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!"#$%&' !"#)%''*#+,- !"#$%&'( *+ ,%$#+"- ,%$.+--&$/'( 1 Practicas De Electrónica Rev. 2.0 Febrero 2012 “Diseño de Circuitos Impresos: Esquemático y PCB” Material Requerido: A continuación se muestra la lista de materiales empleados en el desarrollo de la práctica con la unidad aritmética y lógica. Tabla 1: Lista de componentes Cant. Núm. De Parte Descripción 1 PCB 5x5 Tablilla PCB para circuito impreso de 5x5 cm (L x W) 2 CN-CONN-2 Conectores con tornillo de 2 pines 1 LM317T Regulador Positivo Variable, 1.27 a 30V, TO-220 1 DB107 Puente rectificador de diodos de 1 Amper o Similar 1 2200 uF / 35V Capacitor Electrolítico de 2200 uF a 35 Volts, Axial o Radial 2 100 nF Capacitores Cerámicos de 100nf a 35V (0.1uF) 1 10 uF / 35V Capacitor Electrolítico a 35V 1 100 uF / 35V Capacitor Electrolítico a 35V 2 1N4007 Diodos Rectificadores de propósito General 1 5 Kohms Potenciómetro de 5 Kohms lineal, Preset. 1 470 Ohms Resistencia a ! watt 1 LED Diodo led de 3mm o 5mm cualquier color 1 Estaño 1 metro de estaño con aleación 60-40 1 Cautin Cautín para soldar Desarrollo de la práctica: 1.- De acuerdo al siguiente diagrama que se muestra en la figura 1; capturar el diagrama en el software que mejor le convenga ( Altium Designer o Proteus Professional). Figura 1: Esquemático de la fuente de alimentación. 2. Para realizar la captura del esquemático de la fuente puede utilizar los componentes “genéricos” que traen ambos programas.

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Tutorial de Proteus, nivel básico

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1 Practicas De Electrónica Rev. 2.0 Febrero 2012

“Diseño de Circuitos Impresos: Esquemático y PCB”

Material Requerido:

A continuación se muestra la lista de materiales empleados en el desarrollo de la práctica con la unidad aritmética y lógica. Tabla 1: Lista de componentes Cant. Núm. De Parte Descripción

1 PCB 5x5 Tablilla PCB para circuito impreso de 5x5 cm (L x W) 2 CN-CONN-2 Conectores con tornillo de 2 pines 1 LM317T Regulador Positivo Variable, 1.27 a 30V, TO-220 1 DB107 Puente rectificador de diodos de 1 Amper o Similar 1 2200 uF / 35V Capacitor Electrolítico de 2200 uF a 35 Volts, Axial o Radial 2 100 nF Capacitores Cerámicos de 100nf a 35V (0.1uF) 1 10 uF / 35V Capacitor Electrolítico a 35V 1 100 uF / 35V Capacitor Electrolítico a 35V 2 1N4007 Diodos Rectificadores de propósito General 1 5 Kohms Potenciómetro de 5 Kohms lineal, Preset. 1 470 Ohms Resistencia a ! watt 1 LED Diodo led de 3mm o 5mm cualquier color 1 Estaño 1 metro de estaño con aleación 60-40 1 Cautin Cautín para soldar

Desarrollo de la práctica:

1.- De acuerdo al siguiente diagrama que se muestra en la figura 1; capturar el diagrama en el software que mejor le convenga ( Altium Designer o Proteus Professional).

Figura 1: Esquemático de la fuente de alimentación. 2. Para realizar la captura del esquemático de la fuente puede utilizar los componentes “genéricos” que traen ambos programas.

