طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

[balanmo12]

در این صفحه آموزش طراحی یک PCB را آموزش می دهم
خواهشمندم تا پایان موضوع شما هیچ تاپیک جدیدی ایجاد ننمایید
این قسمت را به صورت پله پله قرار خواهم داد.
ویژگی های نرم افزار Allegro
این نرم افزار مزیت هایی نسبت به نرم افزار Altium Designer دارد. هرچند که نمی توان این نرم افزار را بهترین نرم افزار ساخت مدار چاپی دانست. اما بعضی از ویژگی های این نرم افزار در نرم افزار Altium Designer موجود نیست. همچنین دو نرم افزار خوب دیگر برای طراحی مدار چاپی وجود دارند که در جهان افراد زیادی از آنها استفاده می کنند. یکی نرم افزار Hyperlynx (یا نام دیگر آن Pads می باشد) و نرم افزار Zuken (که ژاپنی است و نام دیگر آن CAM Mastic است). البته خالی از لطف نیست که نرم افزار ADS نیز جهت ساخت مدار چاپی فرکانس بالا بکار می رود.
در زیر می توان به بعضی از مزایا و معایب این نرم افزار اشاره کرد:
مزایا:
1) داشتن یک Auto-Route بسیار قوی
2) توانایی شبیه سازی مدار چاپی
3) توانایی تحلیل SI و PI مدار چاپی
4) امکان پشتیبانی از نرم افزار ADS

معایب:
1) کاربری آن نسبت به Altium کمی سخت است.
2) طراحی یک Foot Print در آن سخت است.
3) در نسخه های جدید آن به دلیل Crack شدن باگ هایی وجود دارد.
4) هنوز در ایران نرم افزار محبوبی نیست.

این نرم افزار تفاوت هایی با نرم افزار Altium Designer دارد که در زیر ذکر می گردد:
1) در این نرم افزار باید برای هر قطعه یک فایل pad داشته باشیم اما در Altium لازم نیست.
2) برای هر Footprint یک فایل dra و psm داریم در حالی که در نرم افزار Altium تمامی Footprint ها در یک فایل قرار دارند.
3) نرم افزار Allegro دارای بخش های مجزایی است (مثلا Orcad Capture برای رسم شماتیک و PCB Editor برای رسم مدار چاپی) به همین دلیل بسیار سبک تر از نرم افزار Altium می باشد.
4) نرم افزار Allegro بر اساس Open-GL نوشته شده است به همین دلیل در حالت سه بعدی بسیار سبک تر از نرم افزار Altium است که بر اساس Directx نوشته شده است.
5) در نرم افزار Altium می توان به راحتی ابزار کار را تغییر داد اما در نرم افزار Allegro باید ابتدا ابزار را انتخاب نماییم.
6) در نرم افزار Allegro کل فایل های شماتیک در یک فایل هستند اما در نرم افزار Altium برای هر فایل شماتیک یک فایل داریم.
در کل نرم افزار Altium با بسیاری از نرم افزار ها مانند Proteus و Allegro تفاوت دارد.
لازم به ذکر است که در صورت رعایت نکات EMC شما می توانید مدار چاپی را طراحی نمایید که درصد نویز پذیری آن صفر باشد.

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی شماتیک

از این قسمت تا انتهای آموزش نرم افزار Allegro برای خارج شدن از هر حالتی (مانند حالت مسیر کشی قطعات یا جابجایی قطعات) کلید Esc را فشار دهید و یا کلیک راست نمایید و End را انتخاب کنید. که در زیر به آن اشاره ای نشده است.
این آموزش مشتمل بر حدود 200 عکس می باشد و به زودی اضافه می شوند.
مزیت این آموزش این است که به صورت تصویری می باشد.
نسخه ی استفاده شده نسخه ی 16.6 این نرم افزار می باشد.

برای طراحی هر مدار چاپی باید یک شماتیک رسم نمود. برای این منظور از نرم افزار Orcad Capture استفاده می کنیم. آن را طبق شکل زیر از منوی Start اجرا نمایید.

[img height=532 width=250]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2001.png[/img]

پس از کلیک روی Orcad Capture CIS پنجره ای طبق شکل زیر باز می شود:

[img height=223 width=454]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2002.png[/img]

که گزینه ی اول را انتخاب کنید.
پس از این مرحله نرم افزار Orcad باز می شود. در این نرم افزار وارد منوی File>New>Project می شویم و پروژه ی جدیدی را ایجاد می نماییم.

[img height=188 width=287]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2003.png[/img]

سپس در صفحه ی باز شده آدرس ذخیره ی فایل شماتیک را وارد می کنیم. به عنوان مثال D:/PCB و آن را با نام PCB1 ذخیره می کنیم.

[img height=415 width=450]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2004.png[/img]

برای قرار دادن قطعات طبق شکل زیر از منوی سمت راست قسمت بالا بر روی شکل آی سی کلیک کنید (یا کلید P را بزنید)

[img height=536 width=560]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2005.png[/img]

پنجره ی Place Part باز خواهد شد. در این پنجره باید در ابتدا کتابخانه ای را اضافه نماییم. پس در شکل زیر در قسمت Libraries بر روی آیکن کنار ضبدر [img height=21 width=27]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2006.png[/img] کلیک کنید و کتابخانه ی Discrete را باز نمایید. در این صورت برای قرار دادن مقاومت کلمه ی Resistor را تایپ نمایید

[img height=867 width=286]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2007.png[/img]

سپس کلیک Enter را بزنید و مقاومت را قرار دهید. برای چرخاندن مقاومت قبل از قرار دادن آن کلید R را فشار دهید یا راست کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید. بعد از قرار دادن مقاومت در صفحه ی طراحی LED تایپ کنید و آن را هم قرار دهید. وقتی قطعه قرار داده شده است، برای چرخش آن کلیک راست کنید و Rotate را فشار دهید. سپس کتابخانه ی Connector را مطابق شکل بالا اضافه کنید و برای قرار دادن ترمینال Con2 را تایپ کنید. مطابق شکل زیر

[img height=507 width=286]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2008.png[/img]

سپس بعد از قرار دادن ترمینال باید بین مقاومت، دیود و ترمینال سیم کشی انجام دهیم. برای سیم کشی طبق شکل زیر از قسمت راست صفحه بر روی کلید نشان داده شده کلیک کنید یا کلید W را بزنید.

[img height=111 width=90]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2009.png[/img]

سپس مدار را مطابق شکل زیر کامل نمایید

[img height=208 width=432]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2010.png[/img]

حال مراحل رسم شماتیک تمام شده است و باید برای تک تک قطعات شماتیک Footprint مناسبی را اعمال نمود. برای اختصاص Footprint مناسب در شکل زیر وارد صفحه ی پروژه شده و کلیک راست کرده و گزینه ی Edit Object Properties را انتخاب کنید تا لیست تمامی قطعات شماتیک مشاهده شوند.

[img height=428 width=344]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2011.png[/img]

در صفحه ی باز شده قسمت Footprint را طبق شکل زیر انتخاب کرده و نام Footprint ها را وارد نمایید.

