cụ Annotate một lần nữa, sau đó chọnIncremental reference update và chọn OK để hoàn tất việc sắp xếp thứ tự các linh kiện

Để kiểm tra lỗi trên mạch nguyên lý ta sử dụng công cụ Design rules check

Ở cửa sổ Project manager chúng ta chọn trang vẽ cần kiểm tra lỗi, chọn công cụDesign rules check, hộp thoại DRC xuất hiện ta chọn các mục cần kiểm tra lỗi sau đóchọn OK để bắt đầu kiểm tra

Sau khi kiểm tra xong các lỗi (ERROR) và các cảnh báo (WARNING) sẽ xuất hiện ởcửa sổ Session log hoặc xuất hiện dưới dạng file Notepad nếu ta chọn mục ViewOutput

Đồng thời trên trang vẽ nguyên lý xuất hiện các vị trí đánh dấu lỗi (DRCmarker), Double click vào các vị trí lỗi này để biết chi tiết các lỗi, để xoá các vị trí

9 Tạo file Netlist

Để chuyển file mạch nguyên lý ở phần Capture sang file mạch in ở phần Layoutchúng ta phải tạo file Netlist Chọn công cụ Creat netlist trên Tool bar để tạo file Netlist

Hộp thoại Create Netlist xuất hiện, chúng ta chọn mục Layout, chọn đơn vị đo inch hoặc milimet tùy ý, chọn đường dẫn chứa file Netlist, chọn OK

Nếu mạch nguyên lý không có vấn đề gì thì file Netlist sẽ xuất hiện ở cửa sổ Project manager

Bài TậpBài 1 : Mạch nguồn ổn áp 5-12V DC

Bài 3 : Mạch Auto light

D 4

L E D

V C C

R 1 1 R

V C C

R 3 R

V C C

V C C

R 3 0 R

S E N S O R 1

D 1 2

L E D

+

V C C

R 6 R

V C C

D 1 4

L E D

R 3 5 R

V C C

P O T 1 0 4

V C C

R 2 8 R

R 9 R

R 7 R

U 1 0 A 3

R 3 6 R

R 4 R

R 1 2 R

S E N S O R 4

R 2 7 R

R 2 3 R

+

D 1 6

L E D

V C C

R 2 6 R

Orcad Layout

Giới thiệu

Sau khi Click chuột vào biểu tượng chương trình Orcad Layout thì cửa sổ Orcad Layout xuất hiện

Tạo file Layout mới

Chọn File > New Cửa sổ Layout – (unnamed) và hộp thoại Load Template File xuất hiện, tại mục Look in chúng ta chọn C:\ Program files\Orcad\Layout\Data\_ DEFAULT.TCH, tiếp theo chọn Open, hộp thoại Load Netlist Source xuất hiện chúng ta nhập đường dẫn thư mục chứa file Netlist

mà bạn đã tạo ở phần Orcad Capture phía trên

Sau khi chọn file Netlist hộp thoại Save as file xuất hiện, chúng ta nhập đường dẫn vàtên file Layout cần lưu Tiếp theo hộp thoại Automatic ECOUt ility và Link footprintcomponent xuất hiện, tên linh kiện cần được chọn footprint sẽ được chỉ ra ở phần đầucủa hộp thoại Linh footprint component Tại hộp thoại Link footprint componentchúng ta có ba lựa chọn :

1 Link exsting footprint to component…

Nếu chúng ta chọn mục này chúng ta sẽ liến kết các footprint trong thư viện sẵn có cholinh kiện

2 Creat or modify footprint to library…

Nếu chúng ta chọn mục này thì cửa sổ tạo footprint mới sẽ xuất hiện

3 Defer remaining edits until completion…

Nếu chọn mục này chúng ta sẽ bỏ qua phần chọn footprint cho linh kiện

Thông thường chúng ta chọn mục 1 nếu muốn chọn footprint cho linh kiện có sẵntrong thư viện Layout Nếu tự tạo footprint cho linh kiện chúng ta chọn mục 2

 Chọn mục 1.Link existing footprint to component hộp thoại Footprint for CON2xuất hiện Tuỳ thuộc vào linh kiện mà chúng ta chọn thư viện và footprint phù hợp vớilinh kiện.

Để tìm footprint cho Transistor chúng ta chọn thư viện TO, IC chọn thư việnDIP100T, Điện trở chọn thư viện JUMPER

Ví dụ :

DIP100T: DIP.100/14/W.300/L.700 dùng cho IC 14 chân, chiều rộng 300,chiều dài 700, đơn vị tính là mils

Tên linh kiện cần chọn footprint

Ở cửa sổ Library Manager chúng ta có thể chọn các footprint sẵn có trong thư viện tạimục Libraries, chọn footprint tại mục footprints sau đó chỉnh sửa cho phù hợp với linhkiện thực mà chúng ta đã chọn trong thiết kế mạch nguyên lý.

Chú ý : chúng ta cần chú ý đến hình dạng thực tế, kích thước, thứ tự chân và khoãng

cách giữa các chân để chỉnh sửa hoặc tạo footprint chính xác thuận lợi cho việc sắpxếp linh kiện trên bảng mạch in và lắp ráp linh kiện sau khi gia công mạch in

Duoble click vào phần text mà bạn cần chỉnh sửa thì hộp thoại Text edit xuất hiện, chọn mục Free và nhập đoạn text mới vào mục Text string.

Chúng ta có thể thay đổi độ rộng, chiều cao, góc quay đoạn text, góc quay từng ký tựtrong đoạn text có thể lật ngược và chọn lớp mạch in cho đoạn text ở các mục phíabên dưới

Chú ý : chúng ta không nên chọn lớp của đoạn text trùng với lớp của của đường mạch

in (TOP, BOTTOM) vì như vậy sẽ sẽ gây cản trở cho việc vẽ các đường mạch in saunày

Để quan sát linh kiện tốt hơn trên màn hình chúng ta cho thể sử dụng công cụ Zoomtrên thanh Tool bar hoặc sử dụng phím tắt I (Zoom in), O (Zoom out), C (Zoomcenter) …

Để chỉnh sửa vị trí chân linh kiện chúng ta sử dụng cộng cụ Pin tool

Chọn chân cần thay đổi di chuyển chuột đến vị trí mới và click chuột để định vị trímới Tại vị trí chân 1 chúng ta thấy ký hiệu gốc tọa độ, phần mền Orcad hổ trợ việcđịnh vị khi chúng ta di chuyển chuột thì tọa độ x, y sẽ thay đổi theo và hai thông sốnày được hiển thị ở bên dưới góc trái của màn hình

 Thay đổi hệ đơn vị đo:

Để thay đổi hệ đơn vị đo chúng ta vào Menu Option > System settings, hộp thoạiSystem settings xuất hiện chúng ta có thể chọn đơn vị đo trong mục Display Units:Mils, Inch, Microns, Milimeters, Centimeters

Tiếp theo chúng ta chỉnh sửa đường bao linh kiện, chọn công cụ Obstacle tool

Click chuột vào đường bao linh kiện sau đó di chuyển kéo đường bao đến vị trí cần thiết

Trong quá trình vẽ mạch in màn hình thường bị mất nét để khắc phục chúng ta có thểdùng công cụ Refresh all hoặc Zoom in, Zoom out để làm rõ màn hình