Diseño Electronico Con Altium Designer D2

7/23/2019 Diseo Electronico Con Altium Designer D2

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REGLAS DE DISEO PCB.

Las Reglas de Diseo se usan para realizar los requerimientos deldiseo de la placa de PCB de los cuales pueden ser Ancho de pista,

Ruteo, Anlisis de Integridad etc.El programa Altium Designer contiene 10 categoras de reglas parael diseo de la placa de PCB y tambin el diseador puede crearsus propias reglas. Para realizar las reglas de diseo se ejecuta elcomando Design/Rules,Aparece una ventana donde se realiza laedicin de las reglas de Diseo para el PCB. Figura 3.63

Figura 3.63Reglas de Diseo

Las diez categoras de Reglas de Diseo son:

1. Reglas Electricas2. Reglas de Ruteo (Routing)3. Reglas ara los componentes de montaje superficial (SMT)4. Reglas para las mascaras (Mask)

5. Reglas para los planos de alimentaron (Plane)6. Reglas para los puntos de prueba (Testopint)

VIENE DEL DISCO 1


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7. Reglas de fabricacin (Manufacturing)8. Reglas para altas frecuencias (High Speed)9. Reglas para la colocacin de componentes (Placement)10. Reglas para el anlisis de integridad en las seales

(Signal Integrity)Se describe de forma general las reglas de diseo.

Reglas elctricas (Electrical)

Clearance Constrait:Es la regla donde se establece la distanciaentre los trazos y objetos localizados en la capa de diseo delPCB.

Short Circuit:Es la regla que establece los corto circuitos entre losobjetos localizados en las pistas de cobre.

Un Routed Nets:Es la regla que define el net de cableado para queel programa no realice un ruteo en el Net Definido, esto es til pararealizar un trazado manual en el Net que no se ejecuto el Ruteo dePistas.

Un Connect Pin:Es la regla para definir las terminales de los

componentes que no sern conectados a las pistas deinterconexin del PCB.

Reglas de Ruteo (Routing)

Whith:Es la regla de Diseo para asignar el ancho de las pistas deinterconexin.

Routing Topology:Es la Regla de Diseo que establece la

Topologa de Ruteo de los Componentes. Se pueden establecer 7tipos de Topologas de Ruteo las cuales son:

1. Shortest2. Horizontal3. Vertical4. Daisy-Simple5. Daisy-MidDriven6. Daisy-Balanced

7. Startburst


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Shortest:Es la topologa que realiza un ruteo de pistas los mascortas posibles en el trazo de pistas entre los componentes.

Horizontal:Realiza un ruteo horizontal de las pistas, esta topologaes muy til en el diseo de bancos de memoria donde los pines delos componentes estn en paralelo y el trazo de pistas es adecuadorealizarlo de manera horizontal.

Vertical: Realiza un ruteo vertical de las pistas, esta topologa estil en diseos donde se requiere que los componentes estn a 90de los trazos de pista un ejemplo del uso de esta topologa es en eldiseo de Controles de Displays o Pantallas de visualizacin dedatos.

La topologia Daisyrealiza un ruteo de Pin a Pip (Pin Inicio - PinNodo-Pin Final) de acuerdo al tipo seleccionado: Simple,MidDriven, Balanced

De acuerdo al tipo de topologa Daisyseleccionado resulta til para

el ruteo de pistas de componentes analgicos, y DiseosElectrnicos de Radio frecuencia, Drivers, Amplificadores,Acondicionadores de Seal, etc.

Starburst:Es la topologia tipo estrella y realiza un ruteo a partir deun centro hacia los extremos. Este tipo de Topologa es til en unruteo donde se requiere que los pines se conecten a un net comn,ejemplo el Net de MasaOtro uso de este tipo de topologa es en el diseo de antenasrealizadas en el rea de PCB, Diseos Electrnicos de Potencia,Etc.

Simple

MidDrive

Balanced

Daisy


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Rouiting Priority:Se asigna en esta regla las prioridades de ruteopara el diseo de trazos del PCB.

Routing Layer:Es la regla donde se asigna las capas donde serealiza el ruteo de trazos de Pista.

Routing Corners:Esta regla se asigna al estilo de esquina del trazode pista, el cual puede ser a 45, 90, o realizar una curva redondadel trazo de Esquina y ajustar las respectivas medidas.

Routing Via Style:Esta regla Define las dimensiones de la via(Dimetro de perforacin, Dimetro de via).

Fan out Control:Es la regla para realizar el ruteo de los footpruintde los componentes de montaje superficial. (BGA, Default, LCC,Small, SOIC).

Diff Pair Routing:Es la regla de la diferencia paralela del trazo depista.

Reglas para los componentes de montaje superficial(SMT)

SMD to Corner:Esta regla define la distancia minima entre laconexin del pin del footprint del componente SMD a la primeraesquina del trazo de pista.

SMD to Plane: Esta regla define la longitud de conexin desde elpin del footprint del componentes SMD, al plano de conexinpad/via.

SMD Neck-Down:Esta regla establece el ancho de pista con el pindel footprint del componente expresado en una relacin deporcentaje %

Reglas paa las mascaras (MasK)

Solder Mask Expansion:Esta regla define la expansin para lamascara de soldadura.

Paste Mask Expansion:Esta regla define la expansin adicionalpara la mascara de pegado.


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Reglas para los planos de alimentacin (Plane)

Power Plane connetc Style: Esta regla Define el estilo de conexin

de una Terminal de conexin a un Plano de Energa. Lasopciones que ofrece la regla son: Relief Connect (ConexinTrmica), Direct Connets (Directa), o Not Connect (sinconexin)

Plane Clearance:Esta regla establece la distancia radial noconductora realizada alrededor de vias, pads en los planos dealimentacin.

Polygon Connect Style:Esta regla es similar a la de conexin deplano de energa con la variante que el plano de conexin es unplano de polgono.

Reglas para los puntos de prueba (Testpoint)

Tespoint Style:Es la regla para el diseo de estilo del punto deprueba Testpoint.

Testpoint Usage:Esta regla establece testpoint en nets que seespecifiquen en esta regla.

Reglas de fabricacion (Manufacuring)

Minimum Angular Ring:Esta regla define el ancho del anilloexpresado como la diferencia entre el rea de perforacin y el readel pad o via.