[img height=107 width=252]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2012.png[/img]

سپس وارد منوی File شده و Save را بزنید تا تغییرات انجام شود و در سوالات نیز Yes بزنید. سپس مجددا وارد صفحه ی پروژه بشوید و طبق شکل زیر (شکل 1) گزینه ی Design Rule Check را انتخاب کنید.

[img height=692 width=570]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2013.png[/img]

سپس در صفحه ی باز شده بدون تغییر گزینه ها ok را کلیک کنید. در صورت خطا در پایین صفحه پیغام هشدار نمایش داده می شود. دلیل آن را مطالعه کنید و خطا را برطرف نمایید.
سپس در شکل بالا بر روی گزینه ی کنار Design Rule Check [img height=27 width=25]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2014.png[/img] کلیک کنید تا پنجره ی زیر باز شود. (این پنجره برای ایجاد Netlist برای PCB می باشد).

[img height=560 width=515]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2015.png[/img]

در صورت خطا نداشتن (که در پایین صفحه نوشته می شود یا صفحه ی هشداری باز می شود) مراحل رسم شماتیک پایان می یابد. در مرحله ی بعد باید برای قطعات PCB یک PAD طراحی کنیم که در ادامه ذکر می گردد.

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی PAD در Allegro

برای طراحی PAD از نرم افزار Pad Designer استفاده می شود. آن را طبق شکل زیر اجرا نمایید:

[img height=267 width=232]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2016.png[/img]

در پنجره ی باز شده طبق شکل زیر مشخصات Hole را وارد نموده (مثلا 1 میلی متر) و واحد اندازه گیری را از mil به میلی متر تغییر می دهیم.

[img height=491 width=597]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2017.png[/img]

سپس از بالای صفحه وارد قسمت Layers می شویم تا لایه های Pad را تنظیم نماییم. اولین لایه، لایه ی روی برد یا همان Top Copper می باشد که اندازه ی آن را 2 میلی متر وارد می کنیم و Pad را گرد انتخاب می کنیم. طبق شکل زیر:

[img height=491 width=593]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2018.png[/img]

سپس لایه های Default Internal و End Layer که همان لایه ی Bottom Copper است را هم به همین شکل تنظیم می کنیم. لایه ی بعدی Soldermask_top می باشد. این لایه محدوده ای است که نباید چاپ سبز از آن محدوده وارد pad شود که این محدوده را باید بزرگتر از اندازه ی خود pad در نظر بگیریم (حداقل از هر طرف 0.1 میلی متر) بنابراین این لایه را 2.2 میلی متر انتخاب می کنیم.

[img height=491 width=595]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2019.png[/img]

بعد از این مرحله می توان PAD را ذخیره نمود. پس وارد منوی File می شویم و Save As را کلیک می کنیم و آدرس محل ذخیره را وارد می کنیم.

[img height=328 width=237]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2020.png[/img]

در قسمت بعدی به چگونگی طراحی یک Footprint با استفاده از Wizard و به صورت دستی گفته خواهد شد.

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی یک Footprint در Allegro Cadence با Wizard

برای طراحی یک Footprint ابتدا باید برنامه ی PCB Editor را مطابق شکل زیر اجرا نمایید.

[img height=283 width=164]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2021.png[/img]

سپس پنجره ای باز می شود که در آن نوع کارایی های نرم افزار را باید تعیین کنیم که آن را در بهترین حالت یعنی (Allegro PCB Designer(was Performance تنظیم می کنیم و ok را کلیک می کنیم.

[img height=366 width=414]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2022.png[/img]

سپس وارد منوی File بشوید و New را انتخاب کنید.
صفحه ای مطابق شکل زیر باز می شود که در این صفحه (Package Symbol(wizard را انتخاب می کنیم.

[img height=215 width=420]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2023.png[/img]

سپس روی کلید ok کلیک می کنیم تا پنجره ی جدیدی باز شود. در این صفحه نوع قطعه ای را که می خواهیم Wizard آن را برای ما ایجاد نماید را انتخاب می کنیم (در اینجا TH DISCRETE برای مقاومت یا SIP برای ترمینال). مطابق شکل زیر.

[img height=410 width=569]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2024.png[/img]

سپس next را کلیک می کنیم و در صفحه ی جدید طبق شکل زیر Load template را انتخاب می کنیم تا خطوط Grid (شطرنجی) دیده شوند و سپس Next را کلیک می کنیم.

[img height=478 width=472]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2025.png[/img]

در صفحه ی بعد که در شکل زیر آن را مشاهده می کنید، واحد قطعه را وارد می کنیم (اینچی یا متریک) و حرف مخفف قطعه را وارد می کنیم (مثلا برای مقاومت R و برای ترمینال P) و سپس Next را می زنیم. (چون واحد اندازه گیری مقاومت اینچی است همان mil را به صورت پیش فرض انتخاب می کنیم)

[img height=402 width=578]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2026.png[/img]

در صفحه ی بعد باید اندازه ی مقاومت را وارد نماییم. فاصله ی دو Hole مقاومت 1/4 وات از هم 400mi و پهنای مقاومت 80 میل می باشد که در شکل زیر نمایش داده شده است:

[img height=400 width=511]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2027.png[/img]

در صفحه ی بعدی باید مشخصات PAD قطعه ی جدید را وارد نماییم. برای این منظور بر روی ... کلیک کنید تا پنجره ای شبیه شکل زیر باز شود. در این پنجره نام pad را که قبلا با PAD Designer ساخته بودید را وارد نمایید و کلید Enter را فشار دهید.

[img height=343 width=476]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2028.png[/img]

در این صورت بر روی کلید OK کلیک کنید تا صفحه ی زیر را ببینید

[img height=211 width=432]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2029.png[/img]

بعد از زدن کلید Next شما می توانید Footprint قطعه را مشاهده نمایید آن را با نام Axial0_4 ذخیره کنید.
برای ساخت یک Footprint برای ترمینال نیز باید همین مراحل را تکرار کنید. فقط طبق عکس زیر مشخصات آن را وارد نمایید:

[img height=344 width=502]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2030.png[/img]

در این حالت باید ترمینال به صورت زیر نمایش داده شود:

[img height=303 width=368]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2031.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی یک Footprint در Allegro Cadence بدون Wizard

مطابق شکل زیر ابتدا وارد منوی File شده و New را انتخاب کرده و Package Symbol را انتخاب کنید.

[img height=215 width=420]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2032.png[/img]

در صفحه ی باز شده شما باید خطوط Grid را روشن کنید. برای این منظور طبق عکس زیر آن را فعال کنید.

[img height=226 width=367]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2033.png[/img]

سپس باید اندازه ی صفحه ی طراحی را انتخاب کنید. برای این منظور وارد منوی Setup شده و Design Parameters را طبق تصویر زیر انتخاب کنید.

[img height=164 width=389]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2034.png[/img]

در صفحه ی باز شده وارد پنجره ی Design شوید و واحد اندازه گیری را میلی متر انتخاب کنید و در قسمت Extents پهنا و ارتفاع را 20 میلی متر تنظیم نمایید.

[img height=355 width=340]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2035.png[/img]

بعد از این مرحله وارد منوی Design شده و سپس Grids را انتخاب کنید تا اندازه ی خطوط Grid را تنظیم نمایید.

