Tài liệu học Orcad nâng cao

Tài liệu dậy thiết kế Orcad nâng cao, làm chủ thiết kế mạch với Orcad, Orcad cho người mới bắt đầu, Các điều vấn đề chung trong mạch điện tử Các chú ý về thiết kế mạch và mạch high speed Các chú ý khi thiết kế mạch nguồn switching Giới thiệu phần mềm cadence 16.6 Các thao tác chung chủ yếu sử dụng để vẽ sơ đồ nguyên lý Các thao tác chung chủ yếu để vẽ mạch in Quản lý thư viện sơ đồ nguyên lý và cách tạo thư viện mới Thực hành việc setup constraint cần thiết và thực hành vẽ mạch Thực hiện setup constraint Thực hiện vẽ mạch in Cad file trong sản xuất đặt mạch in Quản lý BOM list

Orcad capture Tutorial

1 Giao Diện

Khởi động phần mềm:

- Vào Start/All Program/Cedance/Release 16.6/Orcad Capture

Sau đó chọn công cụ vẽ là OrCAD Capture

Giao diện chính gồm:

- Thanh công cụ: nơi chứa các công cụ để làm việc

- Thanh công cụ nhanh: chưa các công cụ lựa chọn nhanh

- Cửa sổ hiển thị thông tin thao tác: chưa các thao tác người dùng, kết quả các thao tác như Success hay Error, warning

- Cửa sổ lênh: nơi người dùng sử dụng các lệnh thay cho thao tác bằng chuột

Tạo một project mới:

Thanh công cụ nhanh

Sau khi lựa chọn ta có giao diện làm việc với Project như dưới

- Schematic1:

o chứa các page của bản vẽ một bản vẽ có thể có một hoặc nhiều page khác nhau.

o Tên của các page có thể thay đổi được tùy người dùng

- Design Cache:

o Chứa tất cả các loại linh kiện chứa trong Project

o Mỗi khi chỉnh sửa thư viện mà muốn update lại thiết kế cần update Cache.

- Trang vẽ

o Chứa các thông tin về bản vẽ.

o Thông thường chia mỗi khối một trang cho dễ theo dõi và dễ nhìn

o Đối với các mạch đơn giản thì chỉ cần một trang để vẽ thôi

Tên Project

Tên Công

chứa Project

2 Các công cụ chính sơ đồ nguyên lý

- Các công cụ thao tác với từng Page:

Menu Place/…

o Part: lấy linh kiện ra vẽ sơ đồ nguyên lý

o Wire: thực hiện nối tín hiệu

o Bus: đặt một Bus gồm nhiều tín hiệu

o Junction: đặt một điểm kết nối có rẽ nhánh

o Bus Entry: đặt một tín hiệu vào Bus

o Net Alias: đặt tên cho một net tín hiệu

o Power: đặt các net nguồn Power, GND

o Ground: chức năng như Power

o No Connect: đánh dấu một chân, một net

là không nối

o Off-page Connector: nối 2 tín hiệu ở

2 page với nhau

o Hierarchial Block/ Hierarchial Port:

tác dụng tương tự như Off-page Connector

Trang vẽ

Cache của cả Project Các trang bản vẽ

Net Alias Off-Page Connector

Off-Page

Connectorcho Bus

Trang liên kết

o Size of Page

Option/Schematic Page Properties

Được dùng khi muốn thay đổi kích thước trang

vẽ Linh kiện chỉ đặt và thao tác được trong trang

 cập nhật thêm từ các thông tin đã có

 đặt lại không tuân theo quy luật

 đặt lại reset

 thêm thông tin trang liên kết

 xóa thông tin trang liên kết

o Design Rule Check: check lại thiết kế, chỉ ra cái sai sót cảnh báo người thiết kế

o Creat Netlist: Tạo Netlist để đồng bộ với vẽ layout Có thể tạo Netlist cho nhiều tool khác

nhau

o Creat Differential Pair: Tạo và nhóm các tín hiệu vi sai

o InterSheet Reference: tạo các thông tin liên kết trang khi thiết kế có nhiều trang giúp người

5

o Bill of Material: tạo danh sách linh kiện BOM

o Sửa thông tin linh kiện cho cả trang và cả project

 Chuột phải vào từng page hoặc cả Project để sửa thông tin

1 2

3 4 5

Thông tin linh

- Đặt linh kiện ra ngoài trang vẽ

Place/Part

- Các thông tin cần có của một linh kiện

Chuột phải vào từng linh kiện chọn Edit Properties

Menu đặt linh kiện

Linh kiện

Thư viện

Thêm thư viện

Các thông tin cần có:

 ASSY_OPT: viết tắt của Assembly option: option cho lắp ráp.

