CW E3

EAGLE C.3. Wybrane aspekty projektowania płytek drukowanych - elementy SMD.
Celem tych zajęć jest poznanie podstawowych prac związanych z projektami elektronicznymi
układów analogowych zawierających elementy SMD.
1. Zaprojektować przy pomocy programu CAD filtr dolnoprzepustowy (low – pass filter) lub
górnoprzepustowy (high-pass filter) zawierający dwa ogniwa filtru połączone kaskadowo. Jedno
ogniwo ma mieć charakterystykę Butterworth’a lub Czebyszewa o zadanych parametrach: i)
częstotliwość graniczna fgr = 100*nr stanowiska, ii) rząd filtru: 3, iii) zadany współczynnik
wzmocnienia (gain) w dB. Układ dwóch ogniw filtru powinien być uzupełniony wzmacniaczem
końcowym w konfiguracji wzmacniacza nieodwracającego.
2. W protokole umieścić schemat ideowy całego układu oraz obliczone wartości elementów.
3. Wyznaczyć charakterystyki częstotliwościowe ogniwa filtru (zastosować Analysis AC) filtru z
wartościami elementów według wymagań z p.1.
4. Otrzymany zbiór wartości elementów (rezystorów i kondensatorów - R, C) urealnić, dokonując
przypisania wartości zgodnie z szeregami w tolerancji 1% dla elementów R i 5% dla elementów C.
Zmodyfikować odpowiednio schemat ideowy.
5. Utworzyć projekt zawierający schemat ideowy układu elektronicznego, do którego będzie
projektowana płytka drukowana (kaskadowe połączenie: 2 bloki obliczonego filtru analogowego z
dodanym blokiem końcowego wzmacniacza nieodwracającego).
6. Narysować schemat ideowy w wersji elektronicznej. Zastosować wskazane elementy THD (złącze
kątowe). Zastosować wskazane elementy SMD (wzmacniacze operacyjne w obudowie SO08,
elementy R, C – np. 0805). Koniecznie do linii zasilania przy wzmacniaczu operacyjnym dołączyć
tzw. odsprzęgające kondensatory ceramiczne 100nF/25V a na wejściu linii zasilania kondensatory
tantalowe 10 uF/16V (elementy SMD).
7. Sprawdzić poprawność elektryczną schematu (ERC).
8. Utworzyć płytkę drukowaną jednowarstwową. W projektach z elementami przewlekanymi i SMD
wybiera się zazwyczaj warstwę BOTTOM na płaszczyznę ścieżek (jeśli tylko elementy SMD, to
można wybrać TOP). Elementy SMD przenosi się na płaszczyznę BOTTOM poleceniem Mirror.
Ustawić odpowiednio siatkę (grid) do rozmieszczania elementów – dla elementów przewlekanych
na początku zwykle 50 albo 100 mil, dla SMD odpowiednio mniej, np. 5 mil.
9. Na płytce umieścić tekst ''4 litery Nazwiska + SMD''.
10. Rozmieścić wszystkie elementy. Zalecane gabaryty 40 x 20 mm. Złącze umieścić symetrycznie na
dolnej linii WE płytki. Następnie sprawdzić ustawienia Autoroutera, wykonać próbne połączenia w
trybie automatycznym. Przeanalizować wyniki pracy programu. Usunąć ścieżki, zmienić położenie
źle rozmieszczonych elementów, zmniejszyć odległości pomiędzy węzłami siatki, ręcznie
poprowadzić krytyczne ścieżki powtórnie uruchomić Autorouter.
11. Uruchomić moduł DRC. Zakończyć pracę, gdy płytka spełnia postawione wymagania.
12. Wydrukować listę elementów użytych projekcie za pomocą File/Eksport/.../Partlist,
13. Przygotować do wydruku listę połączeń Netlist oraz listę pinów (Pinlist) – nie drukować.
14. Wydrukować obrazy płytki: ścieżki (czarne na białym tle), rozmieszczenie elementów (ścieżki
jasnoszare, obrys elementów i opisy czarne).
15. W prawidłowym toku projektowania należy uzyskać komunikat poprawności „Board and schematic
are consistent”, komunikat o zrealizowaniu 100% połączeń oraz komunikat modułu DRC No errors.
16. Przykładowe źródła informacji na temat elementów SMD: M. Dzwonnik, seria artykułów o
elementach SMD i ich lutowaniu w Elektronice Praktycznej, rocznik 2005, numery 4 – 8,
(ep.com.pl).