[img height=269 width=242]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2036.png[/img]

طبق تصویر زیر در چهار قسمت نشان داده شده خطوط Grid را بر روی 0.5 میلی متر تنظیم نمایید.

[img height=209 width=339]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2037.png[/img]

چون LED پنج میلی متری به شکل دایره است باید چاپ راهنمای این LED را به شکل دایره رسم کنیم. برای این منظور وارد منوی Shape شده و Circular را انتخاب کنید.

[img height=296 width=256]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2038.png[/img]

بعد از این مرحله در گوشه ی سمت راست صفحه بر روی Options کلیک کنید تا پنجره ای مطابق شکل زیر باز شود که در این پنجره کلاس Package Geometry را انتخاب کرده و لایه را Assembly_top انتخاب کنید

[img height=437 width=276]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2039.png[/img]

سپس در صفحه ی مشکی رنگ شطرنجی مطابق تصویر زیر کلیک کنید و یک دایره به شعاع 2.5 میلی متر رسم نمایید (در تصویر زیر در پایین صفحه در قسمتی نوشته است Radius که این همان شعاع می باشد).

[img height=468 width=441]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2040.png[/img]

برای قرار دادن Pad ها باید خطوط Grid را کمتر کرد. برای این کار وارد منوی Setup شده و Grids را انتخاب کرده و مطابق تصویر زیر آن را روی 0.2 میلی متر تنظیم کنید.

[img height=229 width=343]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2041.png[/img]

سپس برای قرار دادن PAD برای Footprint وارد منوی Layout شده و Pins را انتخاب کنید.

[img height=226 width=239]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2042.png[/img]

سپس وارد Options در سمت راست صفحه بشوید و بر روی ... کلیک کنید تا PAD دلخواه را برای قطعه ی جدید انتخاب نمایید (که در اینجا همان PAD از قبل طراحی شده را انتخاب می کنیم).

[img height=298 width=277]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2043.png[/img]

سپس موس را به صفحه ی مشکی رنگ بیاورید. مشاهده می کنید که PAD همراه موس است. آن را طبق تصویر زیر در درون دایره ای که قبلا رسم کردید، قرار دهید.

[img height=433 width=468]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2044.png[/img]

در تصویر بالا موس در وسط Footprint قرار دارد و در پایین صفحه مختصات وسط نقطه 17 و 6 می باشد. باید نقطه ی مرجع (یا همان Reference در Altium Designer که قطعه حول آن جابجا می شود و می چرخد) را به این نقطه بیاوریم. وارد منوی Setup شده و Design Parameters را انتخاب می کنیم و در قسمت Design در قسمت Move Origin عدد 17 و 6 را تایپ کنید. پس از تایپ مجددا این دو عدد صفر می شود و به قسمت Extents کپی می شوند. سپس کلید OK را فشار دهید. در این صورت شکل Footprint باید شبیه زیر شده باشد.

[img height=420 width=466]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2046.png[/img]

سپس برای نهایی سازی Footprint باید لایه ی Refdes را هم اضافه کنید. برای این منظور وارد منوی Add شده و text را انتخاب کنید. سپس در قسمت Options در سمت راست صفحه لایه ی Refdes را انتخاب کرده و سپس Silkscreen_top را انتخاب کنید. بر روی صفحه ی مشکی رنگ طراحی کلیک کنید و *D را تایپ نمایید. بجای * در *D عدد قرار خواهد گرفت (مثلا D1).

[img height=250 width=274]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2048.png[/img]

در نهایت در صفحه ی طراحی کلیک راست کرده و Done را انتخاب کنید. Footprint آماده است. فایل را با نام LED5mm ذخیره کنید

[img height=549 width=547]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2049.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی PCB در Allegro

دانلود فایل ضمیمه مربوط به این بخش

برای طراحی یک PCB ابتدا وارد منوی File شده و New را انتخاب کنید. در صفحه ی باز شده مطابق شکل زیر Board را انتخاب کنید.

[img height=215 width=420]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2050.png[/img]

آدرس ذخیره ی آن را وارد نمایید و OK را کلیک کنید. در این مرحله شما باید Netlist تولید شده در شماتیک را به طرح PCB خود Import کنید. برای این منظور به منوی File رفته و Import را انتخاب کنید و سپس Logic را کلیک کنید.

[img height=337 width=338]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2051.png[/img]

در صفحه ی باز شده باید آدرس محل قرار گیری Netlist را مشخص نماییم سپس Design Entry CIS را انتخاب کرده و روی کلید Import Cadence کلیک کنیم.

[img height=447 width=487]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2052.png[/img]

پنجره ی Import باز شده و پس از اتمام به صورت اتوماتیک بسته می شود. اگر خطا وجود داشته باشد (مثلا پایه های شماتیک و PCB هم نام نباشند و یا Footprint قطعه ای پیدا نشود) پنجره ای باز می شود و خطا را نمایش می دهد. آن را بررسی و رفع نمایید. در غیر این صورت OK را کلیک کنید.
در مرحله ی بعدی باید قطعات را قرار دهیم برای این کار وارد منوی Place> Manually بشوید.

[img height=127 width=221]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2053.png[/img]

در پنجره ی باز شده مطابق با شکل زیر یکی از قطعات را انتخاب کرده و موس را در صفحه ی مشکی رنگ (محیط طراحی) بیاورید.

[img height=522 width=600]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2054.png[/img]

تمامی قطعات را قرار دهید و در نهایت روی OK کلیک کنید. شما باید قطعات را به شکل تقریبی زیر داشته باشید.

[img height=437 width=500]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2055.png[/img]

برای سیم کشی بین pad ها وارد منوی Route> Connect شده یا F3 را فشار دهید.

[img height=159 width=284]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2056.png[/img]

مطابق شکل زیر بر روی یک pad کلیک کنید تا مسیر کشی آغاز شود. برای تغییر ضخامت مسیر در این حالت کلیک راست کنید و وارد Design Parameters شوید.

[img height=591 width=505]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2057.png[/img]

سپس ضخامت مسیر را در شکل زیر وارد نمایید.

[img height=159 width=329]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2058.png[/img]

و پس از این مرحله مسیر کشی را تمام کنید.

[img height=386 width=500]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2059.png[/img]

برای تغییر رنگ لایه ها و مسیر ها (برای شبیه شدن به Altium Designer) طبق عکس زیر کلید Ctrl+F5 را بزنید.

[img height=136 width=183]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2060.png[/img]

سپس مانند شکل زیر رنگ لایه ها را تغییر دهید.

[img height=343 width=552]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2061.png[/img]

در نهایت می توانید لایه ی هر Track را تغییر دهید. برای این کار مانند شکل زیر بر روی Track کلیک راست کرده و در قسمت Change To Layer لایه ی جدید را انتخاب کنید.

[img height=495 width=504]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2062.png[/img]

در نهایت فایل مدار چاپی آماده است.

[img height=394 width=506]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2063.png[/img]

برای شباهت فایل مدار چاپی به نرم افزار Altium Designer و همچنین نمایش Hole های Pad ها به صورت زیر عمل نمایید:
ابتدا وارد منوی Setup> Design Parameters بشوید و در قسمت Display مانند شکل زیر Display Plated Holes را تیک بزنید.

