BIBLIOTECI DE AMPRENTE

Organizarea bibliotecilor de amprente

Amprentele de cablaj, "urmele" lasate de componentele plasate in pozitiile de montare, indeplinesc un rol dublu: pe de-o parte rezerva spatiu pe placa pentru componente, astfel incat acestea sa nu se suprapuna, iar pe de alta parte contin obiectele electrice (padurile) ce permit montarea si interconectarea lor. La fel ca si simbolurile de componente, amprentele de cablaj sunt grupate in biblioteci (documente de tip PCB Library Document), fiecare dintre acestea putand contine un numar nelimitat de amprente.

Amprentele sunt, la nivelul cablajului imprimat, echivalentele simbolurilor de componente din schemele electronice. Fiecare dintre acestea sunt identificate printr-un nume (sau referinta de biblioteca), cu ajutorul caruia se face asocierea cu componentele din documentul Schematic.

Editorul de amprente de cablaj

Editorul bibliotecilor de amprente este apelat odata cu deschiderea oricarui document de tip PCB Library, si preia atat fereastra proiectului cat si panoul de navigare, caruia ii adauga pagina Browse PCB Lib. Interfata cu utilizatorul a editorului este prezentata in figura I.61

Fig. I.61 Interfata cu utilizatorul a editorului de amprente de cablaj

Pe panoul de navigare se gaseste o lista a amprentelor din biblioteca (Components), cu ajutorul careia se poate selecta cea care se doreste a fi editata, butoane de gestionare a bibliotecii, o lista a padurilor amprentei curente si un camp de selectie a nivelului de desenare curent (acesta se regaseste, sub alta forma, si in partea de jos a ferestrei proiectului). Bara de unelte contine aproape aceleasi butoane ca si cea din editorul PCB, si poate fi pozitionata pe oricare dintre laturile ferestrei aplicatiei. O mare parte din optiunile oferite de meniul editorului PCB se regasesc si la acest nivel, cum ar fi Layer Stack Manager, Mechanical Layers, Preferences, Options, etc. utilizarea lor fiind identica cu cea prezentata in capitolul anterior. Asemanari intre acest editor si cel al cablajelor imprimate se vor regasi pe tot cuprinsul prezentarii, lucru firesc dealtfel, dat fiind faptul ca ambele editoare sunt implementate la nivelul aceluiasi server.

Adaugarea unei noi componente se realizeaza utilizand butonul Add de pe panoul de navigare sau comanda New Component din meniul Tools. Eliminarea unei componente din biblioteca se realizeaza utilizand butonul Remove de pe panoul de navigare sau comanda Remove Component din meniul Tools.

Daca o amprenta de cablaj modificata de catre utilizator a fost anterior amplasata intr-un document de tip PCB deschis la nivelul proiectului, actualizarea acestuia se poate realiza utilizand butonul UpdatePCB. Daca utilizatorul doreste amplasarea unei componente direct din biblioteca, o poate face cu ajutorul butonului Place, amplasarea facandu-se in ultimul document de cablaj accesat.

Crearea amprentelor de cablaj se realizeaza amplasand obiecte electrice pe foaia de lucru, la diferite niveluri. La fel ca si in cazul editorului PCB, foii de lucru ii sunt asociate doua grile fixe si o grila dinamica. Grila de amplasare a componentelor nu are utililitate (exista doar pentru ca, reamintim, ambele editoare sunt implementate de acelasi server), insa cea de plasare o obiectelor elementare, al carei pas poate fi modificat din fereastra Document Options sau cu ajutorul butonului , se va dovedi deosebit de utila, in special pentru impunerea spatierilor.

Fiecare amprenta de cablaj se realizeaza pe o foaie de lucru distincta, si trebuie pozitionata in centrul sistemului de coordonate al acesteia. Deoarece, spre deosebire de editorul de simboluri de componente, acesta nu dispune de axe vizibile, centrarea se poate dovedi dificila, astfel incat se recomanda ca, dupa crearea unei amprente, sa se plaseze centrul sistemului de coordonate al foii respective in centrul padului cu numarul 1, utilizand comanda Edit à Set Reference à Pin 1

Definirea conectivitatii

O amprenta de cablaj necesita definirea a doua caracteristici: conectivitatea, prin amplasarea de paduri, si gabaritul, prin trasarea conturului componentei. La definirea conectivitatii trebuie tinut cont de modul in care a fost realizat simbolul componentei respective, mai exact modul de numerotare a pinilor.