Actue Angle: Esta regla define el ngulo mnimo permitido en la

esquina de los trazos de pistas.

Hole Size: Esta regla establece el tamao mnimo y mximo para aperforacin del pad o via.

Layer Pairs:Esta regla permite establecer el par de capasutilizado en diseos multicapa.

Reglas para altas frecuencias (High Speed)


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Parallel Segment:Esta regla establece la distancia entre dostrazos de pista paralelos.

Length:Esta regla establece la longitud mnima y mxima dentrazo

de pista.Matched Net Lengths:Esta regla es muy importante por que seestablecen los datos que el trazo de pista puede tener comoTolerancia, Estilo Amplitud Gap.

Daisy Chain Stub Length: Esta regla define la mxima longitud deun trazo de pista establecido en una topologa Daisy.

Vias Under SMD: Esta regla establece si se pueden colocar lasvias debajo de los componentes SMD.

Maxim Via Count:Esta regla establece el nmero mximo devias para un net o para toda el rea de PCB.

Reglas para la colocacin de componentes (Placement)

Room Definitions:Esta regla es para definir los Rooms creados porel diseador.

Comopnent Cleance:Esta regla define la distancia que debehaber entre componentes.

Component Orientation:Esta regla define el ngulo de orientacinpara la colocacin de los componentes.

Permited Layer:Esta regla Especfica las capas donde estarnubicados los componentes. Un ejemplo de uso de esta regla es

colocar los encapsulados de los componentes en la capa superior ylos componentes analgicos en la capa inferior.

Nets to ignore:Esta regla asigna que nets son ignorados en elproceso de ruteo automtico. Es util seta regla en areas donde sedesea realizar el ruteo manualmente.

Heigt: Esta regla es para especificar la altura de los componentessobre el PCB.


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Reglas para el anlisis de integridad de seales (SignalIntegrity)

Al conocer la descripcin de las categoras la edicin de las reglasde diseo se puede realizar a travs de cuatro opciones que ofreceel programa

Editor de Restricciones y reglas de PCB Reglas usando el panel PCBDirectivas PCB Asistente de Diseo de Reglas

Editor de Restricciones y Reglas de PCB:Es el editor donde seasignan las reglas y restricciones de la placa de PCB para abrir eleditor de reglas de Diseo se realiza al ejecutar el comandoDesign/Rules, abre una ventana donde aparecen las categoras dereglas de diseo en la parte Izquierda y en la parte derecha esdonde se realizan los detalles de la regla que se edite. Figura 3.64

Figura 3.64Reglas de Diseo.


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Cada categora contiene un submen donde se detallan lasparticularidades de la regla una vez activa, las reglas y restriccionesse utilizan para los Trazos, pistas, planos de alimentacin,

interconexiones entre componentes (Net, Net Class, Layer y NetLayer).

Se elige la categora, se definen las reglas de diseo para la placade PCB y se designan prioridades de las reglas descritas

Reglas usando el panel PCB:El panel PCB permite examinar lasreglas de diseo del PCB y es posible modificar o deshabilitar lasreglas. Figura 3.65

Figura 3.65 Uso del PCB para examinar las reglas de Diseo.

Directivas PCB:Son directivas creadas desde el esquema deldiseo electrnico para el layout de PCB, la directiva se ejecuta a

travs de una regla de diseo y se aplica en el diseo del PCB, para


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agregar una directiva de PCB desde el esquema es al ejecutar elcomando Place/Directives/PCB Layout. Figura 3.66

Figura 3.66Directivas de PCB en los documentos de Esquma.

Asistente de Diseo de Reglas:El asistente de reglas de diseopermite de una manera cmoda definir las reglas de diseo PCB a

travs de una serie de pasos. Figura 3.67

Directiva de PCB


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Figura 3.67 Asistente de Diseo de ReglasLas Reglas de Diseo para el Proyecto MicroC32 son:

Directiva de PCB en Documento de Esquema: Pista GND Trazar enCapa Botton Layer

Tamao de PadMinimo 1 Mil Maximo 200 Mil

Tamao deViaDimetro Externo: 62.5Mil Dimetro Interno: 39.4 Mil

Topologia de Ruteo Shortest

Ancho de Pistas:

Ancho de pista VCCMin 15 Mil Preferente: 20 Mil Max: 25 Mil

Ancho de pista P1Min 25 Mil Preferente: 39.4 Mil Max: 50 Mil

Ancho de pista VP+Min 30 Mil Preferente: 40 Mil Max: 50 Mil

Ancho de pista VP-Min 40 Mil Preferente: 50 Mil Max: 60 Mil

Ancho de pista VPD+Min 20 Mil Preferente: 25 Mil Max: 30 Mil

Ancho de pista GNDMin 20 Mil Preferente: 30 Mil Max: 39.4 Mil

Ancho de pistas General ALLMin 12 Mil Preferente: 15 Mil Max: 20

Mil

Video 17: Reglas de Diseo
http://v17_rd.exe/http://v17_rd.exe/


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RUTEO DE PISTAS

El ruteo es el trazo de pistas que se realiza para interconectar loscomponentes en el PCB el ruteo se puede realizar de forma manual

o automticaRuteo Manual

El proceso de ruteo en forma manual se realiza al ejecutar loscomandos

Place/Interacrive RoutingPlace/Differential Pair RoutingPlace/Smart Interactive Routing

O al usar los iconos donde se elije la opcin deseadapara realizar el ruteo manual.

El diseo del trazo de pista se realiza al desplazar la pista con elcursor y establecer las caractersticas del trazo entre loscomponentes.

En el men AutoRoute se puede realizar el ruteo de:

Net:Realiza el ruteo de un Net SeleccionadoNet Class: Realiza el ruteo de un Net ClassConnection:Realiza el ruteo de Pin a Pin.Area: Realiza el ruteo de un rea SeleccionadaRoom:Realiza el ruteo de elementos de un RoomComponent: Realiza el ruteo de componentesComponent Class: Realiza el ruteo de Componentes de un

component ClassFan Out: Realiza un ruteo de los footprint de los componentes demontaje superficial. (BGA, Default, LCC, Small, SOIC).


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Ruteo Automtico (Auto Router)

En un Ruteo Automatico o manual es conveniente establecer lasreglas de diseo adecuadas para que el programa realice el Ruteo

de acuerdo a las reglas establecidas y el Ruteo que se realice en elPCB este de acuerdo a un criterio establecido.