[img height=166 width=478]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2064.png[/img]

سپس طبق شکل زیر وارد منوی Colors شوید

[img height=136 width=183]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2060.png[/img]

و در قسمت Display برای Hole ها رنگ سبز تیره (شبیه Altium Designer) را انتخاب نمایید.

[img height=633 width=390]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2065.png[/img]

سپس در قسمت Stack Up برای مس لایه ی رو و پشت رنگ خاکستری و برای چاپ راهنما رنگ زرد را انتخاب کنید.

[img height=397 width=496]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2066.png[/img]

سپس در قسمت Package Geometry نیز مانند شکل زیر رنگ لایه ی چاپ راهنما را تغییر دهید.

[img height=533 width=385]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2067.png[/img]

و در نهایت در قسمت Components نیز این کار را انجام دهید.

[img height=344 width=581]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2068.png[/img]

پس از انجام دادن این مراحل باید مدار چاپی شما به صورت زیر تغییر کرده باشد:

[img height=276 width=361]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2069.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

طراحی یک کتابخانه ی شماتیک (ساخت قطعه ی جدید)

دانلود فایل ضمیمه مربوط به این بخش

در بسیاری از موارد قطعه ی جدید را نرم افزار Orcad Capture ندارد و باید آن را ساخت. انجام این کار ساده است و با چند بار تکرار آسان می شود. در این قسمت هدف طراحی یک میکروکنترلر PIC16F84A و همچنین آی سی ULN2803 و انتقال آن به محیط PCB و نیز برابر کردن طول مسیر ها (جهت تاخیر) در PCB و نکات تکمیلی در مورد مدار چاپی است.
همانطور که در بخش اول گفته شد، ابتدا یک پروژه ی جدید ایجاد نمایید. وارد منوی File شده و New و سپس Project را انتخاب کرده و آن را مطابق قبل ذخیره نمایید.

[img height=188 width=287]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2003.png[/img]

سپس وارد منوی File> New> Library بشوید تا کتابخانه ی جدیدی ایجاد نمایید. پس از ساخت آن باید آن را مطابق شکل زیر در مسیری که فایل شماتیک را ذخیره کرده اید (برای نظم بیشتر) ذخیره کنید.

[img height=386 width=406]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2070.png[/img]

سپس طبق شکل زیر بر روی کتابخانه کلیک راست کرده و New Part را انتخاب نمایید تا بتوانید یک شماتیک جدید طراحی نمایید.

[img height=474 width=392]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2071.png[/img]

در اینجا قصد داریم شماتیک زیر را طراحی نماییم.

[img height=227 width=402]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2073.png[/img]

طبق شکل زیر مشخصات شماتیک جدید را وارد کنید.
نام: PIC16F84A
نام Footprint برای PCB را DIP18 وارد نمایید.
علامت پیش فرض U (برای مقاوت R و برای خازن C)

[img height=318 width=489]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2072.png[/img]

سپس کلید OK را کلیک کنید تا صفحه ی طراحی باز شود. طبق شکل زیر در قسمت سمت راست صفحه گزینه ی Place Rectangle را انتخاب نمایید تا یک مستطیل رسم نمایید.

[img height=167 width=119]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2074.png[/img]

مستطیل را مانند شکل زیر بکشید

[img height=332 width=239]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2075.png[/img]

در شکل بالا در صورتی که هر کدام از گوشه های مربعی شکل را با کلیک چپ بگیرید و موس را حرکت دهید، می توانید مستطیل رسم شده را بزرگ یا کوچک نمود. برای قرار دادن پایه برای قطعه ی جدید، در گوشه ی سمت راست Place Pin Array را انتخاب کنید.

[img height=206 width=150]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2076.png[/img]

در صفحه ی باز شده تعداد Pin ها را طبق شکل زیر وارد نمایید

[img height=282 width=351]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2077.png[/img]

سپس Pin ها را مانند شکل زیر در هر دو طرف مربع قرار دهید.

[img height=342 width=325]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2078.png[/img]

در مرحله ی بعد بر روی تک تک پین ها کلید کرده و Name و Number هر Pin را وارد کنید. پس از اتمام کار باید شماتیک جدید به شکل زیر تبدیل شده باشد.

[img height=323 width=471]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2079.png[/img]

همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید بر روی پایه ی MCLR یک خط کشیده شده است. برای انجام این کار طبق شکل زیر موقع نام گذاری Pin نام MCLR را وارد نمایید.

[img height=235 width=366]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2080.png[/img]

پس از ذخیره ی فایل طراحی شده، اگر شما وارد شماتیک بشوید، و سپس وارد منوی Place Part بشوید.

[img height=120 width=99]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2081.png[/img]

سپس کتابخانه ی جدید ساخته شده (که در اینجا با نام My_lib ذخیره شده است) را انتخاب کنید. مشاهده می کنید که قطعه ی جدید شمادر این کتابخانه قرار دارد.

[img height=490 width=249]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2082.png[/img]

برای طراحی قطعه ی بعدی (ULN2803) ابتدا شکل زیر را نگاه کنید.

[img height=339 width=214]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2083.png[/img]

در شکل بالا مشاهده می شود که 8 گیت NOT داخل این آی سی قرار دارد. پس می توان این آی سی را در 9 بخش مختلف طراحی نمود (8 گیت Not و یک قسمت جهت تغذیه).
بعد از ساخت قطعه ی جدید (مطابق با بالا) آن را به صورت چند قسمتی طبق شکل زیر تنظیم کنید.

[img height=318 width=489]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2084.png[/img]

در شکل بالا انتخاب Homogeneous برای قطعات چند قسمتی است که تمام قسمت ها شبیه به هم است و Hetrogeneous قطعات چند قسمتی است که هر قسمت با قسمت دیگر فرق دارد.
سپس در سمت راست صفحه وارد منوی Place شده و Line را انتخاب کنید.

[img height=225 width=94]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2085.png[/img]

در صورت نیاز می توانید خطوط Grid را غیر فعال نمایید تا بتوانید آزادانه خط کشی نمایید. این کار را طبق شکل زیر انجام دهید.

[img height=175 width=444]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2086.png[/img]

سپس یک مثلث مانند شکل زیر رسم نمایید.

[img height=198 width=136]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2087.png[/img]

در مرحله ی بعد باید پین های قطعه را قرار دهید. برای این کار وارد منوی سمت راست شده وPlace Pin را انتخاب نمایید.

[img height=183 width=86]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2088.png[/img]

سپس طبق شکل زیر شماتیک بخش اول را کامل نمایید.

[img height=161 width=220]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2089.png[/img]

در شکل بالا پایه ی Out1 یک Not دارد. برای ایجاد چنین حالتی بعد از وارد شدن به منوی Place Pin باید آن را طبق شکل زیر تنظیم نمود.

[img height=235 width=366]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2090.png[/img]

برای رفتن به بخش بعدی قطعه وارد منوی View> Next Part شوید یا کلید Ctrl+N را بزنید.

[img height=203 width=235]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2091.png[/img]

بخش جدید را مانند شکل زیر کامل بکشید.

[img height=163 width=204]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2092.png[/img]

با توجه به اینکه هفت بخش باقیمانده شبیه بخش اول است، بخش اول را طبق شکل زیر کپی کرده و در بخش های دیگر Paste کنید و فقط نام و شماره ی Pin ها را وارد کنید.

