INDICE

1.- Introducción

2.- Schematic Desing Tools

3.- P.C. B.

4.- Laboratorio

5.- Esquemas

Para realizar el diseño de esta placa, las herramientas de OrCAD que tendré que utilizar serán:

• D.M.T. esta herramienta es la que se debe utilizar antes de empezar a realizar cualquier diseño ya que esta es la que nos va a permitir crear el diseño, darle nombre. Además el D.M.T. me va a dejar entrar en otro diseño, restaurar un diseño, borrarlo, grabar mi diseño en un disquete, etc. A esta última opción se le denomina “Back Up”.

• S.D.T. que es la herramienta que me permite el diseño de los esquemas.

• P.C.B que me permitirá hacer la placa del circuito impreso.

Estas dos herramientas se encuentran nada más entrar en el programa “OrCAD”, en el menú principal. Para entrar en cada una de ellas debo hacer doble click sobre el botón izquierdo de mi ratón, que es la manera de ejecutarlas. Si por el contrario pulsamos una sóla vez sobre el botón izquierdo del ratón me aparecerá el siguiente menú: Execute, Local Configuration, Assign Hot Key, Configure ESP, Help.

¿CÓMO CREAR UN DISEÑO?

Para empezar a crear un diseño, debemos picar en la opción DMT(Desing Management Tools), del menu principal de OrCAD, y ejecutarla. Una vez dentro nos aparece un menú. Entonces elejimos “Create Design” y le indicamos el nombre que le queremos poner a nuestro diseño.

Una vez hecho esto, elejimos el nombre de nuestro nuevo diseño entre todos los demás, pulsamos OK. y entramos dentro del SDT.

2.1. PARTES DEL S.D.T.

El S.D.T. está dividido en los siguientes grupos:

2.2. EDITORES DE ORCAD (EDITORS)

COMANDOS DEL DRAFT

• Again: nos presenta de nuevo el último comando que hemos utilizado. Nos ahorra algun tiempo si tenemos que utilizar varias veces seguidas el mismo comando.

• Block: sirve para trabajar con areas específicas de la hoja en la que estamos creando nuestro diseño. Trabaja en bloques. El comando “Block” contiene las suiguientes opciones:

• Move: nos permite cambiar de posición o de zona del diseño aquellas partes del mismo que deseemos colocar en otro lugar. Le debemos marcar lo que queremos cambiar.

• Drag: mueve objetos o areas del diseño, que incluyen buses y conexiones, sin perder su conectividad.

• Fixup: sirve para volver a dibujar cables de conexiones y buses añadiendo nuevos segmentos. Vuelve a colocar de forma ortogonal lo que hemos movido con el “Drag”.

• Save: sirve para recuperar una ventana que hayamos perdido en todas las demás pantallas que queramos. Para recuperarla lo hemos de hacer mediante el “Get”.

• Export: nos permite salvar objetos o zonas que hayamos definido en un fichero.

• Import: recupera el fichero que has guardado mediante el “Export”.

• ACSII Import: muestra sobre la hoja de trabajo ficheros de texto.

• Text Export: mediante este comando puedo pasar un texto que tengo en la hoja de trabajo a “ACSII”.

Las etiquetas, el part value y referencias no se consideran texto, así como todo aquello que esté de color blanco. Sólo se considera texto todo aquello que se encuentre en azul.

• Conditions: sólo sirve para informarnos del uso que le estamos dando a la memoria.

• Delete: nos permite borrar objetos o grupo de objetos. Si nos confundimos y borramos algo que no dseabamos borrar tenemos la opción de pulsar el botón izquierdo del ratón y luego picamos en “UNDO”; de esta manera nos vuelve a aparecer lo que no queriamos haber borrado.

• Edit: sirve para editar cajetines, etiquetas, terminales de alimentación, las referencias,... También selecciona las partes y los pinnes que tengan más de una parte por encapsulado. Además podemos hacer que sean visibles o no y de mover las referencia de los componentes.

Diseño de hojas jerárquicas: nos situamos con el ratón dentro de una hoja y pulsamos EDIT, entonces nos aparece otro menú donde debemos pulsar en EDIT de nuevo. Entonces nos aparecerá el suiguiente menú:

• Add-Net: Añade conexiones. Para añadir la conexión debo situar el puntero del ratón en una zona libre ya que si lo situo en una zona que ya esté ocupada con otra conexión me dará error.

• Edit: edita el nombre o tipo de entrada de una conexión.

• Name: permite dar nombre al esquema que estamos tratando. Lo hace con letras rosas.

• Filename: nombre del archivo en el que se encontrará toda la información referenta a la hoja .

• Size: mediante este variamos el tamaño de la hoja jerárquica.

Mediante el comando EDIT también realizamos la Ediccion de los Componentes de nuestro diseño. Cuando queramos editar un componente debemos situar el puntero del ratón encima del componente y pulsar el botón derecho de nuestro ratón. Entonces nos aparecerán las suiguientes opciones o campos:

• Reference: es el nombre del componente. Podremos cambiarlo, moverlo de lugar y ocultarlo.

• Part Value: es el campo que contiene el valor del componente o bien, si es un circuito integrado, su nombre.

• 1st,..3st.: estos campos almacenan información adiccional sobre cualquier componente.

• Sheet Part Name: se utiliza cuando queremos que un componente se comporte como si fuera una hoja de trabajo autónoma.

• Orientation: nos permite girar de posicion todos los componentes. Todas las rotaciones se hacen respecto a la posición original del componente.

Mediante el comando EDIT tambien podemos realizar la Edicción del Cajetín de la hoja de trabajo: Código de Revisión, Título del Esquema, Nº del Documento, Nº del Esquema, etc

• Find: localiza una cadena de caracteres dentro de una hoja de trabajo. Mediante este comando podremos localizar contenidos de los campos, módulos de alimentación, referencias, nobres de las hojas, textos, etiquetas, part value, etc

• Get: permite seleccionsr componentes de la base de datos de librerías y traerlos a la hoja de trabajo.

• Hardcopy: envía la actual hoja de trabajo a la impresora o a una librería. Desde aquí no nos permite salida a el plotter ni permite escalar el diseño ya que la resolución es siempre de 1000 p.p.p.