Para realizar el Ruteo Automatico es conveniente realizar laconfiguracin de los datos de Ruteo, para realizar la configuracindel Ruteo Automatico se realiza con el comando AutoRouter/Setup, Figura 3.68

Estrategias para realizar el Ruteo Automtico

Reporte de Reglas de Diseo


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Figura 3.68Ventana para configuracin de Autoruteo.

Aparece una ventana donde se pueden establecer las reglas de

diseo especificar las estrategias de diseo, ver el reporte de reglasde diseo.

Si se activa la casilla del Lock All Pre-Routes, el Ruteo automticoque se ejecute no afectara a los trazos que previamente sedisearon en el rea del PCB.Las estrategias de Ruteo automtico son tcnicas diseadas paraejecutar los trazos de pistas, es posible Adicionar, Eliminar, Editar oDuplicar la estrategia de Ruteo.

Para disear una nueva estrategia de Ruteo se selecciona el botnAdd de las ventanas de Configuracin de Auto Ruteo. Aparece unaventana donde se establecen las caractersticas para disear laestrategia de Ruteo. Figura 3.69

Figura 3.69Ventana de Diseo de nueva estrategia de Ruteo


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Al realizar la configuracin del Ruteo Automtico se ejecuta elcomando Auto Route/ All,Aparece la ventana de configuracin deRuteo y seleccionamos en botn Route All, el programa realiza elRuteo automtico y al terminar el proceso los trazos de pistas se

han diseados en rea de PCB. Figura 3.70

Figura 3.70Trazos de pista ejecutados con Ruteo Automatico

Si el trazo de Pistas no ofrece el resultado esperado, se pueden

realizar los cambios manualmente o realizar el proceso de Un-Routeque es quitar los trazos de lneas creados, esto se realizacon el comando Tool/Un-Route donde se selecciona el comandopara ejecutar el Un-Routedeseado.

Video 18: Ruteo de Pistas
http://v18_rp.exe/http://v18_rp.exe/


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SELECCIN DE OBJETOS EN EL PCB.

Para realizar la seleccin o agrupar objetos de inters es posiblecon el uso del comando Edit/Selecty se selecciona en el men la

opcin que se adapte al inters de seleccin. Figura 3.71

Figura 3.71Opciones de seleccin.


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En el men de seleccin los tipos de seleccin son:

Inside Area:Realiza la seleccin de elementos que sonseleccionados en un rea.

Outside Area: Selecciona los elementos que se encuentrenfuera edl area de seleccin.

All: Selecciona todos los objetos del documento.

Board:Selecciona el rea de PCB.

Net: Selecciona objetos de un net.

Component Copper: Selecciona los objetos conectados a unadeterminada pista trazada.

Physical Connection: Selecciona las pistas o conexioneselsticas (antes del ruteo) a un nodo.

Component Nets: Selecciona las conexiones del componenteseleccionado.

Room Connections: Selecciona las conexiones de un RoomSeleccionado.

All on Layer:Selecciona todos los objetos de la capa activa.

Free Objects: Selecciona todas los objetos libres.

All Locked: Selecciona las primitivas que estn bloqueadas deldocumento.

OffGrid Pads:Selecciona todos los pads que no estn alineadosen la rejilla.

Toggle Selection: Selecciona los objetos que no se hanseleccionado y deselecciona los que si lo estn.


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CLASSES.

Lasclassesson grupos organizados definidos en Object Class

Las classes permiten dar una organizacin en el diseo del PCB yejecutar acciones sobre la clase establecida como identificar ungrupo de conexiones, realizar reglas de diseo.

Las classes pueden ser definidos para:

Nets Components. Layers Pads, from-to

Para crear una classes se ejecuta con el comando Desing /Classes, Aparece una ventana donde se designa el Object Classes.

Figura 3.72 Ventana de asignacin de classes

Video 19: Sincronizacion de Documentos y Net Classes
http://v19_sdn.exe/http://v19_sdn.exe/


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El procedimiento es:

Elegir el Object Classes. Adicionar o Renombrar la Classes.

Seleccionar los Objetos deseados de la columna noMembers a la columna Menbers.

POLGONOS DE MASA Y DE ENERGA.

Los polgonos de Masa y de Energa son reas diseadas para la

Distribucin de Energa.Disipacin Trmica

La utilidad del polgono de Masa es mantener uniforme la energaen el PCB y el diseo geomtrico del polgono debe mantener unaDistribucin de Energa y Disipacin Trmica. Figura 3.73

Figura 3.73Polgono de Masa.


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Para colocar un polgono en el rea de PCB es al ejecutar elcomando Place/Poligon Pour, aparece una ventana donde seasignan los datos de configuracin para el polgono. Figura 3.74

Figura 3.74Ventana del Comando Place/Poligon Pour

La ventana de configuracin tiene tres grupos para establecer unpolgono de propiedades establecidas.

Los grupos de configuracin del polgono son:

1. Fill Mode2. Properties3. Net Options:


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Fill Mode: Es el grupo para establecer el tipo de polgono a colocaren el rea de PCB.

En la figura 3.75 se muestra los tipos de polgono a seleccionar son:

Polgono de plano slido.Polgono de plano de rejilla o Malla.Polgono de plano de contorno o Margen.

Figura 3.75Tipos de planos diseados para el polgono.

Plano Slido

Plano de ContornoPlano de Malla


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1. Las Opciones del tipo de plano slido son:

Remove Islands Less Than:Remueve las reas de lasdimensiones especificadas en la ventana de configuracin.

Arc Aproximation: Es la aproximacin permitida entre un pad o viaque no este conectado en el rea del polgono creado.

Remove Necks When Copper: Remueve las reas de lengeta decobre.

2. Las Opciones del tipo de plano Reja o Malla son:

Track Width:Es el ancho de pista de la rejilla o Malla

Grid Size:Es el rea de separacin de la rejilla

Surround Pads:Tipo de Redondeo de la rejilla o malla a un pad

Hatch Mode:Se especifica el tipo de rejilla o malla establecidoestablecido

3. Las Opciones del tipo de plano de contorno son:

Track Width:Es el ancho de pista de Contorno.

Surround Pads:Tipo de Redondeo de la rejilla o malla a un pad.

Propiedades

Las propiedades de los polgonos son:

Layer: Establecer la capa donde se coloca el polgono.

