Placas de pão são grandes para os circuitos de prototipagem, mas eles não são tão bons para realmente usar a coisa que você está construindo. Em algum momento, você provavelmente vai querer fazer um projeto mais permanente. A melhor maneira de fazer isso é colocá-lo em um PCB.
neste tutorial, eu vou levá-lo através do processo de projetar um layout de PCB e começá-lo impresso por um fabricante do PWB do costume., O desempenho do seu circuito vai depender muito de como ele é colocado para fora no PCB, então eu vou dar-lhe muitas dicas sobre como otimizar o seu projeto.
Você pode sempre gravar PCB em casa com um processo que é semelhante ao desenvolvimento de impressões de filmes fotográficos. Mas esse método é confuso e usa muitos químicos. É muito mais fácil (e mais barato) obter o seu PCB feito por um fabricante profissional. Para demonstrar o processo, vou usar um serviço online chamado EasyEDA para projetar um layout de PCB para um amplificador de áudio LM386, então vou fabricá-lo e mostrar-lhe os resultados., Seu software livre de design online é fácil de usar e as taxas são muito acessíveis.
tudo começa com um esquema
Antes de começar a desenhar o seu PCB, é uma boa ideia fazer um esquema do seu circuito. O esquema funcionará como um plano para traçar os traços e colocar os componentes no PCB. Além disso, o software de edição de PCB pode importar todos os componentes, pegadas e Fios Para O arquivo PCB, o que tornará o processo de design mais fácil (mais sobre isso mais tarde).,
Iniciar sessão na EasyEDA, e crie um novo projeto:
quando você estiver na página inicial, clique em “novo Esquema” guia:
Agora você verá uma tela em branco onde você pode desenhar o esquema:
É a melhor para colocar todos os seus símbolos esquemáticos na tela antes de tirar os fios. Em EasyEDA, símbolos esquemáticos estão localizados em”bibliotecas”., O padrão EasyEDA biblioteca tem a maioria dos símbolos comuns, mas há também “Gerado pelo Usuário Bibliotecas”, com muitos outros símbolos:
Cada símbolo esquemático você precisa para ter um PCB pegada associada a ele. A pegada PCB irá definir as dimensões físicas do componente e colocação das almofadas de cobre ou através de buracos. Agora é uma boa hora para decidir quais componentes você vai usar.,
Os símbolos esquemáticos no EasyEDA biblioteca já tem pegadas associadas a eles, mas eles podem ser alteradas, se o seu estiver usando um tamanho ou estilo diferente:
Para alterar a pegada associada a um símbolo esquemático, busca no “Gerado pelo Usuário” bibliotecas para uma pegada que corresponde ao componente que está a utilizar., Uma vez que você encontrá-lo, clique no ícone em forma de coração “Favoritos” é:
em Seguida, copie o nome do componente:
Agora clique sobre o símbolo no editor esquemático, e cole o nome da nova pegada no “pacote” de campo na barra lateral direita do menu (assista ao vídeo abaixo para ver uma demonstração):
Depois de todos os símbolos são colocados no esquema e que você atribuiu pegadas para cada símbolo, é hora de começar a desenhar os fios., Ao invés de explicar os detalhes de tudo o que neste artigo, eu fiz um vídeo para que você possa me assistir desenhar o esquema para o meu amplificador de áudio LM386:
Depois de toda a fiação ser feita, é uma boa idéia rotular os símbolos. Os rótulos serão transferidos para o layout PCB e, eventualmente, serão impressos no PCB acabado. Cada símbolo tem um nome (R1, R2, C1, C2 etc.) e valor (10 µF, 100 Ω, etc.) que pode ser editado clicando no rótulo.,
O próximo passo é importar o esquema para o editor PCB, mas antes de fazermos isso, vamos falar sobre algumas coisas para ter em mente ao desenhar o seu PCB.