[img height=408 width=353]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2093.png[/img]

در مرحله ی بعدی باید cache شماتیک را خالی کنید که این کار را مطابق با شکل زیر انجام دهید:

[img height=633 width=396]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2094.png[/img]

سپس طبق شکل زیر وارد منوی Place بشوید و قطعات طراحی شده را از کتابخانه ی my_lib انتخاب نمایید.

[img height=505 width=260]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2095.png[/img]

سپس مانند شکل زیر قطعات را قرار داده و سپس پایه های نمایش داده شده در شکل زیر را کمی سیم کشی نمایید. این کار برای قرار دادن Netlabel است.

[img height=300 width=516]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2096.png[/img]

برای قرار دادن Netlabel طبق شکل نمایش داده شده در زیر از منوی سمت راست صفحه Place Net Alias را انتخاب کنید.

[img height=237 width=116]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2097.png[/img]

سپس مانند دو شکل زیر پایه ها را نام گذاری کرده و پس از انجام این کار شماتیک را ذخیره نموده و از شماتیک طبق آن چیزی که قبلا گفته شد، Netlist بگیرید.

[img height=300 width=411]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2098.png[/img]

[img height=429 width=346]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2099.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

سپس نرم افزار PCB Editor را اجرا نموده و برای تنظیم محل ذخیره شدن pad ها و Foot Print ها وارد منوی Setup> User Preferences بشوید.

[img height=363 width=298]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20100.png[/img]

سپس وارد قسمت Paths و Library شوید.

[img height=336 width=184]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20101.png[/img]

در مرحله ی بعدی padpath را تنظیم نمایید. در این مدار آدرس pad در D:\PCB2 می باشد.

[img height=355 width=348]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20104.png[/img]

سپس قطعات را مانند آن چیزی که قبلا گفته شد، Import نموده و آنها را قرار دهید و سپس مسیر کشی نمایید. بعد از مسیر کشی باید شما چیزی شبیه به شکل زیر داشته باشید:

[img height=622 width=591]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20105.png[/img]

برای جابجایی مسیر ها (Track ها) طبق شکل زیر از سمت چپ صفحه گزینه ی Slide را انتخاب نموده و مسیر ها را اصلاح نمایید.

[img height=247 width=161]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20106.png[/img]

پس انجام این کار مدار چاپی شما شبیه شکل زیر می شود:

[img height=635 width=597]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20107.png[/img]

برای دادن تاخیر به مسیر هایی که از U1 به U2 رفته اند (یا برابر کردن طول این مسیر ها برای رسیدن همزمان سیگنال در برد های فرکانس بالا و خطوط داده بکار می رود. در نرم افزار Altium به این کار Lenght Tuning گفته می شود). ابتدا باید برای آنها Constraint تعریف کنید. برای این منظور وارد منوی setup> Constraint> constraint manager بشوید.

[img height=498 width=420]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20108.png[/img]

در صفحه ی باز شده وارد منوی Analyze >Analysis Mode بشوید تا delay را فعال کنید.

[img height=141 width=299]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20109.png[/img]

همانند شکل نمایش داده شده در زیر، این قسمت را فعال نمایید. (دقت نمایید فعال کردن این قسمت در مدار چاپی های پیچیده را تنها وقتی انجام دهید که نیاز است زیرا با فعال شدن این قسمت Allegro با هر تغییر مسیر، باید طول مسیر را مجددا محاسبه نماید و این موضوع منجر به کند شدن نرم افزار می گردد).

[img height=547 width=580]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20110.png[/img]

سپس ok را کلیک کرده و در قسمت مشخص شده در شکل زیر مسیر هایی را که می خواهید به آنها تاخیر بدهید را انتخاب کنید و روی آنها کلیک راست کرده و Analyze را انتخاب کنید تا طول آنها محاسبه شود.

[img height=429 width=498]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20111.png[/img]

بعد از کلیک روی Analyze طول مسیر ها محاسبه خواهد شد.

[img height=181 width=71]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20112.png[/img]

در مرحله ی بعد باید مسیر های انتخاب شده را در داخل یک گروه قرار دهید. برای این کار بر روی مسیر های انتخابی کلیک راست کرده و در قسمت Create گزینه ی Match Group را انتخاب نمایید.

[img height=445 width=500]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20113.png[/img]

در این مرحله شما باید Target (یا همان هدف که باید مسیر ها با هدف هم طول شوند) را تعیین کنید. طبق شکل زیر مسیری که بیشترین طول را به عنوان Traget انتخاب کنید.مسیر هایی که طولشان با Target برابر نیست قرمز رنگ دیده می شوند. (به صورت پیش فرض Target مسیری است که میانگین طول مسیر ها را دارد.)

[img height=416 width=293]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20114.png[/img]

سپس پنجره ی Constraint را ببندید و در محیط PCB در قسمت سمت چپ صفحه Delay Tune را انتخاب نمایید.

[img height=236 width=75]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20115.png[/img]

در قسمت سمت راست صفحه نیز می توانید تنظیمات delay را انجام دهید. مثلا نوع شکستگی Track ها و لایه ای که باید Tune در آن انجام شود.

[img height=353 width=277]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20116.png[/img]

در مرحله ی بعد روی یکی از Track ها (غیر از Target) کلیک کنید تا طول آن را با Target برابر نمایید. در پایین صفحه شکلی شبیه شکل زیر دیده می شود که در صورت سبز شدن، به ما نشان می دهد که طول مسیر با Target برابر شده است.

[img height=31 width=208]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20117.png[/img]

پس از برابر شدن طول مسیر ها، طول جدید آنها را می توان در صفحه ی Constraint مشاهده نمود.

[img height=270 width=487]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20118.png[/img]

در پایان باید شکل مدار چاپی شبیه شکل زیر شده باشد:

[img height=616 width=586]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20119.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

رسم Polygon در Allegro

برای رسم Polygon ابتدا وارد منوی Shape شده و Rectangular را انتخاب کنید.

[img height=153 width=251]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20120.png[/img]

سپس از سمت راست صفحه وارد منوی Options بشوید و در قسمت Assign Net Name نام Net مورد نظر را که می خواهید به آن Polygon وصل شود (معمولا GND یا VCC) را انتخاب کنید.

[img height=632 width=276]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20122.png[/img]

سپس در اطراف برد یک مستطیل رسم نمایید. بعد از رسم طبق شکل نمایش داده شده در زیر، کلیک راست کرده و Done را انتخاب کنید (انتخاب oops در این صفحه مانند یک مرحله undo می باشد).

[img height=620 width=596]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20123.png[/img]

سپس برای تنظیم Clearance برای Polygon وارد منوی Shape شده و Global Dynamic Params را انتخاب نمایید.

[img height=368 width=273]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20124.png[/img]

در صفحه ی باز شده و در قسمت Clearances حداقل فاصله را 0.3 میلی متر تنظیم نمایید.

