- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗРАБОТКЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
- •1.2. Подготовка печатной платы к выпуску в производство
- •Требования к безопасности произведенной печатной платы
- •Выпуск печатной платы в производство
- •2.1. Основы работы в программе Altium Designer
- •Подготовка схемы в редакторе схем
- •Подготовка печатной платы
- •2.2. Использование программного обеспечения CST Studio
- •Использование PCB studio для моделирования печатной платы
- •2D TL моделирование
- •Моделирование целостности питания (PI Analysis)
- •Моделирование падений напряжения в цепях питания (IR Drop)
- •Использование Microwaves studio для моделирования печатной платы
- •Дополнительные возможности CST Studio
- •3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Задание № 1
- •3. Задание № 2
- •4. Задание № 3
- •3.2. Лабораторная работа № 2. Исследование целостности сигналов на печатной плате с использованием инструмента SI-TD, SI-FD
- •для цифровых устройств
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Задание № 1
- •4. Задание № 3
- •5. Выполнение SI-TD и SI-FD моделирования
- •5.1. Инструкция по настройке моделирования для нечетных вариантов
- •5.2. Инструкция по настройке моделирования для четных вариантов
- •5.3. Задания для моделирования
- •3.3. Лабораторная работа № 3. Исследование целостности линий питания на печатной плате (PI)
- •1. Краткие теоретические сведения
- •3. Задание № 2
- •4. Задание № 3
- •5. Выполнение PI моделирования с использованием CST PCB Studio
- •5.1. Пример выполнения моделирования и анализа результатов
- •3.4. Лабораторная работа № 4. Исследование падений напряжения
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Задание № 1
- •3. Задание № 2
- •4. Пример выполнения моделирования IR-Drop
- •1. Краткие теоретические сведения
- •3. Лабораторные задания и рекомендации по их выполнению
- •3.6. Лабораторная работа № 6. Исследование влияния расстояния между дорожками на излучаемые поля
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Моделирование излучения поля для различных типов расположения проводников
- •3. Задания для выполнения моделирования
- •1. Краткие теоретические сведения
- •3. Задания для выполнения моделирования
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Пример выполнения моделирования эффективности экранирования
- •3. Задания для выполнения моделирования
- •4. Общие рекомендации по улучшению электромагнитной совместимости печатных плат
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •3.1. Лабораторная работа № 1. Исследование времени задержки
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗРАБОТКЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
1.1. Единицы измерения при проектировании печатных плат (метрическая и английская системы)
Одной из первых проблем, с которой сталкивается разработчик печатной платы, является использование «мил» вместо миллиметров, так как данные единицы измерения изначально используются во всем профессиональном программном обеспечении по проектированию печатных плат. Это связано не только с историческими предпосылками проектирования печатных плат (одни из первых печатных плат делал Томас Эдисон – основатель General Electric, США.), а также с тем, что большинство электронных компонентов изготавливаются с имперским межосевым расстоянием. Это может привести к сложности проектирования, так как перевод единиц измерения является достаточно трудоемким занятием и способен привести к неточностям и ошибкам в процессе производства печатной платы.
В английской литературе, как привило, знакомство с единицами измерения при проектировании печатных плат начинается с фразы: «thou shall use thous». Если ее дословно перевести на русский язык, то мы получим: «Ты должен использовать thous», это игра слов, так как раньше thou – обозначало ты, а добавления окончания «s» – множественное число. Данное высказывание звучит немного странно, пока разработчик не узнает о том, что такое «thou».
«Thou» составляет 1/1000 дюйма, и эта единица является самой главной и признанной всеми разработчиками печатных плат в мире. В современном программном обеспечении используют другое название данной величины – «мил» (mil). 1 mil = 1 thou и его ни в коем случае нельзя путать с 1 миллиметром, который часто имеет схожее произношение! Термин «mil» происходит от одного миллидюйма также, как и миллиметр – одна тысячная метра. Но на практике очень часто приходится использовать как mil, так и мм. Как правило милы и с- пользуют для дорожек, площадок, промежутков между компонентов и сеток, в то время как, миллиметры используют для механических и производственных требований – размеры отверстий и самой платы. Вы обнаружите, что многие производители печатных плат будут следовать этим основным принципам, когда они просят вас предоставить подробности для предложения по изготовлению вашей платы. Большинство производителей используют сверла метрического размера, поэтому указание отверстий имперского размера действительно контрпродуктивно и может привести к ошибкам (так как 1 мм = 39,37 мил).
Еще больше трудностей создает то, что много компонентов имеет именно метрические характеристики (размеры, расстояние между ножками), особенно эта трудность возникает при использовании компонентов американского производства (Texas Instruments) и отечественного. Таким образом, Вам часто придется проектировать некоторые компоненты, используя метрические сетки и площадки. Многие таблицы характеристик компонентов также будут иметь метриче-
4