PCB Design Optimization
Identify what each part of your circuit does, and divide the circuit into sections according to function. Por exemplo, meu circuito amplificador de áudio LM386 tem quatro seções principais: uma fonte de alimentação, uma entrada de áudio, o LM386, e uma saída de áudio. Pode ajudar a desenhar alguns diagramas neste ponto para ajudá-lo a visualizar o design antes de começar a expô-lo.,
mantenha os componentes em cada secção agrupados na mesma área do PCB para manter os traços condutores curtos. Traços longos podem captar radiação eletromagnética de outras fontes, o que pode causar interferência e ruído.
as diferentes secções do seu circuito devem ser dispostas de modo a que o caminho da corrente eléctrica seja o mais linear possível. Os sinais no seu circuito devem fluir em um caminho direto de uma seção para outra, o que irá manter os traços mais curtos.cada secção do circuito deve ser alimentada com traços separados de igual comprimento., Isto é chamado de configuração de estrela, e garante que cada seção recebe uma tensão de alimentação igual. Se seções são conectados em uma configuração daisy-chain, a corrente consumida a partir de secções mais perto da fonte de criar uma queda de tensão e resultar em baixas tensões em seções mais de fornecimento:
PCB Forma e Tamanho
por Isso, não é raro ver redondo, triangular, ou outras interessante PCB formas. A maioria dos PCB são projetados para ser o mais pequeno possível, mas isso não é necessário se a sua aplicação não requer.,se planeia colocar o PCB num compartimento, as dimensões podem ser limitadas pelo tamanho da caixa. Nesse caso, você precisará saber as dimensões do recinto antes de colocar o PCB para que tudo se encaixe no interior.
os componentes que você usa também terá um efeito no tamanho do PCB acabado. Por exemplo, os componentes montados na superfície são pequenos e têm um perfil baixo, então você será capaz de fazer o PCB menor. Através dos componentes do Buraco são maiores, mas muitas vezes são mais fáceis de encontrar e mais fáceis de soldar.,Interfaces de utilizador
a localização de componentes como ligações eléctricas, potenciómetros, LEDs e audio jacks no seu projecto final irá afectar a forma como o seu PCB é colocado. Precisa de um LED perto de um interruptor para indicar que está ligado? Ou você precisa colocar um potenciômetro de volume ao lado de um potenciômetro de ganho? Para a melhor experiência do usuário você pode ter que fazer alguns compromissos e projetar o resto do seu PCB em torno das localizações destes componentes.,
camadas de PCB
circuitos maiores podem ser difíceis de projetar em uma única camada PCB porque é difícil de encaminhar os traços sem se cruzarem. Você pode precisar de usar duas camadas de cobre, com vestígios encaminhados em ambos os lados do PCB.
os vestígios numa camada podem ser ligados à outra camada com via. A via é um buraco revestido de cobre no PCB que conecta eletricamente a camada superior à camada inferior., Você também pode conectar traços de cima e de baixo em um componente através do buraco:
camadas de chão
alguns PCB de camada dupla têm uma camada de solo, onde toda a camada inferior é coberta com um plano de cobre ligado ao solo. Os traços positivos são encaminhados em cima e as conexões para o solo são feitas através de buracos ou vias. Camadas terrestres são boas para circuitos que são propensos a interferência, porque a grande área de cobre atua como um escudo contra campos eletromagnéticos. Eles também ajudam a dissipar o calor gerado pelos componentes.,
Espessura da camada
a maioria dos fabricantes de PCB permitir-lhe-á encomendar diferentes espessuras da camada. O peso de cobre é o termo que os fabricantes usam para descrever a espessura da camada, e é medido em Onças. A espessura de uma camada afetará a quantidade de corrente que pode fluir através do circuito sem danificar os traços. A largura do traço é outro fator que afeta a quantidade de corrente que pode fluir com segurança através do circuito (discutido abaixo). Para determinar valores seguros de largura e espessura, você precisa saber a amperagem que irá fluir através do traço em questão., Use uma calculadora de largura de traço online para determinar a espessura e largura de traço ideal para uma dada amperagem.
traços de PCB
Se você olhar para um PCB profissionalmente projetado, você provavelmente vai notar que a maioria dos traços de cobre dobra a 45° ângulos. Uma razão para isso é que os ângulos de 45° encurta o caminho elétrico entre os componentes em comparação com os ângulos de 90°., Outra razão é que a lógica de alta velocidade, os sinais podem se reflete fora a parte de trás do ângulo, causando interferências:
Se o seu projeto usa a lógica digital ou de alta velocidade de protocolos de comunicação acima de 200 MHz, você provavelmente deve evitar ângulos de 90° e vias em seus traços. Para circuitos de velocidade mais lentos, vestígios de 90° não terão muito efeito no desempenho do seu circuito.