• Inquire: pregunta sobre errores o datos ocultos en el esquema.

• Jump: nos permite saltar a etiquetas definidas en el esquema. Estas etiquetas las definimos mediante el comando Tag. Estas etiquetas no son visibles.

• Library: muestra las librerías que han sido incluidas en la configuración del DRAFT. Además, podremos visualizar el contenido de estas librerías, bien en un listado o de una en una.

• Directory: muestra todas las librerías. Si pulsamos en la opción “Screen” nos mostrará en la pantalla todos los componentes de la librería seleccionada.

• Browse: nos muestra de forma gráfica el contenido de las librerías, es decir, el dibujo de todos los componentes.

• All Parts: si elejimos esta opción visualizaremos todos los componentes de las librerías que seleccionemos, desde el principio hasta el final.

• Selected Parts: con esta opción visualizamos el componente que hayamos especificado en la librería seleccionada.

• Place: este comando contiene las suiguientes opciones:

• Wire: hace conexiones entre los componentes.

• Bus: sirve para hacer conexiones múltiples entre componentes, hace buses.

• Juntion: nos permite distinguir cuando hay conexión eléctrica entre lineas y cuando no la hay.

• Entry (bus): nos permite conectarle a un bus: cables u otro bus mediante entradas.

• Label: son identificadores que conectan señales sin que estén físicamente unidas. Las etiquetas las debemos de poner siempre sobre la línea de conexión o a la derecha (en horizontal).

• Module Port: para interconexionar señales entre diferentes hojas de trabajo. Especifican nombres de conexiones de terminales o buses.

• Power: pone las alimentaciones(VCC) donde las necesitemos.

• Sheet: situa en los esquemas jerárquicos símbolos de una hoja de un nivel inferior.

• Text: nos permite poner comentarios en la hoja de trabajo.

• Dashed Line: sirve para trazar lineas discontinuas que no son lineas de conexión ni nada. Te permiten remarcar una zona específica de la hoja de trabajo.

• No Conect: sirve para desconectar puntos del esquema.

• Layout: define una marca para pasar esa información PCB, a la hora de hacer el circuito impreso.

• Quit: el comando QUIT está compuesto por los suiguientes subcomandos:

• Enter Sheet: nos permite movernos por el diseño jerárquico e ir descendiendo niveles de esa hoja jerárquica. Para descender de nivel lo hacemos mediante Enter y para subir de nivel co Leave.

• Leave Sheet: nos permite subir de nivel jerárquico.

• Update File: salva los cambios realixados en diseño.

• Write to File: guarda la información de una hoja en un fichero.

• Initialite: nos permite cambiarnos de la hoja de trabajo sin salirnos del Draft.

• Abandone Edits: lo usamos cuando queremos salirnos del Draft.

• Suspend to System: nos envía al modo MS-DOS.

• Repeat: repite la entrada del último objeto que hayamos puesto.

• Set: dentro del comando SET nos encontramos las suiguientes opciones:

• Back up: nos permite realizar copias de seguridad de los ficheros automáticamente.

• Drag Buses: nos permite mover los buses automáticamente.

• Error Bell: cuando cometemos un error, el ordenador da un pitido.

• Left Button: nos permite activar el botón izquierdo del ratón para seleccionar cualquier comando de los submenus.

• Orthogonal: si está activado, nos permite hacer el trayecto de los buses de forma ortogonal.

• Show Pins: si está activado, nos permite ver en la pantalla el número de pins que tienen los componentes.

• Title Block: nos permite divisar el cajetín en la pantalla.

• Worksheet size: es el tamaño de la hoja de trabajo: A4, A3, A2, A1, A0.

• X,Y Displays: nos permite ver en las coordenadas en las que se está moviendo el cursor.

• Grid Parameters: son los parámetros del paso de rejilla en los que se mueve el cursor.

• Repeat Parameters: modifica o define la función del comando Repeat.

• Visible Letrering: sirve para que todos los rótulos que definen los componentes sean visibles al utilizar el Zoom.

• Tag: define los marcos de posición en la pantalla.

• Zoom:

• Center: distribuye la pantalla para que la posición del cursor se encuentre en el centro de la misma.

• In: nos acerca a los componentes.

• Out: nos aleja de los componentes.

• Select: selecciona el nivel de zoom.

2.3. LIBRERIAS DE ORCAD (LIBRARIANS)

Las librerías de OrCAD se encuentran dentro del S.D.T. Dentro de “Librarians” nos encontramos con las suiguientes opciones:

2.3.1. COMANDOS DEL EDIT LIBRARY

• Body:

• Block: lo usamos cuando queramos crear un componente que tenga como cuerpo un rectangulo o un cuadrado. El tamaño máximo del bloque será de 12.7*12.7 pulgadas. Si decidimos que un bloque tiene 0 partes no nos permitirá dar nombre a los pines.

• Graphic: contiene información gráfica como círculos, aros, zonas rellenas,... Este tipo de cuerpo no tiene visible el nombre de los pines. El tamaño máximo es de 1.2*1.2 pulgadas.

• IEEE: es similar al modo gráfico, aunque no permite arcos ni zonas rellenas. El tamaño es limitado.

• Condictions: nos da una información sobre la memoria del ordenador y la disponible para objetos de librerías.

• Export: escribe a un fichero el componente que estamos editando. El componente tiene que tener anteriormente un nombre. Sólo se podrá exportar una parte por cada fichero.

El fichero que hayamos exportado lo podremos recuperar con el comando Import, lo que nos permitirá insetarlo en otra librería.

• Get Part: permite cargar una parte de una librería, seleccionada en configuración local, para ser editada.

• Import: importa un componente previamente exportado.

• Jump: similar al Jump del DRAFT.

• Library: actualiza una librería, ve todas las partes y permite eliminar algunas de estas partes.

• Update Current: actualiza los últimos cambios realizados en alguna parte de una librería. De todas formas, para que los cambios queden bien guardados, después de aplicar el “update current” tambien deberé picar en “update file” del comando “Quit”.