Lock Primitives:Se recomienda siempre mantener activa la casillapor que bloquea todos los objetos individuales de (Trazos,Geometras de pista) y de esa manera no son borrados por el

polgono.


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Net Options

Son las opciones establecidas para el Net a conectar.

Connect to Net:Se selecciona el Net al que se conecta alpolgono.

Se eligen 3 formas de cmo se conecta el polgono con respecto alPlano.

1. Pour Over All Same Net Objects: El polgono se conecta atodos los objetos que estn conectados al Net seleccionado.

2. Dont Pour Over Same Net Objects:No se conecta el

polgono a los objetos del net seleccionado.3. Pour Over Same Net Polygons Only: El polgono se conectasolo al net de cableado seleccionado.

Remove Dead Copper:Si esta activa la casilla realiza la operacinde eliminar las reas del polgono que no se conecten al netseleccionado.

En el diseo de un PCB los polgonos de Masa o Energa sedisean con un criterio establecido y es posible que se requiera queun rea del PCB no se requiera colocar el polgono.

El programa ofrece dos comandos que son tiles para el diseo depolgono de masa o energa.

Poligon Pour Cotout:Se disea un poligono que no afectara

el area del PCB al ejecutar el Comando Place/Poligon Pour.

Slice Polygon Pour: Secciona el poligono cerado.

Video 20: Diseo de Poligono de Masa
http://v20_dpm.exe/http://v20_dpm.exe/


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POLGONOS DE REGIN.

Los Polgonos de Regin son polgonos que se editan en el rea dediseo del PCB. Figura 3.76

Figura 3.76Polgono de Regin

Los comandos para realizar un polgono de regin son:

Place/Fill: Con este comando se disea un rea rectangularslida.

Place/Solid Region: Con este comando se disea unpolgono de region solida

Los poligonos de region se disenan en una capa y se puedenconectar a un Net. Figura 3.77

Poligono deRegion


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PUNTOS DE PRUEBA.Los puntos de prueba son terminales bsicamente Pad`s y enalgunos casos Vias que se utilizan para realizar la verificacin de unTerminal o referencia como nivel de voltaje, corriente, datos etc.

Figura 3.78

Figura 3.78Punto de Prueba

En el diseo del PCB hay componentes que requieren de puntosde prueba para la salida de datos, monitorear la frecuencia, Etc.

En el diseo del Proyecto Electrnico se debe especificar comoser realizado el punto de prueba en referencia de saber como serealiza la conexin del punto de prueba que puede ser a travs deun componente tipo espadn o una punta de sonda que realice elcontacto con el PCB

Los puntos de prueba se colocan en el PCB al especificar en elPAD o Via que son puntos de prueba. Figura 3.79


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Figura 3.79 Seleccin de un Punto de Prueba en un Pad o Via.

Para disear un punto de prueba se debe considerar lo siguiente:

Se deben disear los puntos de prueba en una sola cara delPCB

El rea del punto de contacto debe ser de dimensionesadecuadas al punta de sonda.

El dimetro mnimo de un pad para contacto debe ser de 30milsimas de pulgada 0.8 milmetros

Se permite aumentar el tamao de los pad de Terminal de unfootprint de SMD para usarlo como punto de prueba.

La distancia mnima de separacin de un punto de prueba y elcomponente de altura 3mm debe ser de 3 mm. 5 mm paracomponentes de altura de 4 mm.

Detectar los posibles pads o vias que se pueden utilizar como

puntos de prueba.

Seleccin depunto de Prueba


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Realizar la adicin del Net al punto de prueba.

Se puede establecer los parmetros de los puntos de prueba en laregla de diseo Testpoint Style.Figura 3.80

Figura 3.80Regla de Diseo Testpoint Style.

Con la regla de diseo se establecen los parmetros para el diseodel Punto de Prueba.


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Figura 3.82aTrazado de pistas sin diseo Lgrima

Figura 382bTrazado de Pistas con Diseo Lgrima.


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PANEL PCB.

El Panel PCB es el panel de trabajo diseado para la edicin delPCB, por sus herramientas lo trasforman en un excelente asistente

para la edicin del PCB.

El Panel PCB esta compuesto por 6 Secciones divido en 5 reasCada uno. Figura 3.83

Figura 3.83Panel PCB

Seleccin de Seccin

rea de Seccin 1

rea de Seccin 3

Minivisor

rea de Seccin 2


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Figura 3.84 Seccin Nets Panel PCB

Area Nets

Area Nets Class

Area Primitivas


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Components.

La seccin de Components, Figura 3.85 se divide en tres reas lascuales son:

1. rea Component Class:Es el rea que describe losComponent Class diseados en la edicin del PCB.

2. rea Components:Es el rea que describe los componentsasignados dentro del Component Class seleccionado.

3. rea Component Primitives:Es el rea de los Componentsprimitives del elemento seleccionado.

Figura 3.85Seccin Components Panel PCB

rea ComponentClass

reaComponents

rea deComponentPrimitives


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Rules.

Esta seccin hace referencia a las Reglas de Diseo del PCB es

muy til para la edicin del PCB, es descrita como Rules, Figura3.86

La seccin rules se divide en tres reas las cuales son:

1. rea de Categoras Reglas:Es el rea de las Reglas deDiseo creadas para el diseo de edicin del PCB.

2. rea de Descripcin de Regla:Es el rea que describe las

asignaciones de la regla seleccionada.3. rea de Violaciones de Regla:Es el rea violaciones que se

estn realizando en la regla de diseo.

Figura 3.86Seccin Rules Panel PCB

rea de Categorade Reglas

rea deDescripcin de

Regla

Violaciones deRegla


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From To Editor

En el From To Editor se listan todos los Nets del diseo de PCB

donde se pueden crear grupos para asignar una topologa de PCB.Figura 3.87

La seccin From To Editor se divide en tres reas las cuales son:

1. rea de Nets:Es el rea de Nets del diseo de edicin delPCB.

2. rea de Nodes on Net:Es el rea de Nodos del Net

Seleccionado.

3. rea From-Tos on Net:Es el rea donde son asignados losnodos de unin para realizar la topologa de ruteo.

Para realizar la asignacin de grupos, el procedimiento es:

Seleccionar el net que se elige para asignar la topologade ruteo. Elegir los Nodos on Net disponibles.