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3. Recuerde que lo importante en la captura del diagrama esquemático es colocar de forma correcta todos los componentes, verificando especialmente la polaridad de cada uno. 4. La Entrada AC esta indicada como un conector de 3 pines, pero puede poner fácilmente uno de 2 pines, estos tienen como medida una separación entre pines de 2.54 mm. Este tipo de componentes se encuentran de la siguiente manera. a) Proteus Profesional: Pasos: Connectors ! Headers Blocks ! SIL-100-02

b) Altium Designer:

5.- Recuerde que al termino de capturar su esquemático verifique bien y de forma correcta que contengan los footprints necesarios de acuerdo al tamaño de sus componentes físicos.

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6.- A continuación le indico los Footprints correctos para el diseño de su circuito impreso mediante el software proteus. a) Regulador LM317T ! TO220

b) Resistencias de ! Watt ! RES40

c) Capacitores Cerámicos ! CAP15

d) Diodos ! DO35 o DO41

d) Puente de Diodos ! BRIDGE2 o DFM

Nota: Para el footprint del capacitor electrolítico lo idóneo seria saber la matricula del fabricante, en caso de que no se tenga a la mano se puede crear de la siguiente forma.

7.- Con respecto al procedimiento 6, en caso de nuestro capacitor electrolítico, podemos medirlo con una regla y pasarlo directamente al ARES en Proteus, para

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realizarlo es sumamente fácil como lo muestro aquí o desde la hoja de datos del dispositivo.

Forma Física del Capacitor

Nota: De acuerdo a las dimensiones físicas marcadas en la tabla de Dimensions el capacitor en este ejemplo es de 220uF a 16v y mide 18mm x 20 mm.

Como se menciono anteriormente puede ser usado desde las hojas de datos o emplear una regla y medir sus dimensiones fisicas.

Nota: Al emplear una regla usted debe de estar conciente que por unos cuantos mm las medidas van a ser inexactas, para este caso solo mida la distancia entre los pines del capacitor y tambien de la misma forma el diametro externo del capacitor.

A) Seleccionamos un par de pads y los colocamos en el are de trabajo de ARES.

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B) Seleccionamos la Regla que trae ARES para ajustar la distancia que habrá entre cada PAD del capacitor electrolítico.

C) Recordemos que por default ARES toma las medidas en milésimas de pulgadas por lo cual habrá que cambiar las medidas a centímetros, para ello damos clic derecho sobre la regla que tenemos trazada entre los pads y seleccionamos Edit Properties.

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6 Practicas De Electrónica Rev. 2.0 Febrero 2012

D) Seleccionamos Edit Properties y cambiamos en el cuadro de dialogo la letra “A” por la letra “C”; es decir %A ! %C

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7 Practicas De Electrónica Rev. 2.0 Febrero 2012

E) Obtendremos una nueva visualización de la distancia entre ambos pads pero ahora en centímetros.

F) Una vez ajustadas las distancia entre ambos pines, ahora trazamos la dimensión externa del componente, esto ayudara para no superponer dicho componente con otro mismo. Dando como resultado la siguiente forma.

G) Seleccionamos 2D Graphics Circle mode para realizar el contorno del componente

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H) Hacemos click derecho en el centro de la regla que tenemos en el ARES, esto servirá como patrón para el contorno. Una vez haciendo click derecho solo estiramos hacia alguno de los dos extremos dando como resultado el contorno del componente, la línea externa debe quedar en color azul.

I) Seleccionamos cada uno de los pads por separado, hacemos click derecho ! Properties y cambiamos Style a C-80-30 que es aproximadamente a un pad equivalente de 1.8 mm x 0.75 mm.

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9 Practicas De Electrónica Rev. 2.0 Febrero 2012

J) Una vez terminando de editar los pads trazamos un recuadro sobre el contorno del dispositivo quedándonos de esta forma.

k) Seleccionamos en el menú principal Library y posteriormente Make Package

L) Editaremos el menú Make Package, indicando el nombre del nuevo componente, categoría, subcategoría, descripción. Por default se guardara en la carpeta USERPKG.

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M) Para este caso los parámetros que utilice son los siguientes.

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N) Si el procedimiento fue correcto ARES nos mostrara en el menú de componentes, el que hemos creado siguiendo los pasos anteriormente y con ello ya procederemos a emplearlo en nuestro diseño.