• List Directory: muestra todas las partes de una librería en la pantalla, en la impresora o en un fichero.

• Browse: muestra todas las partes de una librería o sólo una de ellas.

• Delete Part: elimina un componente después de haberle dado su nombre.

• Prefix: nos permite agrupar componentes mediante prefijos.

• Macro: igual que en el DRAFT.

• Name: nos permite darle un nombre al componente que estamos editando. Con este nombre que le hemos dado se almacenará en el disco.

• Add: con el ponemos el nombre. Un componente puede tener más de un nombre.

• Delete: nos permite borrar los nombres asignados a los componentes.

• Prefix: determina que prefijos le puedo asignar a los componentes.

• Origin: se utiliza para poner las coordenadas a cero en el punto donde se encuentre el cursor.

• Pin: posiciona y numera las patillas de los componentes.

• Add: añade un nuevo pin. No es obligatorio darle un nombre.

• Type: en el definimos si el pin que hemo0s puesto anteriormente es de entrada, salida, ...

• Pin-Number: en el insertamos el número que tiene el pin.

• Quit:

• Update File: almacenará en el disco la librería que estamos editando. La actualización será permanente.

• Write to File: similar a comandos com “Guardar como ...”. Nunca hay que darle el nombre de una librería ya existente, ya que borraría todos los componentes que contiene y dejaría sólo el actual.

• Initialite: carga una nueva librería.

• Reference: cambia la referencia de un componente como una resistencia, un integrado, ...

• Set: activa o desactiva las opciones del editor.

• Power Pin Visible: oculta los pines de alimentación.

• Show Body: permite ver el cuerpo del componente o una línea punteada.

2.3.2. CREACION DE COMPONENTES

En nuestro diseño hemos tenido que crear los displays. Para ello, hemos tenido que seguir los siguientes pasos:

2.4. PROCESADORES DE ORCAD

2.4.1 INTRODUCCION

Los Procesadores de OrCAD son los siguientes:

• Anotate Schematic: actualiza automáticamente todas las referencias.

• Create Netlist: pasa un diseño a PCB en uno de los muchos formatos de salida existentes.

• Create Hierarquical Netlist: crea una lista de conexiones perteneciente a un diseño jerárquico.

• Update the Field Components: utilidad para reemplazar valores de campos.

• Backup Anotate: reanota componentes.

• Select Field View: cambia globalmente los atributos de `visible' de un determinado campo.

En su configuración local nos encontramos los siguientes parámetros:

• Do not change the sheet number: no reenumera las hojas del esquema.

• Unanotate schematic: deja todos los designadores de referencia a cero.

• Report the last...: Incluye en un fichero resumen los últimos designadores de referencia.

• Incremental anotation...: Sólo actualizan las referencias que poseen.

• Inconditional anotation...: actualiza todos.

• BACK UP ANOTATE

Este procesador se encarga de reanotar el esquema. Para que la herramienta funcione hay que crear un fichero de texto que contenga las referencias antiguas y las nuevas. Este fichero se denomina “was/is”. En el campo “was/is” escribirmos el nombre del fichero de texto que hemos de crear.

En el editor de textos creamos un fichero de texto. Si deseo que R1 pase a llamarse R5 escribo en este fichero: R1|R5. A continuación grabo el fichero. Finalmente el nombre de este fichero es el que tengo en el “was/is”.

• CLEANUP SCHEMATIC

Chequea un esquema y detecta objetos duplicados y posibles desconexiones de componentes. También detecta cables, buses y uniones repetidas y solapadas.

En su configuración local nos encontramos con lo siguiente:

• Destination: indica el fichero de salida y de errores.

• Report off-grid: genera un informe con todos los componentes que se encuentran situados fuera de la rejilla.

• Repeat cleanup...: En ocasiones con diseños muy complejos no puede ver los errores en una sola pasada, lo que implica que se quedaría a medias. Con esta opción evitamos este problema.

• NETLIST

Para pasar un diseño a PCB necesitamos crear un listado de conexiones. Crear un listado de conexiones conlleva tres pasos: compilación, enlace y formato.

• Configuración Local(C.Inet): generamos la base de datos de conexiones.

No es obligatorio poner un fichero de salida. E n esta configuración nos encontramos, entre otros, con los siguientes campos:

• Asign a Net Name to all pins: asigna un nombre a cada pin.

• Report of Grid Parts: busca elementos fuera de la rejilla.

• Run ERC on all sheet procesed: realiza un chequeo electrico siguiendo la matriz de conexiones.

• Check module port: corrige los puertos después de ralizar las conexiones.

• Rebuild file stack: usado para determinar las hojas que hay en la BD.

• Uncondicionally proccess...: compila todas las hojas de la BD.

• Do not create INF files: no modificarás nada al salir.

• Configuración Local(I.Linker): enlaza la BD de conexiones con una BD simple que puede ser utilizada posteriormente por el formateador.

Si doy un fichero de destino me crea tres ficheros: INS, RES Y PIP. Si elijo un destino, estos tres ficheros se condensan en el especificado.

Hay una opción dentro de la configuración local de la I.LINKER, Report single nodes, que trata los nombres de las informaciones o conexiones.

• Configuración Local(C.Iform): sirve para dar formato final a la Netlist. Entre sus campos se encuentran los siguientes:

• Destination: fichero definitivo.

• Netlist Format: OrCAD nos permite pasar a formatos para continuar el trabajo con rango Spice. El formato de OrCAD es PCBII.

• SELECT FIELD NEW

Mediante el Select Field New cambio el atributo de visible o no visible en los campos que desee. En su configuración Local es donde le podremos cambiar este atributo de visibilidad.

• UPDATE THE FIELD CONTENTS

Mediante el Update the Field Contents se carga la información en campos del componente de un esquema, crea una cadena de caracteres desde los designadores del campo llave en un campo específico. Luego, si esa cadena coincide con un campo en un fichero de actualización se reemplaza el campo especificado por el valor actualizado.

Esta herramienta necesita un fichero de actualización. En definitiva: esta herramienta buscará un texto y lo reemplazará por otro.

Todos estos ficheros tiene la extensión STF.