Dar clic con el botn izquierdo del Mouse sobre el botnAdd From Todel panel PCB para agregarlo al reaFrom Tos Net en esta rea se asigna la topologa deruteo y da clic con el botn izquierdo del mouse en elbotn Generate.


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Figura 3.87Seccin From-To-Editor

Area deNodes on Net

Area de Nets

AreaFrom-Tos on Net


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Split Plane Editor

La seccin Split Plane Editor permite realizar una observacin alos planos internos del Diseo del PCB. Figura 3.88

La seccinSplit Plane Editorse divide en tres reas las cualesson:

1. rea Layers:Es el rea donde se muestran las capasinternas del diseo creado del PCB.

2. rea Split Plane:Es el rea del plano interno seleccionado.

3. rea Pads/Vias:Es el rea donde de descripcin del planointerno.

Figura 3.88Seccin From to Editor

Area Layers

Split Plane

AreaPads/Vias


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Diferential Pairs Editor

La seccin Diferential Pairs Editor, permite realizar la diferencia

paralela del trazo de pista. Figura 3.89

La seccinDiferential Pairs Editorse divide en tres reas lascuales son:

1. rea Differential Pairs:Es el rea donde se muestran lasdiferencias de trazos paralelos creados en el diseo del PCB.

2. rea Designator:Es el rea donde se designan los trazos dela diferencia y donde se realiza la edicin de las diferenciasparalelas.

3. rea Nets:Son los Nets asignados de las diferenciascreadas.


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Figura 3.89Split Plane Editor

Video 23: Panel PCB

reaDiffential Pairs

rea

Designator

rea Nets
http://v23_ppcb.exe/http://v23_ppcb.exe/


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MODULO PCB EN 3D.

Una vez creado el Diseo del PCB se requiere ver los aspectosque tiene fsicamente con todos sus componentes.

El programa Altium Designer realiza un reenderizado o vista 3D dela placa de PCB, donde al apreciar la vista en 3D el aspecto quetiene el PCB permite tener una idea clara del diseo elaborado.Figura 3.90

Figura 3.90Imagen Modulo PCB en 3D

Para realizar el modelado en 3D del PCB es al ejecutar el comandoView/Board in 3D, Se abre el visor de 3D. Figura 3.91


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Figura 3.91Visor 3D del PCB

El visor de 3D del PCB permite ver el modelo del PCB en 3D,incorpora un panel de trabajo para opciones de la vista del moduloen 3D. Figura 3.92

El panel de trabajo PCB 3D se compone de cuatro reas donde sedesignan.

1. rea de Nets:Muestra la lista de Nets creados en el diseodel PCB donde se puede sobreiluminar un net seleccionadopara observarse en el visor.

2. rea de Dislpay: Muestra la seleccin de los elementos para

mostrarse en el visor.3. rea Eje rotacional del modelo 3D: Muestra un minivisor de

eje rotacional para observar el diseo en un nguloseleccionado.

4. rea Tipo de Presentacin:Muestra el Tipo de Presentacinque tiene el Modulo 3D.

Para tener un reenderizado o vista de 3D adecuado del ModuloPCB creado es necesario asignar o crear el modelo 3D del

componente adecuado a la librera del Componente.Un componente 3D se crea en programas especficos de diseo.


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VERIFICACIN DEL PCB

Al termino de los diferentes procesos que integran el diseo delPCB se realiza su verificacin a travs de las DRC(Design Rules

Cheker) que son es el chequeo de reglas de Diseo.El chequeo de las reglas de diseo es constante en todo el procesode Edicin del PCB y cuando se hace una violacin de las reglas deDiseo establecidas, se identifican con una marca sobreiluminada elPCB.En la Figura 3.93, se muestra una violacin de regla de Diseoidentificada con el color verde sobreiluminado.

Figura 3.93Marca de una violacin de Regla identificada por el DRC

Al identificar los errores creados, se deben realizar los cambios ycorrecciones adecuadas, este proceso se crea cada vez que sehace una revisin del PCB o al realizar cambios en las Reglas deDiseo.


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Un mtodo que permite conocer detalles de las marcas deviolaciones de diseo creadas es atravs de un reporte que seejecuta con el comando Tool/Desing Rule Figura 3.94

Figura 3.94Ventana Comando Desing Rule

Esta ventana se divide en dos columnas una columna donde seelige la categora de regla a checar o las opciones de reporte y en laotra columna se realizan las selecciones que se adicionan al reportede chequeo de reglas de diseo.

Para crear el reporte se da clic al botn Run Desing Rule Checkcon el botn izquierdo del Mouse. El Programa ejecuta el procesode chequeo de reglas de diseo y se genera el reporte Figura 3.95


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Tambin permite que se genere un archivo Figura 3.97, quemuestra los datos de reportes de:

Especificaciones del Modulo

Reporte de CapasReporte del Tamao del OrificioReporte del PadReporte de la ViaReporte de Dibujo de ArcoReporte de TextoReporte de NetReporte de Ruteo

Figura 3.97Reporte General de Datos


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Bill of Materials: Es la lista de materiales del PCB diseado paragenerar la lista de materiales se ejecuta el comando Reports/BillMaterialsver figura 3.98

Figura 3.98Lista de Materiales para el diseo del PCB

Al ejecutar el comando aparece esta ventana que se compone detres partes en el lado derecho se describe en forma de lista loscomponentes que estn el circuito o proyecto, del lado izquierdopodemos adicionar mas columnas para detallar la lista solo hayque activar la casilla de la columna que se desee adicionar y en laparte inferior es la exportacin de datos a otras herramientas

informticas como hojas de calculo, bases de datos y otras.

Video 26: Reportes de PCB e Impresion
http://v26_rpcbi.exe/http://v26_rpcbi.exe/


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4. Realizar una vista previa del documento mediante elcomando File/Print Previewver figura 3.102

Figura 3.102Vista Previa del Documento PCB

5. Elegir la impresora para imprimir el documento ejecutando el

comando File/ Setup Printer, figura 3.103

Figura 3.103Configuracin de impresora


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ARCHIVOS DE FABRICACIN DEL PCB.

Al trmino del diseo de PCB es crear los archivos de Fabricaciny Ensamble, para que se disee el PCB de manera Fsica con las

herramientas necearas.