[img height=429 width=523]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20125.png[/img]

سپس در قسمت Void Controls شما می توانید قسمت هایی از Polygon را که به هیچ Net وصل نیست را حذف کنید که در شکل زیر گفته شده است که اگر مجموع این قسمت ها از 10mm کمتر شود، حذف شود. (البته در دو شکل بالاتر با انتخاب گزینه ی Delete Islands می توان قسمت های اضافی را پاک کرد)

[img height=450 width=514]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20126.png[/img]

در انتها باید شکل مدار به صورت زیر باشد.

[img height=619 width=597]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20127.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

رسم اتوماتیک مسیر ها در Allegro
در این قسمت شما می توانید مسیر ها را به صورت اتوماتیک رسم نمایید. قبل از رسم اتوماتیک می توان ضخامت مسیر ها را تنظیم نمود. برای این کار ابتدا وارد صفحه ی Constraint در منوی Setup بشوید

[img height=498 width=420]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20108.png[/img]

سپس در قسمت Physical وارد Physical Constraint و سپس All Layers شوید و در قسمت نمایش داده شده در شکل زیر کلیک راست کرده و Create و سپس Physical Cset را انتخاب کنید.

[img height=686 width=586]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20128.png[/img]

نام این Physical Cset جدید را Width یا هر نام دلخواه دیگر انتخاب نمایید.

[img height=145 width=394]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20129.png[/img]

سپس در قسمت نمایش داده شده در شکل زیر مقدار max و min پهنای مسیر را وارد کنید (در اینجا مینیمم 0.5 میلی متر و ماکزیمم 2 میلی متر)

[img height=134 width=480]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20130.png[/img]

در مرحله ی بعد در قسمت Physical وارد Net شده و All Layers را انتخاب کنید. در این صفحه همانطور که در شکل زیر دیده می شود، می توانید برای هر Net ضخامت Width را انتخاب کنید.

[img height=398 width=444]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20131.png[/img]

حال همه چیز برای رسم اتوماتیک آماده است. برای رسم اتوماتیک وارد منوی Route شده و سپس PCB Router و Route Automatic را انتخاب کنید. (در شکل زیر با انتخاب Route Editor می توان فایل PCB نرم افزار های دیگر را هم Route کرد)

[img height=474 width=389]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20132.png[/img]

در این صفحه در قسمت Router Setup می توانید تنظیمات Auto Route را انجام دهید. این تنظیمات به قرار زیر هستند:
در قسمت strategy می توانید نوع Route را که یکی از گزینه های زیر است انتخاب نمایید:
Specify routing passes: در چند مرحله رسم را انجام می دهد (دقیق تر است ولی ممکن است اتصال کوتاه هم رخ بدهد)
use smart router: سریع تر از گزینه ی بالا رسم را انجام می دهد (و اتصال کوتاه هم ایجاد نمی شود)
do file: می توان از طریق یک فایل خارجی تعیین نمود که Auto router چگونه رسم نماید.

در قسمت options می توان تنظیمات زیر را انجام داد:
Limit Via Creation: تعداد Via ها را محدود می کند (برای این کار قبلا باید در صفحه ی Constraint آن را تنظیم کرده باشیم)
Enable diagonal routing: اجازه می دهد مسیر ها به صورت 45 درجه هم بشکنند.
protect existing routes: مسیر های از قبل رسم شده را تغییر نمی دهد.

در پایین شکل زیر می توانید در چه لایه هایی Route انجام شود.

[img height=535 width=520]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20133.png[/img]

در قسمت Routing Passes در صورتی که در شکل بالا در قسمت strategy گزینه ی Specify routing passes را انتخاب کرده باشید، می توانید تعیین کنید که چند بار مسیر کشی انجام شود و حتی بعد از مسیر یابی برد، مسیر ها را منظم نماید.

[img height=271 width=416]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20134.png[/img]

و در صورتی که در دو شکل بالاتر در قسمت strategy گزینه ی use smart router را انتخاب کرده باشید، در قسمت smart router می توانید تنظیمات آن را انجام دهید. در قسمت Miter After Route در شکل زیر، بعد از رسم مدار چاپی، مسیر ها را مرتب می کند.

[img height=535 width=520]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20135.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

تنظیم Stackup در Allegro در PCB تنظیم Stackup بسیار مهم است و می تواند برد مدار چاپی را در مقابل بدترین نویز ها ایمن کند. به دلیل اینکه هر مسیر یک سیم پیچ است و سیم پیچ ها طبق قانون دست راست دارای میدان مغناطیسی هستند، بر روی هر تاثیر می گذارند. تاثیر نویز در برد مدار چاپی می تواند به سه شکل باشد:
1) خود مسیر های برد بر روی هم تاثیر بگذارند (با Polygon شدن برد این تاثیر حذف می شود)
2) مسیر های برد ایجاد تشعشع کنند (طبق تعریف، جریان همیشه در یک مسیر بسته شارش پیدا می کند و لذا مسیر های برد نیز باید بسته باشند. یعنی اگر از یک مسیر جریان عبور می کند، باید کنار آن مسیر یک مسیر GND وجود داشته باشد تا جریان برگشتی را هدایت کند. در صورت عدم وجود این مسیر، برد تشعشع ایجاد می کند. می توان بجای این مسیر GND از یک لایه Polygon نیز استفاده نمود و به آن زمین گسترده هم می گویند)
3) نویز از خارج بر روی برد تاثیر بگذارد (برای کاهش این تاثیر از Polygon و Power Sandwitch استفاده می شود)
رعایت نکات فوق در طراحی مدار چاپی به EMC (مخفف Electro Magnetic Compability) مشهور است. منظور از EMC این است که هر بردی (مانند AVR و غیره) باید در بدترین شرایط نویز نپذیرند.
ساده ترین برد مدار چاپی بردی است که یک رو مس داشته باشد. این برد بسیار ارزان است و بدی آن این است که اگر تعداد مسیر ها در آن زیاد شود، هر مسیر به روی مسیر دیگر اثر خواهد گذاشت و در فرکانس های بالا برد کار نمی کند. در برد دو لایه (دو طرف مس) می توان با قرار دادن Polygon که به زمین وصل است در یک طرف برد و رسم مسیر ها در طرف دیگر از شدت نویز کاست. زیرا جریان برگشتی مسیر ها از طریق لایه ی زمین گستره یا همان Polygon دفع می شود و نویز تولید نمی شود. اما گاهی اوقات وجود قطعات SMD و BGA در برد مدار چاپی باعث می شود که نتوان برد را دو رو رسم نمود و برای رسم برد باید یک برد چند لایه طراحی کرد. (حتی گاهی اوقات در برد دو لایه به دلیل زیاد بودن مسیر ها مجبور می شویم تا لایه ی Polygon را کوچک کنیم که این موضوع نویز پذیری را افزایش می دهد).
لایه ها در مدار چاپی به صورت زوج می باشند. مثلا 2 لایه، 4 لایه، 6 لایه و.... زیرا باید تقارن برد حفظ شود و عدم تقارن برد، در هنگام ساخت برد باعث خم شدن یا عدم توزیع یکنواخت وزن در برد می شود.
برای تنظیم Stackup ابتدا طبق شکل زیر وارد منوی Xsection بشوید.

[img height=128 width=205]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20136.png[/img]

بعد از انتخاب این قسمت صفحه ای مطابق شکل زیر باز می شود.