Nota: Podemos borrar los pads y las líneas empleadas para crear este nuevo componente.

8.- Ahora que ya tenemos todos nuestros footprints podemos empezar a acomodar todos los componentes para posteriormente trazar las pistas adecuadas entre cada uno de ellos.

a) La recomendación principal en este diseño es que máximo las líneas deben de soportar 1Amper, que es con lo cual el regulador LM317T trabaja.

9.- Seleccionamos todos los footprints a utilizar y los colocamos en el área de trabajo del ARES de tal forma que sea de fácil conexionado todo el circuito.

a) Recuerde que para los circuitos de inserción o Troug Hole se emplea la capa Botton Copper.

b) En caso de estar seleccionada la capa Top Copper, solo oprima la barra espaciadora de su teclado y automáticamente cambiara a Botton Copper.

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10.- Seleccionamos cada componente y lo posicionamos en la hoja de trabajo de ARES; este procedimiento es repetitivo para cada uno de ellos.

11.- Para realizar el conexionado de las pistas seleccionamos la opción Track mode y elegimos el tamaño de las pistas. T8..T10..T40..T80… etc

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12.- Ahora procedemos a realizar la conexión, solamente debemos posicionarnos sobre el pad, hacemos click izquierdo del primer pad que deseo conectar y vamos trazando las líneas por donde queremos que esta pase.

Nota: Véase que la línea se esta trazando a 45 grados a partir del Pad arcado como “+” del puente de diodos.

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13.- ahora solo arrastramos la línea hacia el otro extremo en el cual vamos a hacer el termino de esa primer pista.

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14.- En el diseño de circuitos impresos, esta mal vista que las líneas tengan cortes de 90 grados, para ello se deben de editar esas líneas dando como resultado un mejor acabado en el diseño del PCB, los cortes de las líneas son de 45 grados.

15.- El resultado que se obtendrá al aplicar lo comentado en el procedimiento 14 es el siguiente.

16.- El resultado final del circuito conexionado de forma correcta y de acuerdo al diagrama proporcionado al inicio de esta practica es el siguiente.

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17.- El procedimiento para imprimir nuestro diseño es el siguiente, solo seleccionamos en el menú principal la opción Output ! Print

18.- En el menú de impresión aparecerá por default la impresora que este conectada o instalada en su computadora y/o laptop.

Nota: Por default estarán activadas las caras Top Copper, Botton Copper y Top Silk. Deshabilite las opciones Top Copper y Top silk para poder enviar a imprimir nuestro primer diseño.

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19.- Véase el Anexo 2: Creación del PCB, para mayor información en el diseño de circuitos impresos con el método de transferencia térmica.

Recomendaciones:

I) Utilizando el ARES para realizar el PCB tenga en cuenta que el área de impresión si usted lo modifica una vez desde en el menú, tendrá que calcular de nueva cuenta el mismo área para realizar la impresión correcta. Consejo: Cuando realice este procedimiento desde el menú de la impresora solo deshabilite TOP COPPER y TOP SILK dejando BOTTOM COPPER y NO modifique el área de impresión.

II) Para una correcta grabación del circuito impreso utilice una impresora Láser, ya que las de inyección de tinta para dicho proceso no sirve.

III) La dimensión máxima para su diseño en el circuito impreso es de 50mm x 50mm (5cm x 5cm).

IV) Empleando la opción BOTTOM COPPER (azul) el diseño se imprime tal y cual se elaboro sin darle MIRROR al diseño, si usted empleo la capa TOP COPPER (Roja) entonces si debe de emplear el MIRROR.

V) Puede utilizar una plancha para realizar el proceso de transferencia térmica.

VI) Le sugiero que lea el siguiente enlace para una mayor comprensión en la elaboración de los circuitos impresos:

www.rhernandezg.blogspot.es Diseño de circuitos Impresos PCB