Para obtener los archivos de fabricacin del PCB es al ejecutar elcomando File/Fabrications Outputs, se despliega un men deopciones de archivos de Fabricacin. Figura 3.104

Figura 3.104Opciones de archivos de Fabricacin.


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Figura 3.106Generacin de Archivos Gerber.

Mask Set: Genera los planos para la mascara Antisoldante osoldante de los componentes.

NC Drill Files:Son los archivos para taladros o mecanismos deperforacin de control numrico.Estos archivos son binarios y tienen los datos de coordenadas ydimetro de perforacin de pads/vias. Figura 3.107


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Figura 3.107Generacin de archivos NC DRILL

Al ejecutar el comando NC DRILL el archivo CAM figura 3.108

Figura 3.108Archivo CAM


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Los archivos de ensamble son:

Assembly Drawings: Genera el plano de colocacin decomponentes, este plano es muy til en el prototipo, por que se

realizan las comparaciones fsicas de los componentes con elplano de colocacin de componentes y se pueden detectardiferencias fsicas. Figura 3.112

Figura 3.112Plano de ensamble de componentes.

Generates Pick and Place files:Genera los archivos de colocacinde componentes. Estos archivos se usan en la maquinaria de

colocacin de componentes. Figura 3.113


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Reporte de colocacin de componentesDesignator Footprint Mid X Mid Y Ref X Ref Y Pad X Pad Y TBRotation CommentJ2 JACK 97.536mm 23.114mm 100.584mm 20.828mm 94.361mm20.955mm T 180.00 PWRC1 CAPR5-4X5 14.13mm 85.25mm 14.13mm 85.25mm 16.63mm

85.25mm T 180.00 Cap2C2 CAPR5-4X5 14.13mm 80.17mm 14.13mm 80.17mm 16.63mm80.17mm T 180.00 Cap2C3 CAPR5-4X5 14.13mm 75.09mm 14.13mm 75.09mm 16.63mm75.09mm T 180.00 Cap2C4 CAPR5-4X5 73.82mm -4.92mm 73.82mm 4.92mm 71.32mm -4.92mmT 360.00 Cap2C5 CAPR5-4X5 56.04mm -4.92mm 56.04mm 4.92mm 53.54mm -4.92mm T360.00 Cap2C6 CAPR5-4X5 77.63mm 24.29mm 77.63mm 24.29mm 80.13mm24.29mm T 180.00 Cap2C7 CAPR5-4X5 79.154mm 63.66mm 79.154mm 63.66mm 81.654mm63.66mm T 180.00 Cap2C8 CAPR5-4X5 79.154mm 68.486mm 79.154mm 68.486mm 81.654mm68.486mm T 180.00 Cap2

C9 CAPR5-4X5 79.154mm 73.566mm 79.154mm 73.566mm 81.654mm73.566mm T 180.00 Cap2C10 CAPR5-4X5 78.9mm 78.9mm 78.9mm 78.9mm 81.4mm 78.9mmT 180.00 Cap2C11 CAPR5-4X5 68.74mm 78.9mm 68.74mm 78.9mm 71.24mm 78.9mmT 180.00 Cap2C12 CAPR5-4X5 68.74mm 73.82mm 68.74mm 73.82mm 71.24mm73.82mm T 180.00 Cap268.74mm 86.776mm 74.28mm T 270.00 D Connector 9P1 HDR1X2 3.97mm 83.726mm 5.24mm 83.726mm 5.24mm 83.726mmT 180.00 Header 2P2 HDR1X8 36.99mm -2.38mm 28.1mmR3 AXIAL-0.3 2.7mm 75.09mm 2.7mm 75.09mm 2.7mm 71.28mm T90.00 Res1

R4 AXIAL-0.3 20.48mm 74.836mm 20.48mm 74.836mm 20.48mm71.026mm T 90.00 Res1R5 AXIAL-0.3 81.44mm -1.11mm 81.44mm 1.11mm 81.44mm -4.92mm T90.00 Res1R6 AXIAL-0.3 93.124mm 43.34mm 93.124mm 43.34mm 96.934mm43.34mm T 180.00 Res1S1 SPST-2 94.14mm -2.888mm 94.14mm 2.888mm 94.14mm -0.348mmT 270.00 SW-PBU1 N020 13.97mm 59.436mm 13.97mm 59.436mm 25.4mm 63.246mmT 180.00 ADC0804CNU2 N020 64.93mm 34.45mm 64.93mm 34.45mm 68.74mm 23.02mm T90.00 SN74HCT373NU3 SOT129-1 52.23mm 10.066mm 52.23mm 10.066mm 28.1mm2.446mm T 360.00 P80C32SBPNU4 N014 77.63mm 38.26mm 77.63mm 38.26mm 81.44mm 30.64mm T90.00 SN74HCT00NU5 N016 44.864mm 64.93mm 44.864mm 64.93mm 53.754mm 68.74mmT 180.00 SN74HCT138NU6 DIP40 13.094mm 27.21mm 5.494mm 50.96mm 5.494mm 50.96mmT 360.00 8255U7 710B-01 52.07mm 39.116mm 52.07mm 39.116mm 48.26mm55.626mm T 270.00 MCM6264PU8 J028 35.814mm 38.862mm 35.814mm 38.862mm 28.194mm55.372mm T 270.00 SMJ27C128JU9 PE16A 71.28mm 56.04mm 71.28mm 56.04mm 62.39mm 52.23mmT 360.00 MAX232AEPEU10 221A-04 90.33mm 9.304mm 90.33mm 9.304mm 90.33mm 11.844mmT 270.00 MC7805CTY1 R38 65.438mm -4.92mm 65.438mm 4.92mm 63.888mm -4.92mm T

90.00 XTAL


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GENERADOR DE OBRA.El Programa Altium Designer tiene la opcin de realizar lageneracin de obra donde integra archivos de fabricacin,ensamble, reporte, etc., a travs de Output Jobdonde integran laLista de materiales, Planos de capa, Planos de ensamble, Gerber,NC drill, Pick and Place. Planos de ensamblaje, Netlist, etc. Lageneracin de obra es de gran utilidad en aplicaciones demanufactura o para otros proyectos.

Para ejecutar el Generador de Obra Output Job, se ejecuta elcomando File/New/Output Jobse abre el editor generador deobra. Figura 3.114

Figura 3.114Archivos de Generacin de Fabricacin y Ensamble.