Pentru exemplificare, sa consideram circuitul 4001, pentru care producatorul specifica dispunerea terminalelor conform figurii I.62.a si dimensiunile prezentate in figura I.62.b (pentru simplificare au fost reproduse doar cele de interes).

Fig. I.62 Circuitul 4001: a) dispunerea terminalelor b) dimensiunile capsulei

In ipoteza ca, la crearea simbolului de componenta, a fost respectata numerotarea terminalelor din figura I.62.a, definirea conectivitatii pentru amprenta de cablaj corespunzatoare echivaleaza cu plasarea pe foaia de lucru a 14 paduri numerotate de la 1 la 14, amplasate conform figurii I.63.

Dimensiunile relative ale padurilor trebuie definite conform specificatiilor producatorului. Pentru aceasta se poate utiliza oricare dintre urmatoarele doua modalitati:

utilizarea cotelor: se amplaseaza un pad, apoi o cota de dimensiunea dorita, cu un capat in centrul padului si celalalt in directia urmatorului pad; se amplaseaza al doilea pad in celalalt capat al cotei, se muta cota in directia urmatorului pad, s.a.m.d. pana la amplasarea tuturor padurilor. Dupa ce aceasta operatie este incheiata, cotele trebuie eliminate de pe foaia de lucru

utilizarea grilei: pentru fiecare distanta ce trebuie stabilita, se modifica pasul grilei la dimensiunea corespunzatoare sau o zecime din aceasta. Utilizand tastele de navigare (cele patru sageti ale tastaturi) se poate muta obiectul atasat de cursorul mouse-ului cu cate un pas de grila; in plus, daca simultan cu apasarea unei taste de navigare se apasa si tasta Shift, deplasarea obiectului se realizeaza cu 10 pasi de grila. In exemplul din figura, este necesara stabilirea pasului de grila la 2,54 mm pentru amplasarea celor doua siruri de paduri, apoi la 10,3 mm pentru pozitionarea relativa a acestora.

Atentie ! Intre terminalele simbolului de componenta si padurile amprentei de cablaj trebuie sa existe o corespondenta "unu-la-unu", realizata prin intermediul numarului de terminal (campul name), respectiv a numelui de pad (campul Designator)

Definirea gabaritului

Definirea gabaritului se realizeaza prin desenarea conturului corpului componentei, pe unul dintre nivelurile Top Overlay sau Bottom Overlay. Desenarea se face pentru situatia in care componenta va fi plasata pe suprafata superioara a placii, deci nivelul pe care se defineste gabaritul va fi si nivelul de amplasare implicit. Spre exemplu, o componenta al carei contur e desenat pe nivelul Top Overlay se va regasi, la nivelul cablajului imprimat, plasata pe acest nivel daca in fereastra de editare a proprietatilor campul Layer este completat cu Top Layer, respectiv va fi amplasata pe spatele placii daca in campul Layer se selecteaza optiunea Bottom Layer.

Din nou, vor trebui respectate constrangerile dimensionale indicate de catre producator, fie utilizand cote, fie prin modificarea repetata a pasului de grila. Daca se utilizeaza cote, acestea vor trebui sterse de pe foaia de lucru, sau cel putin amplasate pe un nivel care sa nu incomodeze interconectarea (un nivel mecanic spre exempu, altul decat cel utilizat pentru definirea placii). Indiferent de modalitatea de impunere a spatierilor aleasa de catre utilizator, este recomandata stabilirea pasului de grila la un divizor comun al distantelor ce trebuie realizate, in caz contrar putandu-se ajunge in imposibilitatea de a obtine spatierile dorite (spre exemplu, cu un pas de grila de 0,5 mm nu se poate impune o distanta de 10,3 mm).

Amprenta de cablaj a circuitului 4001, completata cu definirea gabaritului si fara cotele din figura anterioara, este reprezentata in figura I.64.

In cele mai multe dintre situatii, amprentele de cablaj sunt standardizate si se gasesc in bibliotecile oferite de mediul de proiectare PROTEL99SE. Cu toate acestea, este recomandata confruntarea fiecarei amprente utilizate cu specificatiile producatorului, existand o serie de imperfectiuni a caror depistare nu are consecinte in aceasta etapa, dar care poate impune chiar reproiectarea cablajului daca este descoperita prea tarziu. Pe de alta parte, dimensiunile gaurilor si ale padurilor trebuie adaptate tehnologiei de realizare a cablajului imprimat, astfel incat e indicat ca amprentele existente sa fie considerate mai degraba un "schelet" pe baza caruia sa se construiasca cele adecvate aplicatiei.