En ocasiones, puedo desear limitar los reemplazamientos que efectúo. Por ejemplo, si deseo reemplazar todas aquellas resistencias que tengan 100K por 200K, pero sólo aquellas que tengan 1/2W, por defecto, el programa va a comparar el part value por lo que para coseguir esto, debo especificar lo de ½ W dentro del Draft-Conf.Schematic Tools-Key Fields: Update Field Contents. Aquí puedo especificar que se cumplan varias condiciones:

• Create an update report: genera un informe con todas las partes de una hoja donde se refleja todo lo que ha sido actualizado.

• Uncondictionaly update field: sólo actualiza el campo si está vacío

2.5. REPORTERS

2.5.1 CHECK ELECTRIACAL RULES

El Check Electrical Rules comprueba las reglas eléctricas de interconexión que habíamos definido en la matriz de reglas eléctricas.

En su configuración local debemos dar un fichero de salida con extensión ERC.

2.5.2 CROSS REFERENCE PARTS

Cross Reference Parts genera una lista de referencias de todos los componentes del esquema con sus coordenadas. El listado se puede ordenar o generar primero por referencias y después por valores, o viceversa.

En su Configuración Local el fichero destino tendrá una extensión XRF.

2.5.3 PRINT SCHEMATIC

Sirve para obtener copias del esquema.

2.5.4 PLOT SCHEMATIC

Sirve para realizar copias del esquema en impresoras de alta calidad.

2.5.5 CONVERT PLOT TO IGES

Convierte una salida de OrCAD con formato Plotter, a un formato para que cualquier otro software pueda recuperar y convertir a su propio formato, debido a que está normalizado como un formato de intercambio(formato IGES).

Para usar esta herramienta, debemos seleccionar en Configure Schematic Tools el controlador de Plotter denominado “Generic vector command output ASCII”

2.5.6 CREATE BILL OF MATERIALS

Crea una lista de materiales con todos los componentes del esquema.

En su configuración local el fichero de destino deberá tener una extensión BOM.

• P.C.B.(P.C.Boards Layout Tools)

• EDITORS

3.1.1 CONFIGURE LAYOUT TOOLS

La instalación de los módulos viene por defecto y las estrategias de ruteo también por lo que no es necesario configurarlas en la mayoría de los casos, aunque las estrategias de ruteo si se suelen modificar en consonancia con nuestro diseño.

Buffer de memoria: Configuración

• Edge buffer: borde de la placa entre 1k y 64k por defecto 1k.

• Text buffer: textos de la placa entre 1k y 128k por defecto 2k.

• Module buffer: dibujo de los módulos o componentes entre 1k y 450k por defecto 60k.

• Track buffer: para el diseño de las pistas entre 1k y 512k por defecto 80k.

• Desing conditions: Aquí definimos las dimensiones, estrategias de ruteo, patrones de pistas, el tipo de cursor, realización de las copias de seguridad, etc. Todas ellas se expresan en unidades de pulgada. Las configuraciones que hagamos se van a aplicar a todas las pistas excepto aquellas en las que se definan condiciones especiales con esta utilidad.

• Net conditions: posibilidades de configuración y configuración por defecto.

• Track width: es la anchura de la pista su rango oscila entre .001 y.255 por defecto es de .015.

• Pad diameter: diámetro del pad su rango es de .003 y .255 su defecto es de .055.

• Via diameter: es el diámetro de las vías su rango es de .003 y .255 su defecto es de .045.

• Pad drill: es el tamaño del taladro del pad su rango oscila entre .003 y .255 su de valor por defecto es de .035.

• Via drill: igual que el anterior pero en el tamaño de la vía su rango va desde .003 a .255 su valor por defecto es de .025.

• Solder mask ward: es el tamaño de la mascara de soldadura su valor oscila entre .001 y .255 su valor por defecto es de .020.

• Text dimensions: dimensiones de los textos.

• Horizontal: rango entre .001 y .255 valor por defecto de .050.

• Vertical: rango entre .001 y .255 valor por defecto de .050.

• Isolations: distancia de aislamiento entre las pistas y vías del diseño.

• Track-track: rango entre .001 y .255 por defecto .015.

• Via-via: rango entre .001 y .255 por defecto .015.

• Routing grid: rejilla del trazado, es el espacio entre los puntos de la pantalla. Su valor se da por pasos de rejilla, estos valores son de:

• .005; .01; .02; .05; .1 su valor por defecto es de .05.

• Layers: Es el numero de caras que va a tener nuestro diseño, OrCAD permite hasta un máximo de 16 capas aunque solo nos va a permitir trabajar con ellas de dos en dos, a la primera cara que seleccionemos la va a llamar A y a la siguiente B.

• Working layers: Con esto especificamos la cara A y la cara B.

• Pass 1 strategy: Nos especifica las reglas que se utilizaran en el trazado automático para la primera de las pasadas, como siempre se hacen dos pasadas la primera es la mas permisiva y para la segunda pasada siempre se da mas flexibilidad.

• Normal: Con este tipo de estrategia no se trazan conexiones a 45º entre tramos prohibe las conexiones de pad.

• Flexible: Esta permite conexiones a 45º entre los pad's.90º: Con esta solo se usan conexiones en pad y tramos en ángulo recto.

• No via: Con esta forzamos a que le trazado sea por una sola cara si necesidad de utilizar vías entre las caras.

• Power: Esta conecta a tramos que ya existen utilizando el patrón de pista combinada.

• Net pattern: Seleccionamos el patrón de conexiones que va a seguir el autorouting cuando ejecutemos el ruteo automático para la realización de las pistas. Existen tres tipos diferentes:

• Chain net pattern: patrón en cadena.

• Tree net pattern: patrón en árbol.

• Comb net pattern: patrón combinado de los dos anteriores.

• Cross cursor: Con esta utilidad seleccionamos el tipo de cursor a utilizar, existen dos posibilidades largo o corto.

• Automatic back ups. Con esta función activamos de desactivamos las copias de seguridad que realiza OrCAD automáticamente. La extensión de estas copias de seguridad es de .bak o .brd. Se puede elegir el numero de ellas que vamos a realizar.