[img height=202 width=432]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20137.png[/img]

همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید، کلیک راست کرده و Add Layer Above را انتخاب کنید تا یک لایه به برد مدار چاپی اضافه شود. به همین ترتیب این کار را انجام دهید و سه لایه ی جدید اضافه نمایید و این سه لایه را مطابق شکل زیر تنظیم نمایید.

[img height=545 width=585]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20138.png[/img]

در شکل فوق برد چهار لایه است و دو لایه ی وسط لایه های Power و لایه های بیرونی سیگنال می باشند. بین هر لایه یک دی الکتریک قرار دارد. باید ضخامت دی الکتریک ها در شکل بالا طوری تنظیم شود که مجموع ضخامت برد بیشتر از 1.6 میلی متر نشود یا برد خیلی هم نازک نشود.
همانطور که گفته شد به دو لایه ی وسط Power Sandwitch گفته می شود و در حذف نویز بسیار موثر است زیرا این دو لایه مانند یک خازن می مانند که سطح مقطع آن خازن خیلی زیاد است و در نتیجه اندوکتانس (یا ظرفیت سلفی) آن بسیار کم است و تا فرکانسی در حدود 1 گیگاهرتز رزونانس نمی کند. در حالی که خازن های دکوپلاژ (که ظرفیت آنها معمولا کمتر از 1uF است) تا فرکانس حدود 300MHz و خازن های Bulk (که ظرفیت آنها بیش از 1uF است) تا فرکانس حدود 100MHz به دلیل اثر سلفی دچار رزونانس می شوند.
در صورتی که تعداد مسیر ها خیلی زیاد باشد، باید تعداد لایه های برد را زیاد نمود (مخصوصا در برد هایی که قطعات BGA دارند) برای طراحی برد شش لایه می توان Stackup را به صورت شکل زیر تنظیم نمود.

[img height=231 width=235]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20139.png[/img]

در شکل بالا می توان چهار لایه سیگنال داشت و لایه ی GND1 همانند زمین گسترده عمل کرده و جریان برگشتی لایه ی TOP و Signal را هدایت می کند و لایه ی GND2 نیز جریان برگشتی لایه ی Bottom و Signal را دفع می کند
در صورتی که برد حساس تر باشد، می توان از برد هشت لایه استفاده نمود که می توانید Stackup آن را به یکی از دو شکل زیر تنظیم نمایید.

[img height=335 width=236]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20140.png[/img]

[img height=336 width=239]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20141.png[/img]

در شکل اول در بالا دو Power Sandwitch وجود دارد و مانع ورود نویز به سیگنال های Signal 1 و Signal 2 می شوند. در شکل دوم یک Power Sandwitch در وسط برد قرار دارد و دو لایه ی دیگر زمین هستند و می توانند نویز دو لایه ی Conductor اطراف خود را از بین ببرند.
برای تنظیم برد به صورت 10 لایه شکل های زیر را مشاهده نمایید.

[img height=401 width=240]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20142.png[/img]

[img height=404 width=239]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20143.png[/img]

[img height=400 width=240]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20144.png[/img]

در شکل اول از بالا دو Power Sandwitch و دو لایه ی GND داریم که نویز را کاملا حذف می کند.
در شکل دوم از بالا دو Power Sandwitch و دولایه ی زمین به شکل دیگری قرار داده شده است.
در شکل آخر نیز یک Power Sandwitch و سه لایه زمین برای هرکدام از سیگنال ها وجود دارد.
مطابق با شکل های بالا شما می توانید stackup را برای هر بردی تنظیم نمایید. فقط باید تقارن لایه ها را رعایت کنید یعنی در آخرین شکل بالا لایه ی 4 و 18، لایه ی 6 و 16، لایه ی 8 و 14 و لایه ی 10 و 12 با هم قرینه اند.
برای تنظیم برد 14 لایه به صورت زیر عمل نمایید.

[img height=536 width=243]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20145.png[/img]

[img height=538 width=244]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20146.png[/img]

در تمامی شکل های بالا موقع تنظیم Stackup قرینه بودن لایه ها در نظر گرفته شده است تا وزن برد به صورت یکنواخت توزیع گردد.
در انتهای این بخش چند نکته ی مختصر در مورد EMC ذکر خواهم کرد (این نکات مربوط به دروس خطوط انتقال، آنتن و امواج می باشند).
1) به دلیل اینکه مسیر ها سلف هستند، اگر به هم بیش از حد نزدیک شوند، بر روی یکدیگر همشنوایی ایجاد می کنند و نباید مسیر ها از سه برابر ضخامتشان به هم نزدیک شوند.
2) مسیر هایی در دو لایه ی مختلف نباید تا حد زیادی از کنار هم عبور کنند و باید آنها را از یکدیگر منحرف کرد.
3) در برد های چند لایه جهت هم پتانسیل کردن دو لایه ی GND تعدادی Via در لایه ها قرار می دهند.
4) در جاهیی که مسیر تغییر پهنا دارد، تطبیق امپدانس بهم می خورد و ایجاد نویز می کند و بهتر ات مسیر ها به صورت 45 درجه ای بشکنند.
5) به دلیل وجود اثر پوسته (جریان تمایل دارد که از مرکز هادی عبور کند و از اطراف هادی عبور نمی کند) با افزایش ضخامت مسیر ها و کاهش ارتفاع مسیر ها می توان نویز را کاهش داد.
6) چند تکه شدن Polygon
7) وجود Stub در برد
8) عوض شدن زمین مرجع (چند تکه بودن Polygon)
9) تعداد زیاد Via در برد (مخصوصا Via های Through Hole که در بخش های بعدی گفته می شود)

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

نکاتی در مورد نرم افزار Allegro
در این قسمت به نکاتی کاربردی در نرم افزار Allegro اشاره خواهد شد.
1) در صورتی که کلید Alt را در شماتیک نگه دارید و قطعه را جابجا کنید، قطعه از سیم های خودش جدا می شود.

---

2) محیط pcb در بعضی از کامپیوتر ها اصلا خوب دیده نمی شود. این به این دلیل است که کارت گرافیک آن کامپیوتر ضعیف است. برای حل مشکل باید OPENGL را غیر فعال کنید (با غیر فعال شدن این آیتم قسمت هایی مانند نمایش سه بعدی را از دست می دهید). برای این کار ابتدا وارد منوی Setup شده و User Preferences را انتخاب کنید

[img height=363 width=298]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20100.png[/img]

سپس در پنجره ی باز شده وارد Display بشوید و در قسمت Opengl گزینه ی disable_opengl را انتخاب کنید.

[img height=273 width=426]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20147.png[/img]

3) ابتدا هم شماتیک و هم PCB را باز کنید، سپس بر روی Start Menu کلیک راست کنید و گزینه ی show Windows side by side را انتخاب کنید تا هر دو صفحه را کنار یکدیگر ببینید.

[img height=206 width=233]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20148.png[/img]

سپس در PCB وارد منوی Place و سپس Manualy بشوید.

[img height=127 width=221]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%2053.png[/img]

در صفحه ی باز شده روی Hide کلیک راست کنید. سپس در شماتیک روی یکی از قطعات کلیک چپ کنید و به PCB باز گردید. مشاهده می کنید که آن قطعه آماده ی قرار گرفتن شده است.