El editor generador de obra organiza los archivos a ejecutar lossiguientes grupos:

Assembly Output

Documentation Output

Fabrication Output

Netlist Output


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CAPITULO IV: LIBRERAS DE COMPONENTES.

EDITOR DE LIBRERIAS DE ESQUEMA.

En ocasiones cuando no localizamos un componente o no existela librera de un componente en especifico, se tiene la necesidad decrear el smbolo del componente este smbolo lo vamos a conteneren una librera para poder acceder a esta librera y colocar elcomponente creado a la hoja de esquema.

Para crear el smbolo de un componente se realiza a travs delEditor de libreras, este editor nos permite crear dentro de susopciones el smbolo de un componente agregarlo a una librera y

asociar el smbolo de componente a archivos para su modelotridimensional, Footprint, anlisis de integridad, simulacin yatributos del smbolo de componente creado

Tambin es posible modificar smbolos de componentes creados yrealizar cambios del smbolo del componente.

Para acceder al Editor de Libreras de Esquema es ejecutar elcomando File/New/Library/Schematic Library el cual abre unentorno de trabajo ver figura 4.1

Figura 4.1Entorno de trabajo del Editor de Esquema


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Panel SCH Library.

El panel SCH Library permite hacer el manejo de edicin para lacreacin de un smbolo de esquema (ver figura 4.3).

Figura 4.3Panel SCH Library

Lista decomponentes

Aliases

Pines

Modelo


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Properties) propiedades de pin ver figura 4.5 en la cual se accedea diferentes opciones para dar las propiedades del pin.

Figura 4.5 Ventana de Propiedades de pin (Pin Properties)

Al establecer las propiedades de cada pin nos a una idea mas clarade cmo esta definido el smbolo de componente creado omodificado, ahora para darle propiedades al smbolo decomponente se realiza al ejecutar el comando Tool/ParameterManager y se abre la ventana de propiedades de componente verfigura 4.6


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Figura 4.6 Ventana de Propiedades de Componente

La ventana de propiedades de componente esta dividida en gruposde descripcin del componente son:

Properties:Es donde se dan propiedades del componente como elDesignator, Comment, Description.Designador Comentarios delcomponente, Descripcin.

Library Link:Describe a que librera esta asociada.

Graphical: Describe el Modo de Representacin Grafica yopciones de habilitacin de pines o color.

Parameters:Son los parmetros que describen al componente y eneste grupo se adicionan los parmetros que se describan alcomponente.

Models:Este grupo estn asignados los modelos asociados alcomponente como PCB 3D, Footprint, Simulacin, etc.


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Reportes de Smbolo de Componente.

Los reportes nos dan informacin que solicitemos dentro de lasopciones establecidas en el editor de libreras de esquema existen

cuatro tipos de reportes que estn contenidos en el men Reports.

Component: Da un reporte del componente el cual es ladescripcin de pines y datos del componente. Ver figura 4.7

Figura 4.7Reporte de Componente

Library List: Muestra la lista de componentes que estn contenidosen la librera. Ver figura 4.8


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Figura 4.8 Reporte de Library List

Library Report: Es el reporte de la librera el cual es la informacincompleta de los componentes que estn en la librera.

Schematic Library ReportLibrary File Name C:\Diseos PCB\Componente\TMS470.SchLib

Library File Date/Time domingo, 09 de abril de 2006 14:02:14

Library File Size 11264

Number of Components 1

Component List TMS470


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LibraryReference

TMS470

Description Microcontrolador 16/32BitsFlash

Kind Standard

Aliases Component has no aliasesDesignator U?

Number ofParameters

3

Number ofPins

100

Number ofModels

2

ParametersName Value Type Visible

Fabricante Texas Instruments STRING False

Datasheet TMS470RA1256 STRING False

Comment TMS470 STRING True

ModelsModel Name

Model Type PCB3D

Model Name LCC100

Model Type Footprint

Description

Height 0mil

Dimension 1448mil x 1448milNumber of Pads 100

Number ofPrimitives

109

Component Rule Check: Es el reporte de verificacin de reglas yde la informacin que se ha seleccionado ver figura 4.9 dar un

reporte y el dato a mostrar son los errores que han sidolocalizados. Ver figura 4.10


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EDITOR DE LIBRERIAS COMPONENTES DE PCB.

En el diseo del PCB se hace el uso de componentes paracolocarlos en el PCB, pero cuando el componente no existe o el

modelo del componente no es el adecuado para el diseo que seelabora, es necesario crearlo o modificarlo.

Los componentes para el PCB estn contenidos en libreras, si elcomponente para el PCB no existe o hay que realizarmodificaciones para el desarrollo del diseo entonces se crea lalibrera que designa al los componentes creados para usarse enel documento de PCB.

Para crear un componente de PCB se realiza a travs del Editor delibreras de PCB, este editor nos permite crear dentro de susopciones el componente de PCB agregarlo a una librera de PCB yasociar el componente a una Librera de smbolos para Esquemas.

Para acceder al Editor de Libreras de Componentes PCB esejecutar el comando File/New/Library/PCB Library el cual abre elentorno de trabajo. Figura 4.11

Figura 4.11Editor de Componentes de PCB


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El editor de componentes es donde se realiza la estructura de loscomponentes o elementos electrnicos que se colocan fsicamentesobre el PCB. La interfase de trabajo es similar al Editor de PCBFigura 4.12

Figura 4.12Editor de Componentes PCB

Las herramientas de uso comn son:

La barra de iconos PCB Lib Placement y el Grid. Figura 4.13

Figura 4.13Barra de iconos

Esta barra de iconos es til para la edicin del componente endisear los trazos, geometras curvas colocacin de pads, etc.

El Tabulador de Capas es de gran utilidad en el diseo delcomponente para establecer trazos de pista en una capa, disear laimagen de dibujo en otra capa y como sea definido se realice elcomponente para ser colocado en el rea de PCB. Figura 4.14

Figura 4.14Capas para el Diseo del Componente PCB

MENUSDEZPLEGABLES

BARRA DEICONOS

CURSOR DEVENTANA

PANELPCB

MINIVISORCAPASDE PISTA


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El Panel PCB Library es un gran asistente para la creacin delcomponente de PCB. Figura 4.15

Figura 4.15Panel PCB Library

Componentes

Primitivas de

Componentes

Minivisor


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Las secciones que componen el Panel PCB Libraryson:

Componentes:Es el rea donde se designa los componentes eindica el numero de Pads y primitivas que forman el componente.