• Net conditions: Son las condiciones especiales del diseño para algunas pistas que nosotros mismos tenemos que seleccionar. Hace caso omiso de las condiciones anteriores para esas pistas seleccionadas.

• Tabla de colores: Nos sirve para cambiar los colores que utiliza OrCAD, es mejor dejarlo por defecto para evitar errores con otras versiones de OrCAD.

• Pen carrousel: Nos sirve para seleccionar las plumillas del plotter, utilizamos la plumilla numero 1 para trazar los bordes de la placa y los textos que se encuentren el ella.

3.1.2. EDITORS

Dentro de los editors encontramos tres grupos de herramientas o utilidades, nos vamos a centrar solo en Route Board porque los otros dos son idénticos a los que existen en la parte de SDT de OrCAD y su manejo es el mismo.

COMANDOS DEL ROUTE BOARD

Muchos de ellos son idénticos a su vez a los que se encuentran en el SDT por lo que solo haremos alusión a los mismos encontrándose su explicación de uso correspondiente en la parte de SDT que esta al comienzo de este trabajo.

• Again: Este comando es igual que en el SDT.

• Block: Se compone a su vez de varios subcomandos.

• Move: Mueve los objetos seleccionados.

• Copy: Nos copia en cualquier parte de la hoja de trabajo lo que seleccionemos con el cursor.

• Save: salva lo que hayamos definido en un buffer de memoria para poderlo repetir en otra parte del circuito, es muy parecido al comando anterior.

• Get: recupera lo salvado con el comando save, tiene un submenu con el que seleccionamos exactamente lo que queremos recuperar.

• Conditions: Nos informa de la memoria disponible en los diferentes buffer. Estos valores no se pueden modificar desde aquí, para modificarlos tenemos que ir al configure layout tools y modificarlos según se ha explicado en esa sección.

• Delete: Sirve para borrar, igual que en el SDT con dos posibles opciones por objetos o por bloques que seleccionamos con el ratón.

• Edit: Este comando nos modifica los atributos de los módulos, componentes, pistas, etc. Hay que seleccionar el objeto, lo picas y dependiendo del componente que sea seleccionamos una cosa u otra con un submenu.

• Edit pad: Si picamos con el comando edit en un pad nos saldrá el siguiente submenu que a continuación vamos a detallar.

• Netname: nos edita la net de la que forma parte ese pad. Nos asigna el nombre de la que pertenece. Lo ulizamos para cambiar el nombre de la net.

• Type: seleccionamos el tipo de pad que vamos a utilizar estos pueden ser: Circular, Rectangular, Oval, Smd (para componentes sin taladro), Connector (conectores entre las diferentes placas),Vertical(Sirve para variar la posición del objeto seleccionado), Horizontal(Igual que el anterior).

• Orientation: Igual que los dos anteriores.

• Sides: Sirve para editar la cara en la que quiero poner el objeto o modulo seleccionado, existen tres diferentes: Both, Component, Solder.

• Drill size: Desde aquí variamos el tamaño del taladro del pad. El tamaño del taladro que aquí decidamos será el que utilice el programa para crar el fichero de taladros para la herramienta NC Drill que posteriormente utilizaremos en el control numérico. Tiene una extensión .ncd.

• Edit texto: Cuando picamos en un texto nos salen opciones diferentes que cuando picamos en un pad, son todo subcomandos de edición de textos fáciles de usar.

• Find: Este comando lo vamos a utilizar para la localización de referencias. Solo nos va a ser útil cuando la placa es muy compleja y la localización de referencias se hace una tarea muy costosa.

• Jump: este comando localiza una parte de la placa previamente definida con otro comando, este comando es el Tag.

• Layer: Especifica la cara de la placa que se encuentra activa en ese momento y nos permite movernos entre ellas. Esto también lo podemos hacer con las teclas + y - del teclado del ordenador.

• Place: Nos va a servir para la realización de los bordes de la placa, situar componentes, textos y crear zonas especiales dentro del diseño de la placa. Posee a su vez un grupo de subcomandos.

• Module: sirve para situar componentes en la placa.

• Move: varia la posición de un componente.

• Load: nos sirve para cargar el modulo que especifiquemos.

• Browse: nos aparece una ventana con e nombre de todos los módulos y nos los saca en la posición en la que se encuentre el ratón.

• Get: nos trae un componente desde cualquier parte de la placa a la posición del cursor.

• Rotate: nos rota un componente.

• Text: nos sirve para poner un texto en cualquier lugar de la placa.

• Zone: Lo vamos a utilizar para situar zonas especiales en la placa. Son áreas en las que aplicamos unas condiciones durante el trazado de las pistas. Para ello hay que trazar la zona con trazos rectos y delimitarla totalmente por todos sus lados.

• Seed: sirve para ejecutar las siguientes opciones.

• Type: tipo de la zona a delimitar, existen tres opciones:

Copper: nos rellena la zona con pistas de cobre.

Forbidden: nos impide el trazado de pistas en esa zona.

No via: me permite el trazado de pistas, pero no de vías.

• Width: es para seleccionar la anchura de los trazos.

• Edge: sirve para delimitar los bordes de la placa. Nunca nos va a permitir trazar pistas fuera de los limites de la placa.

• Quit: Este comando nos va a permitir cargar, actualizar o grabar ficheros. También nos va a permitir limpiar total o parcialmente la pantalla, crear o modificar componentes, pasar a plotter o imprimir archivos.

• Abandon program: sirve para salir del programa, es conveniente actualizar antes de abandonarlo.

• Initialize: recupera un diseño de placa grabado anteriormente, borrar el trazado de pistas, borrar el diseño completo y restaurar un fichero de seguridad o backup.

• Use netlist: cargamos de PCB un grupo de módulos de un fichero Netlist con toda la información de interconexión entre ellos. Tenemos que definir una ventana en la que se incluyen todos estos módulos. Los módulos de mas de ocho caracteres no los va a cargar sino presionas la barra espaciadora.

• Load board: sirve para cargar placas de circuito impreso diseñadas con anterioridad o procedentes de otros equipos.