 DESCRIPTION: Mô tả về linh kiện để có thể mua, tìm kiếm thông tin linh kiện

 PCB FootPrint: tên footprint linh kiện.(không có tính năng add mà chỉ gõ bằng tay)

 Reference: tên linh kiện, thông thường tên được phần mềm đặt tự động và không

trùng lặp

 Value: giá trị linh kiện được đặt để hiển thị lên bản vẽ

 Vendor PN: thông tin PartNumber của nhà cung cấp linh kiện, trường không bắt

tượng tác động

Các thao tác tác động

Công cụ tham số Công cụ tắt

Thanh công cụ: chứa các công cụ

làm việc

Chọn đối tượng tương tác:

Allegro cho phép tương tác đến

từng loại đối tượng như:

GeneralEdit-các phần chung như

text, line, shape…;

Placementedit- tương tác với các

Options: các tham số chỉnh sửa

của từng thao tác như sửa độ

rộng dây, sửa kiểu đi dây…, ẩn hoặc hiển thị

Các lớp được phân chia theo các Class và Subclass:

o Class liên quan đến Board: Board Geometry

o Class Liên quan đến linh kiện: Package Geometry

o Class liên quan đến reference: Ref Des

o Class liên quan đến chế tạo, lắp ráp: Manufacturing

o Class Liên quan đến giới hạn: Route keepin, Route keepout, package keepin, Package keepout

- Shape (Polygon)

Là một vùng, mảng: có thể là mảng tín hiệu,hoặc có thể trên bất kỳ Class/Subclass nào

- Xsection: là layer stack-up của mạch

- Constraints: chứa các mối quan hệ phụ thuộc giữa các tín hiệu và thuộc tính

- DFA : các quy định về khoảng cách giữa các linh kiện

- Đồng bộ SCH với PCB

o Tạo netlist xem hướng dẫn ở trên

o Tại gói vẽ PCB vào menu: File/import/logic

Click Import Cedance

Đợi khi nào báo success và không hiện ra thông báo gì là được

Đường dẫn thư mục netlist

Còn nếu không sẽ hiện ra thông báo lỗi chúng ta cần xem sét là lỗi gì và sửa

Constraints gồm có các mảng:

o Electrical: liên quan đến tín hiệu như độ dài dây, trở kháng, tín hiệu vi sai

 Routing: đặt luật mẫu

 Net: đặt luật cho từng tín hiệu Các bước: đặt luật mẫu như tổng độ dài, tín hiệu sai  đặt luật cho từng dây Net

o Physical: liên quan đến độ rộng dây

 Physical Constraint Set: tạo ra luật mẫu liên quan đến độ rộng dây

 Net: đặt luật chung cho từng net có thể sử dụng các mẫu ở trên

 Region: Định nghĩa các vùng có quy luật đặc biệt, có yêu cầu đặc biệt ví dụ: net GND

được định nghĩa chung có độ rộng 20mil nhưng có một số vùng (region) cần đi dây 5mil Như vậy ta cần định nghĩa vùng đó ở đây

o Spacing: Liên quan đến khoảng cách

 Physical Constraint Set: tạo ra luật mẫu liên quan đến độ rộng dây

 Net: đặt luật chung cho từng net có thể sử dụng các mẫu ở trên

 Net Class-Class: tạo luật giữa các nhóm tín hiệu với nhau

 Region: giống như của Physical

Thao tác:

 Đặt quy luật mẫu: mặc định quy luật là DEFAULT, nếu cần

một quy luật riêng cho một nhóm các tín hiệu thì ta cần

thêm vào một hoặc vài quy luật

 Đặt luật cho từng net: mặc định các net đều được gán là

DEFAULT, nếu một nhóm tín hiệu cần đặt theo

luật mẫu đã tạo ở trên thì cần chọn lại ở cột

 Thêm các luật vùng: nếu nhất thiết cần có vùng

đặc biệt thì cần phải thêm và sẽ được gán trong

layout

o Same net Spacing: liên quan đến khoảng cách của các tín hiệu giống nhau

 có 3 phần chức năng tương tự như của Physical

o Properties: các thành phần chung như Ratsnet, quản lý điện áp cho từng nguồn

o DRC: quản lý lỗi

 Electrical: Các lỗi liên quan đến tín hiệu: độ dài dây, tín hiệu vi sai…

 Physical: các lỗi vật lý

 Spacing: các lỗi liên quan đến khoảng cách

 Same Spacing: các lỗi liên quan đến khoảng cách của các net giống nhau

 Design: các liên quan đến linh kiện như khoảng cách linh kiện

6 Thư viện linh kiện

- Thư viện sơ đồ nguyên lý

o Thư viện dưới dạng file đuôi *.olb, trong mỗi file có nhiều linh kiện (danh sách), mỗi linh