---

4) چگونه قطعات و مسیر ها و هر چیز دیگری را پاک کنیم؟
برای این کار ابتدا وارد منوی Find از سمت راست صفحه شده و All On را کلیک کنید.

[img height=348 width=273]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20149.png[/img]

سپس بر روی چیزی که می خواهید پاک شود، کلیک کنید تا رنگ آن عوض شود.

[img height=403 width=386]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20150.png[/img]

سپس کلید Ctrl+D را فشار دهید یا عکس نمایش داده شده در شکل زیر را انتخاب کنید.

[img height=132 width=137]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20151.png[/img]

روش دوم این است که ابتدا Ctrl+D را بزنیم و سپس هر چیزی را که می خواهیم تا پاک شود را انتخاب کرده و یک کلیک چپ کنیم تا پاک شود و در انتها کلیک راست کرده و Done را انتخاب کنیم. انتخاب oops مانند Undo عمل می کند.


5) برای جابجایی قطعات نیز مانند پاک کردن قطعات رفتار می کنیم با این تفاوت که کلید Shift+F6 را فشار می دهیم.

[img height=136 width=159]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20152.png[/img]

---

6) برای جابجایی مسیر ها در PCB از سمت راست صفحه slide را انتخاب کنید و سپس مسیر ها را جابجا کرده و در پایان کلیک راست کنید و Done را بزنید.

[img height=121 width=132]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20153.png[/img]

7) برای Highlight کردن قطعات وارد منوی Display شده و این گزینه را انتخاب می کنیم.

[img height=284 width=203]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20154.png[/img]

برای خارج شدن از این حالت Dehighlight را انتخاب می کنیم.
در منوی Display گزینه ی Status وضعیت برد را از نظر داشتن خطا، مسیر های رسم نشده و غیره نشان می دهد. انتخاب Measure نیز جهت اندازه گیری فاصله ی بین دو پایه می باشد. در قسمت assign color می توان رنگ خاصی را به عنصری اعمال نمود.

---

8) برای Zoom کردن محیط pcb کلیک وسط موس را بچرخانید یا اینکه این کلید را فشار داده تا شکلی شبیه به زیر ظاهر شود. سپس موس را حرکت دهید.

[img height=193 width=216]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20155.png[/img]

9) هنگام رسم مسیر (حالت Route> Connect) اگر دابل کلیک کنید، می توانید یک via قرار دهید و در صورت راست کلیک کردن و انتخاب گزینه ی Finish خود نرم افزار در صورت امکان مسیر را کامل رسم می کند.

[img height=393 width=181]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20156.png[/img]

---

10) وقتی در حالت Route قرار دارید، به فسمت Options در سمت راست صفحه وارد شوید و در قسمت Bubble می توانید چند حالت مختلف را انتخاب نمایید.

[img height=119 width=212]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20157.png[/img]

OFF: اجازه ی اتصال کوتاه شدن دو مسیر را می دهد.
Hug Only: مسیر را در کنار مسیر های دیگر هدایت می کند.
Hug Prefered: مسیر را در کنار مسیر های دیگر هدایت می کند و در صورت لزوم مسیر ها را می شکند.
Shove Prefered: در این حالت که حالت پیش فرض است مانع اتصال کوتاه شدن و تغییر مسیر های دیگر است.


11) وقتی در حالت Route قرار دارید، می توانید چندین Pad را انتخاب کرده و همزمان آنها را Route کنید.

[img height=273 width=430]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20158.png[/img]

[hr]
12) Fanout چیست و چگونه قطعه را Fanout نماییم؟
pad ها در قطعات SMD و BGA فاقد هرگونه Hole می باشند. برای انتقال این Pad ها ه لایه های دیگر برد، باید برای هر Pad یک Via قرار دهیم. اما نرم افزار Allegro می تواند اتوماتیک این کار را انجام دهد. به قرار دادن via برای pad های SMD در اصطلاح Fanout گفته می شود. برای قرار دادن Fanout ابتدا وارد منوی Route شده و سپس Create Fanout را انتخاب کنید.

[img height=214 width=209]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20159.png[/img]

سپس وارد صفحه ی Options در سمت راست صفحه بشوید.

[img height=371 width=278]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20160.png[/img]

و سپس در قسمت via direction می توان برای via ها چند حالت مختلف را انتخاب نمود.

[img height=213 width=212]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20161.png[/img]

به عنوان مثال North تمام via ها را به سمت شمال (بالا) رسم می کند و یا BGA Quadrant Style مخصوص قطعات BGA است. در اینجا قصد داریم تا یک قطعه ی BGA را Fanout کنیم. برای این کار بعد از تنظیم صفحه ی Options با موس کل قطعه را انتخاب کرده تا Fanout شود. در دو شکل زیر یک قطعه ی BGA را به ترتیب قبل و بعد از Fanout مشاهده می کنید.

[img height=320 width=302]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20162.png[/img]

[img height=321 width=298]http://www.lpcarm.ir/images/Allegro%20163.png[/img]

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

13) مباحث باقیمانده تا پایان موضوع:

3d

pin swap

export

gerber

via bb

define net volts

drc in sch

back annatate

diff pairs

cortyard

merge shape

tools>report

[ariahope]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

سلام آقای بیگی توضیحات داده شده بسیار عالی بود.
ممنون میشم اگر این کار را ادامه دهید.
مخصوصا نحوه ساخت گربر از پی سی بی.
یک سوال هم داشتم توی آلتیوم برای تعیین ابعاد پی سی بی برای برش از کیپ اوت لایر استفاده می کردیم در اینجا از چه چیزی استفاده می شود؟ هم چنین برای کاهش هزینه چند پی سی بی را با کیپ اوت لایر از هم جدا می کردم و در قالب یک پی سی بی برای چاپ میفرستم که در کاهش هزینه بسیار تاثیر گذار است در این جا چگونه باید این کار را انجام بدهم.
سوال بعدی من این هست که من بعد از چند سال کار با آلتیوم می خواهم به آلگرو مهاجرت کنم دلایلی هم دارم اما میخواستم از شما که قبلا این کار را کرده اید بپرسم چه مزیتی در آلگرو بود که در آلتیوم نبود؟ و آیا پس از این تغییر برنامه از انتخابتون راضی هستید؟

[balanmo12]

پاسخ : طراحی مدار چاپی با نرم افزار Allegro

ممنونم

در حال حاضر مشغول نوشتن استاندارد ARM و FPGA برای فنی و حرفه ای هستم و تا مدت کوتاهی نمی توانم این پست را کامل کنم.

در مورد لایه ی keep-out نیز اگر در Altium فقط یک کادر بکشیم (حتی در لایه های مسی مانند bottom) خود سازنده ابعاد مدار چاپی را تشخیص می دهد. در مورد نرم افزار Allegro باید بگویم که در ایران کمتر کسی می تواند خروجی آن را بسازد و باید فایل رسم شده با این نرم افزار را به نرم افزار Altium اکسپورت نمود.

هر دو نرم افزار Altium و Allegro خوب هستند و دلیلشم در بالا توضیح داده ام
خواهشمندم تا پایان موضوع پست جدید نزنید تا پیوستگی مطالب حفظ شود (تا حدود 4 هفته ی دیگر باز می گردم)
موفق باشید