• Erase routes: nos va a eliminar todas las pistas del diseño, pero respetando los demás componentes de la placa.

• Restore backup: nos recupera la copia mas reciente de nuestro diseño.

• Gerger file: sirve para mostrarnos en pantalla ficheros en photoplotter.

• Hp-gl file.

• Dm-gl file.

• Library: este comando lo vamos a utilizar para modificar o añadir módulos a las librerías de OrCAD.

• Quit: nos sirve para movernos atraves de la librería de módulos, cargarlos, modificarlos o construir otros a partir de estos. También nos va a servir para limpiar la pantalla o salvar un modulo a un fichero.

Browse: nos permite movernos en la pantalla donde están todos los componentes y cargar el que queramos. No permite tener mas de uno en pantalla.

Load: con este comando cargas el componente que quieres.

New: para borrar el anterior y crear un componente nuevo.

Update: es para almacenar el modulo que esta en pantalla en la librería. Se va a sobreescribir sobre la anterior que había.

Write: para guardarlo sin destruir la versión anterior y almacenarlo como uno nuevo.

• Pad: sirve para modificar los atributos de un pad.

Read: nos muestra la información sobre el pad seleccionado.

Write: nos permite añadir pad's a los módulos. Los pad's se situaran en la posición del cursor cuando das al comando.

Erase: sirve para borrar el pad donde esta el cursor. Un pad no se puede modificar, para variarlo hay que borrarlo y crear uno nuevo con las características deseadas.

Pad reference: este comando sirve para renombrar la referencia del pad.

Net name: es para asignar a un pad determinado una net de conexión fija.

Type: para seleccionar el tipo de pad a emplear.

• Name: nos va servir para modificar o asignar referencia y nombre a un modulo ya creado o a uno nuevo.

• Outline: lo vamos a usar para dibujar o editar el contorno de un modulo.

Write

Erase

• Anchor: nos define el punto del modulo que nos va a servir como eje de rotación del modulo.

• Plot: lo vamos a utilizar para modificar el diseño del circuito impreso en el plotter o en el photoplotter, un fichero en disco o en la impresora.

• Scale: nos indica la escala a la que nos va imprimir el plotter nuestro diseño posee cinco opciones: 1-2-4-8-16, cada una de ellas nos va a indicar el facto por el que multiplicamos para determinar el tamaño del diseño en el plotter.

• Window: para señalar la parte del diseño que queremos.

• Item to plot: nos indica que partes vamos a seleccionar para enviar al plotter para su posterior impresión. Después de picar en esta función hemos de definir que es exactamente que es lo que queremos imprimir para ello sale un submenu que nos dice que es lo que tenemos en e diseño, después hemos de seleccionar el tipo de relleno y mas tarde la plumilla a utilizar. Utilizaremos autodel cuando lo vayamos a imprimir con una impresora. Con esta función también podremos mandar a imprimir cualquiera de los ficheros que nos van a ser necesarios para la posterior realización del diseño.

• Destination: aquí definiremos el fichero de salida para el plottter.

Paralelo: para un plotter o impresora.

Disk: para seleccionar un fichero de disco.

Hard copy: nos crea un listado en ASCCII con e tamaño de los taladros que posteriormente tenemos que utilizar con la herramienta print pcb. Hemos de especificar: el nombre del fichero que guardara las herramientas del taladro (se puede no especificar) y el nombre del fichero de datos para la impresora (que tendrá que ser el mismo que el que luego especifiquemos en la configuración local del print pcb.

• Report: Esta herramienta nos va a generara ficheros de información sobre el diseño de la placa. Estos pueden ser de taladros, netslist, etc.

Netlist: nos genera un fichero, en listado netlist en código ascci. Nos puede servir para si se ha modificado la netlist con el comando edit.

Gerber tool: crea un fichero ascii, pero que es para el listado de las aperturas para el photoplotter.

Desing rule check: nos va a crear un informe con los errores y violaciones de las reglas o normas de separación de la placa. Una vez hecho nos va a dar la posición y el error que se ha cometido.

Drill report: crea un informe sobre los símbolos de los taladros del circuito impreso. Este informe nos puede servir para interpretar el plano de taladros del diseño completo.

• Suspend to dos: con esta herramienta salimos momentáneamente al dos.

• Update file: nos actualice el fichero que tengamos abierto en ese momento.

• Write to file: sirve para crear una copia del fichero abierto.

• Routing: Este comando lo vamos a utilizar par hacer el trazado de pistas para conectar cada uno de los modulos. Se conectaran de acuerdo a como indica la netlist. El ruteo puede ser manual o automático. Lo primero que vamos a hacer es:

1º hacer un trazado manual con las condiciones que yo quiero.

2º hacer un trazado automático.

3º reducir el numero de vías y la longitud de las pistas que se llamara optimizar. Esto lo haré con el comando optimize.

4º hacer una corrección manual, es decir una ruteo manual.

Es importante hacer constar que todo lo que hagamos será sobre la cara activa, por lo cual hemos de prestar atención a la cara en la que estemos trabajando.

Comandos del routing:

• Begin: nos sirve para realizar pistas.

• Inquire: nos va a dar información sobre módulos, pistas, etc.

• Show: sirve para que nos aparezcan los vectores que unen un pad con el resto de los pad que pertenezcan a la misma netlist.

• Highline: este comando nos va resaltar todas las pistas de una net en la que yo tenga situado el cursor. Al picar fuera de esta net el resalte desaparece.

• Widht: determina el ancho de las pistas y vías que se trazaran posteriormente.

• Layer pairs: caras de trabajo. Permite hasta dieciséis caras aunque solo podremos trabajar de dos en dos.

• Netlist: este comando nos va a controlar todos los parámetros del autorouting.

Netpattern: seleccionamos las característica o pauta a seguir en el trazado de pistas. Existen dos posibilidades: tree (forma de árbol) o chain (seguidas).

Prioritiy: nos va a dar el orden en el que el autorouting nos va a ir situando las pistas en el placa.

Short

Long

Default

Compile: nos examina los módulos y conexiones del circuito impreso y comparando con la netlist nos genera un fichero de conexiones y nos da la información en la línea de dialogo.