kiện thì có các phần

o Được cung cấp sẵn một vài linh kiện cơ bản tại đương link

“C:\Cadence\SPB_16.6\tools\capture\library”

o Thêm thư viện vào thiết kế SCH như hình dưới rồi chọn file cần thêm là xong



- Thư viện sơ đồ mạch in

o Không được gộp lại thành một file Một thư viện linh kiện cho PCB gồm nhiều file:

 File *.dra: file liên quan đến đồ họa để chỉnh sửa

 File*.psm: file mô tả để gói vẽ mạch lấy làm dữ liệu file này tự sinh ra khi sửa file

*.dra và lưu lại

 File *.pad: file mô tả các chân linh kiện một linh kiện có thể có 1 file dra (các chân

hình dạng giống nhau) hoặc có nhiều file dra nếu có các chân khác nhau, mối sự khácnhau cần có một file

Danh sách linh kiện

Tên file thư viện

 Được mặc định phần mềm tự tìm tại thư mục:

o Muốn đạt thư viện PCB ở một thư mục bất ký ta làm như sau:

 Vào đường dẫn ở cửa sổ thông tin thao tác của gói vẽ nguyên lý

“C:\Users\Hien\AppData\Roaming\SPB_Data\cdssetup\OrCAD_Capture/16.6.0/Capture.ini”

 Thêm các dòng như được highlight, mỗi thư mục thêm một dòng và chỉ số “DIR1=” được tăng dần lên

 Từ Allegro – gói vẽ PCB vào menu: Setup/User Preferences

 Vào mục Paths/Library, rồi lần lượt vào các mục padpath, psmpath, techpath rồi

thêm các đường dẫn chứa thư mục thư viện

Chọn OK là xongNhư vậy giờ chúng ta đã thư viện với đường dẫn bất kỳ và dùng như thư mục mặc định của phần mềm

7 Quản lý linh kiện BOM

- Việc xuất BOM được thực hiện từ sơ đồ nguyên lý

- Cần chắc chắn rằng các linh kiện đã điền đầy đủ các trường như yêu cầu ở trên (Các thông tin cần

có của linh kiện trong thiết kế SCH)

- Vào menu như dưới ta có cửa sổ Bill off Material và lựa chọn như bên dưới

Trong đó:

Header: Phần header trong file excel, gồm: [tên trường 1]\t[tên trường 2]\t[tên trường 3]

Combined property string: {[tên trường 1]}\t{[tên trường 2] }\t{ [tên trường 3]}

[tên trường 1], [tên trường 2]… là tên các trường cần xuất và chính là tên trường của linh kiện SCH

8 Tạo Gerber file, tạo ART file

- Gerber file là các file dùng để đặt mạch in

- Các lớp đặt mạch in gồm có:

o Lớp TOP (nếu mạch in từ 2 lớp trở lên) – lớp tín hiệu trên cùng

o Lớp BOT - lớp tín hiệu bottom

o Lớp Solder mask TOP – lớp phủ xanh mặt TOP

o Lớp Solder mask BOT – lớp phủ xanh mặt BOTTOM

o Lớp Silkscreen_TOP – lớp in chữ mặt TOP

o Lớp Silkscreen_BOTTOM – lớp in chữ mặt BOTTOM

o Lớp Paste_top – lớp khuôn in cho máy SMT mặt top

o Lớp Paste_bot – lớp khuôn in cho máy SMT mặt bot

o Lớp Drill – lớp lỗ khoan

o Ngoài ra nếu mạch trên 2 lớp thì thêm các lớp phía trong

- Tạo Artwork:

o vào menu Manufacture/Artwork

o thêm các artwork cho các lớp như trên

o Thêm các class/subclass tương ứng cho từng lớp

Để tạo film cho một lớp ta làm như dưới bước 1 có thể chọn một, nhiều hoặc tất cả.File sẽ được sinh ra tại thư mục chứa file PCB

Lưu ý:

- Cần thực hiện update sharp.

- Cần chạy lệnh “dbdoctor” trước khi thực hiện

tạo Artwork