Primitivas de Componentes:Es el rea donde se da ladescripcin de las primitivas que forman el componente.

Minivisor:Es el rea que muestra el rea de trabajo presente delPCB en un recuadr que tambin es til para el Paneo.

En el programa Altium Designer las primitivas son los elementos uobjetos bsicos para realizar la imagen del Componente como:lneas, trazos, arcos, etc.

Diseo de Componente PCB

Para Disear un componente hay que tener los siguientes datos:

Conocer el funcionamiento y caractersticas del Componente. Identificar el Tipo de Encapsulado del Componente Dimensiones fsicas del Componente Identificar los Terminales de Contacto o unin


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Figura 4.16Componentes Electrnicos

Figura 4.17Documentacin del Componente Electrnico.

Documentacin deFuncionamiento yCaractersticas del

Componente

Componentes


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Figura 4.18tipos de encapsulados para componentes.

Los encapsulados de componentes varia segn las especificacionesque se requieren para el diseo electrnico y el fabricante ofreceuna gran variedad de encapsulados de componentes segn losrequerimientos, donde los tipos de encapsulados comunes son:(DIP, SOIC, LQFP, TSSOP, DFQ, QFN) una informacin adecuada

para conocer el tipo de encapsulado del componente es solicitar alfabricante las hojas de especificaciones del componente.

Las dimensiones fsicas del componente se obtienen de las hojasde especificaciones del componente o directamente con elfabricante y se hace uso de las dimensiones para disear elfootprint del componente.

El Footprint es la imagen del tipo de encapsulado del componentepara el PCB, donde se soldan los pines del componente o secoloque al contacto con el PCB.

Identificar el Tipos de Encapsulados


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Descripcin del Componente

Para realizar la descripcin del Componente se ejecuta el comando

Tools/Component Propiertiesse abre una ventana donde serealiza la descripcin y se le da un nombre al componente. Figura4.21

Figura 4.21Descripcin del Componente.


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Asistente de Creacin de Componente:El editor de librerascomponentes de PCB tiene un asistente para crear el componente atravs de unas opciones para el diseo del componente que es unaopcin de gran utilidad y simplifica el tiempo de diseo dedicado a

crear el footprint. Figura 4.22

Figura 4.22Asistente de Diseo de Componente PCB.

Al terminar el diseo del Footprint se genera la librera deComponente de PCB y dependiendo de la utilidad del Footprint se

adiciona a una librera de smbolo de componente o se utilizadirectamente en el editor de PCB.Figura 4.23


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El circuito que se muestra, se simula con las herramientas desimulacin para obtener los resultados en el Editor de Simulacin5.2

Figura 5.2Resultados del Simulacin.

La simulacin de circuitos permite conocer la respuesta de loscomponentes a estmulos generados como son las fuentes dealimentacin o valores predefinidos a los componentes.

El desarrollo de simular un circuito es proporcionar los datos que serequieren en la simulacin que son los valores de los componentes,los valores de las fuentes de alimentacin, establecer los nodos dered donde se requieren los resultados de la simulacin del circuito.

El procedimiento para simular es el siguiente:

1. Hacer el esquema del circuito.2. Colocar los parmetros de los componentes.3. Colocar las fuentes de Alimentacin o generar las seales

para el circuito.4. Asignar los nodos que se requiere conocer sus resultados.


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5. Asignar el tipo de Anlisis de circuito que se Requiere.6. Ejecutar la simulacin.7. Conocer los resultados del Circuito Simulado.

El programa Altium Designer permite que en el editor de esquema

se realice el circuito a simular y tiene barras de iconos conherramientas para simular como se muestra en la figura 5.3

Figura 5.3Barras de Iconos que se pueden usar para realizar una Simulacin.

Los componentes del circuito a simular es necesario que tengan su

modelo de simulacin por que sin el no es posible simular, losmodelos de simulacin de los componentes comnmente estnbasados en algoritmos SPICE si no se cuenta se disear en losformatos que soporte el programa.

Se muestra un ejemplo de un algoritmo SPICE para un transistor2N2222A a continuacin:

*2N2222A*Si 500mW 40V 800mA 300MHz pkg:TO-18 3,2,1

.MODEL 2N2222A NPN(IS=8.11E-14 BF=205 VAF=113 IKF=0.5 ISE=1.06E-11+ NE=2 BR=4 VAR=24 IKR=0.225 RB=1.37 RE=0.343 RC=0.137 CJE=2.95E-11+ TF=3.97E-10 CJC=1.52E-11 TR=8.5E-8 XTB=1.5 )

* Origin: Mcebjt.lib

Los algoritmos SPICE se adicionan al componente para ser elmodelo de simulacin.


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Creacin de un Modelo de Simulacin para unComponente.

Una forma til para crear el modelo de simulacin de un

componente es cargar el algoritmo SPICE en una librera local lacual la ejecutamos con el comando File/New/Mixed SignalSimulation/AdvancedSimModelFigura 5.4

Figura 5.4Comando AdvancedSim Model

El cual abre un nuevo documento y lo nico que hay que realizar esescribir el algoritmo SPICE del Componente y guardarlo como semuestra en la figura 5.5


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Simulacin del Circuito.

Una vez colocados todos los parmetros para realizar la simulacindel circuito se realiza con el comando Design/Simulate/MixedSim

como se muestra en la figura 5.6

Figura 5.6Comando Mixed SimTambien se posible realizarlo al hacer uso de la barra de iconosMixed SimFigura 5.7

Figura 5.7Barra de iconos Mixed Sim.

Una vez ejecutado el comando Mixed Sim, aparece en pantalla una

ventana con diferentes opciones. Figura 5.8


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Figura 5.8Setup de Anlisis al simular el circuito

Se pueden realizar 10 Diferentes tipos de Anlisis al simular elcircuito solo hay que activar la ventana para determinar que tipo deanlisis se ejecuta y se muestran los resultados. Figura 5.9


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Figura 5.9Resultados de Anlisis

Al tener los resultados es posible realizar atributos a las graficascomo Rango Color, Adiccin de una nueva Grafica o realizar unNuevo Anlisis.

Para conocer el proceso de simulacin se puede orientar en elsiguiente video.
http://v30sca.exe/

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Diseño Electronico Con Altium Designer D2