Pad: numero de terminales de los componentes.

Vias: numero de vías total.

Nets: numero de conexiones diferentes.

Nodes: numero de pad's conectados.

Paths: caminos entre nodos.

Links: numero de pistas trazadas.

Routes: numero de pistas por trazar.

Unconn: numero de pistas que no han podido trazarse.

Lenght: la longitud de las pistas que quedan por trazar.

Ratnest: se utiliza después de compilar, sirve para visualizar en pantalla todos los vectores de conexión entre todos los pad de la placa.

Pad: conexiones entre los pad.

Module: todas las conexiones.

Vector: nos da la situación optima de los módulos en la placa de circuito.

• Clean up: nos va a servir parar borrar o eliminar pistas que no terminan en un pad o en otra pista.

• Autoruoting: este es el comando mas importante, nos va a servir para realizar el trazado automático de pistas.

Pad: conexión automática de la pista de ese pad.

Module: hace las pistas de las net asociadas a ese modulo.

Net: nos traza las pistas de la net en ese pad.

Block: nos traza las pistas dentro del área que seleccionemos.

One: nos traza una de cada vez.

All: nos traza todas las pistas de una vez.

Strategy: para seleccionar la técnica que el autorouting va a utilizar en el trazado automático de las pistas.

Unroute: sirve para borrar todos los segmentos y vías asociadas a la pista en la que nos encontremos en ese momento.

Rip and reroute: sirve para intentar trazar una pista que no se ha podido conectar eliminando todas aquellas que le impiden el paso y posteriormente tratara de trazar todas ellas.

Try again: intenta trazar una net que no este conectada siguiendo una nueva estrategia.

Optimize: se vuelven a trazar las pistas optimizando el numero de vías y la longitud de las pistas.

Strategy: diferentes tipos de estrategia para trazar pistas y vías.

General: intenta eliminar vías sin ángulos a 90º.

Maxima: mas vías, mayor longitud de pistas ya ángulos a 45º.

Layer pairs: indica la cara de retrazado.

Width: ancho de las pistas a trazar por el autorouting.

• Set: Este comando nos va a definir las condiciones de trabajo de la hoja del PCB y la apariencia de la pantalla. Posee varias opciones:

• Autopan: se mueve por toda la hoja de trabajo.

• Backup: nos sirve para indicar si se va a realizar copias de seguridad o no. Por defecto esta activado, para poderlas recuperar hemos de saber que las guarda en un fichero que siempre se llama boardback.000, el numero de ellas depende de lo que hayamos seleccionado en el configuración de pcb.

• Color: nos sirve para cambiar el color de las diferentes partes de la pantalla.

• DRC: para realizar un chequeo del circuito que detecte posibles errores o violaciones y nos lo va a mostrar en un fichero ascii.

• Frame X-L-Y: para desplazar e cajetín de las coordenadas donde quieras.

• Grid: para seleccionar la distancia entre los puntos de la rejilla. Desde 5 que es el mas denso hasta 50, lo normal es entre 20 y 25.

• Isolation: para seleccionar la distancia mínima de aislamiento entre vías y pistas de diferentes net.

• Lin to lin: distancia mínima de aislamiento entre dos pistas.

• NBR of layers: numero de caras (máximo 16).

• Pad filled: para mostrar en pantalla los pad de los componentes rellenos de corte o taladro.

• Turn board: para rotar la placa en 90º en el sentido de las agujas del reloj.

• Style of cursor: nos define el estilo de cursor: Largo (muy útil en pcb), Corto.

• Via type: especifica el tipo de vías permitido durante el trazado de pista.

• Trough: pasante.

• Blind: ciega.

• Integrada: entre caras, es decir interna.

• Working layers: nos sirve para saber por que cara se esta trabajando.

• Xon grid: para hacer que el cursor no vaya siguiendo las pautas de la rejilla.

• Tag: para definir puntos que luego van a servir de referencia en la creación del diseño.

• Units: nos sirve para definir las unidades que vamos a utilizar, pulgadas o milímetros.

• Zoom: para ampliar o disminuir la zona de trabajo, tiene siete escalas y una función auto que nos hace ver toda la pantalla.

3.1.3. PROCESADORES

Los procesadores son herramientas de OrCAD que nos van a permitir generar informes o modificar encapsulados. Estos procesadores poseen una configuración local que nos va a permitir a su vez actuar sobre sus diferentes parámetros. A continuación vamos a describir el uso y configuración de los siguientes procesadores.

Modify modules

Nos va servir para modificar la forma y el tamaño de los pad en los módulos de un diseño o en lo de una librería. En su configuración local hemos de especificar un nombre seguido de la extensión brd, la referencia o valor del componente a modificar y el destino que vamos a dar al mismo también seguido de la extensión brd. A continuación marcaremos las opciones que deseemos modificar del componente y ejecutamos la herramienta.

Create NC drill file

Para generar un fichero con la información del taladrado de una placa incluyendo posiciones (coordenadas) y el tamaño de los taladros. También se puede cambiar el diámetro de los taladros de las vías y esto es prioritario sobre la configuración del route board. En la configuración local hemos de especificar el nombre de la placa y el nombre del archivo de destino que tendrá una extensión .ncd, también al ejecutar la herramienta nos saldrá un archivo con la extensión .tc con información sobre los taladros. En nuestro particular caso para que nuestra maquina de taladrado entienda la información del fichero .ncd hemos de borrar parte de la cabecera que describimos a continuación.

M48

(se borrar hasta el %)

%

T

Reanotate board file

Este procesador nos va a servir para cambiar las referencias de los módulos que hay en la placa y reanotarlas secuencialmente. También puedo reanotar algún modulo en concreto que yo le indique. En la configuración local especificaremos el nombre de la placa a reanotar y nombre de la nueva placa con la nueva anotación. Desde aquí también podemos incluir un fichero de inclusión con tan solo activar la casilla correspondiente y especificar su nombre (el del fichero de inclusión). También existe una casilla de reanotado incondicional que nos realiza todo el proceso de forma automática.

En este procesador también nos va a crear un fichero llamado de antes-despues que es un fichero de texto de reanotacion, este fichero de va a llamar was-is.rea y nos va a servir para utilizarlo con otra herramienta de OrCAD de tal manera que nos va a actualizar los cambios en el SCH sin tener que hacer yo nada, de forma automática.

3.1.4. REPORTERS (herramientas de transferencia)

Print PCB

Esta herramienta nos va a pasar un archivo a la impresora, para ello debemos especificar en la configuración local el nombre del archivo a imprimir con la extensión .prn y seleccionar la salida a impresora. Después de hacer esto debemos volver al route board y seleccionamos desde el quit la opción plot y colocamos la ventana de impresión, volvemos a item to plot y seleccionamos las características a imprimir, volvemos a hard copy y aquí especificamos el nombre que dimos en la configuración y... ¡a imprimir!, como veis es bastante sencillo ¿?.

Compare netlist

Esta otra herramienta nos va servir para comparar la netlist generada con el PCB de la generada con el SDT, en caso de no coincidir nos va generar un fichero con las diferencias entre ambas.

Convert plot to iges

Con esta herramienta vamos a poder convertir un formato tarjeta a un formato ASCII con la posición de todos o información de todos los módulos en la placa, nos lo va a dar todo: referencias, coordenadas.

3. REALIZACION DE LA PLACA EN CIRCUITO IMPRESO

TALADRO

Una vez terminado el diseño de lo que van a ser las caras del circuito impreso llevaremos esta a una maquina de taladrado que nos va a realizar todos los agujero que tiene nuestra placa. Esto lo realizaremos en primer lugar ya que el proceso posterior es el de metalizado de los taladros. Para comenzar el proceso de taladrado hemos de introducir en la maquina de taladrado el fichero de taladro que anteriormente hemos generado mediante

OrCAD, colocaremos la placa ajustándola con los taladros de referencia y procederemos al taladrado de la misma.

METALIZADO

Una vez taladrada la placa hemos de unir los dos lados eléctricamente por medio de vías de ahí el hecho de tener que metalizar los taladros que nos van a unir dichas caras. Para realizar dicho proceso vamos a utilizar una línea química que consta de los siguientes procesos:

• Desengrasante químico: Su misión es eliminar residuos sólidos y rebabas ocasionadas en el taladrado así como residuos grasos.

• Lavado: lavamos la placa con agua para eliminar los restos del anterior proceso.

• Mordentado: consiste en un microataque del cobre de forma que este presente una buena adherencia al cobre químico que se hará crecer sobre el.

• Lavado: aclarado en agua para neutralizar la acción anterior.

• Preactivado: su misión es preparar el activado.

• Activado: es un catalizador a base de estaño-plomo, paladio y ácido clorhídrico, que se utiliza para el activado de materiales plásticos para que en ellos se deposite el cobre.

• Acelerador: es una solución que refuerza la acción del catalizador, convirtiendo en metal los compuestos del mismo.

• Lavado: igual que en pasos anteriores.

• Cobre químico: se somete a la placa a una solución de cobre químico en contante burbujeo para conseguir una buena adherencia del cobre. Así se deposita una película de cobre sobre la placa previamente activada.

• Lavado: igual que en pasos anteriores.

SENSIBILIZACION Y FIJACION DE LA IMAGEN

El paso posterior es fijar la imagen sobre la placa, para ello la placa ha de estar recubierta de un material fotosensible, este material va a ser un film seco que vamos a depositar sobre la placa por medio de calor. Para ello calentamos la placa y después la sometemos a la maquina de laminado que nos va a depositar sobre la superficie este film seco. Este film seco va a ser negativo por lo que hemos de realizar los fotolitos posteriores en negativo para su posterior sensibilización.

Así sobre las placas sensibilizadas se ajustan los fotolitos de las mascaras de manera que coincidan los taladros de la placa con los de imagen. Para facilitar estos utilizamos los taladros de referencia que hemos creado con OrCAD.

Una vez realizado el proceso de fijación de la imagen pasamos al siguiente proceso que es el de la línea electrolitica.

LINEA ELECTROLITICA

En este proceso damos a la placa la capa de cobre químico y damos a las pistas un acabado de estaño-plomo. Consta de los siguientes procesos:

• Desengrasante químico: es el mismo proceso que el de la línea química.

• Lavado: lavar con agua.

• Ataque suave: similar al mordentado realizado en a línea química.

• Lavado: lavar con agua.

• Activado: se prepara la placa para el proceso electrolitico.

• Cobre electrolitico: consiste en depositar cobre en la placa por medio de un procedimiento electrolitico. El ánodo es una placa de cobre y la propia placa hace de cátodo.

• Lavado: lavar con agua.

• Activado: preparación para depositar el estaño-plomo.

• Estaño-plomo electrolitico: similar la procedimiento de cobre electrolitico, si bien el ánodo es una barra de estaño-plomo.

• Lavado: pues eso lavar.

STRIPPERS

En este proceso se va a eliminar el film seco de la placa, para ello se introduce la placa en una solución cáustica, una vez terminado lavamos con agua.

GRABADO

Eliminado el film seco solo queda el cobre al descubierto, como están protegidas las vías y pads con el estaño-plomo procedemos a eliminar el cobre que sobra del resto de la placa.

REFUSION

Con este proceso hacemos que las pistas adquieran un color claro y brillante y hacemos que desaparezcan los poros que pudieran quedar, facilitando así la soldadura por ola.

SERIGRAFIA

La serigrafía va a consistir en depositar unas tintas sobre una superficie plana haciéndolas pasara a través de una tela cuyas mallas solo esta abiertas por las partes en que interesa que pase la tinta. Este proceso se utiliza para el marcado de la placa y de sus diferente secciones, el nombre del fabricante, etc.

MECANIZADO

Consiste en cortar la placa a las medidas y formas especificadas en el diseño. Se realiza con una taladradora de control numérico, utilizando el programa de fresado.

CONTROL DE CALIDAD

Este seria el ultimo proceso y en el se comprobarían que todas las conexiones son correctas y se cumplen las normas de fabricación de circuitos impresos.

Esquemas

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Proyecto de OrCAD

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