Trace Width
Like layer thickness, the width of your traces will affect how much current can flow through your circuit without danification the circuit.,
a proximidade de vestígios de componentes e traços adjacentes também irá determinar a largura dos seus vestígios. Se você está projetando um pequeno PCB com muitos traços e Componentes, você pode precisar fazer os traços estreitos para que tudo se encaixe.
criando o Layout de PCB
Agora que discutimos algumas das maneiras que você pode otimizar o seu design de PCB, vamos ver como layout de um PCB em EasyEDA.,
Abra seu esquema no editor esquemático, e clique em “Convert Projeto de PCB” botão:
As pegadas associados a cada símbolo esquemático será automaticamente transferida para o conjunto do PWB do editor:
Observe que a fina azul linhas que ligam os componentes. Estas são chamadas linhas de ratsnest. As linhas Ratsnest são fios virtuais que representam as conexões entre os componentes., Eles mostram-lhe onde precisa de encaminhar os traços de acordo com as ligações de fios que criou no seu esquema:
Agora poderá começar a organizar os componentes, tendo em conta as dicas de desenho mencionadas acima. Você pode querer fazer alguma pesquisa para descobrir se existem quaisquer requisitos especiais de design para o seu circuito. Alguns circuitos funcionam melhor com certos componentes em locais específicos. Por exemplo, em um circuito amplificador LM386, os capacitores de dissociação de alimentação precisam ser colocados perto do chip para reduzir o ruído.,depois de ter arranjado todos os Componentes, está na hora de começar a desenhar os traços. Use os fios de ratsnest como guia para cada traço. No entanto, eles nem sempre lhe mostrarão a melhor maneira de encaminhar os traços, por isso é uma boa ideia voltar ao seu esquema para verificar as conexões corretas.
Traces também pode ser roteado automaticamente usando o auto-roteador do software. Para circuitos complicados, é geralmente melhor encaminhar rastros manualmente, mas tentar o auto-roteador em projetos mais simples e ver o que vem com. Você pode sempre ajustar os traços individuais mais tarde.,
Este vídeo mostrar-lhe-á como desenhar vestígios no editor de PCB da EasyEDA:
Agora é hora de definir o tamanho e a forma do contorno do PCB. Carregue no contorno do tabuleiro e arraste cada lado até que todos os componentes estejam dentro:
a última coisa a fazer antes de colocar a ordem é executar uma verificação da regra de projecto. Uma verificação de regras de design dir-lhe-á se quaisquer componentes se sobrepõem ou se os traços são encaminhados demasiado perto., A verificação da regra de design pode ser encontrada se carregar no botão “Gestor de Design” na janela do lado direito:
Os itens que falharem a verificação da regra de design serão listados abaixo da pasta “erros da RDC”.,CB ver:
Você pode especificar as suas próprias definições para a design rule check clicando no menu suspenso no canto superior direito e vai Diversos > Design de Configurações de Regra:
Isso vai abrir uma janela onde você pode definir as regras de projeto para rastreamento de largura, distância entre traços, e outros parâmetros úteis:
neste ponto é uma boa idéia para verificar o seu layout de PCB contra o seu esquemático para se certificar de que tudo está conectado corretamente., Se você está satisfeito com o resultado, o próximo passo é pedir o PCB. EasyEDA faz com que esta parte muito fácil…
a Ordenação do PCB
Comece por clicar em “Fabricação de Saída” no menu superior do PWB do editor:
Isso vai levar você para outra tela onde você pode escolher as opções para a sua PCB ordem:
Você pode selecionar o número de PCBs você quer de ordem, o número de camadas de cobre, o PCB, espessura, peso de cobre, e até mesmo a cor da PCB., Depois de ter feito suas seleções, clique em “Save to Cart” e você será levado para uma página onde você pode digitar o seu endereço de envio e informações de faturamento.
pode também descarregar os ficheiros Gerber do seu PCB se os quiser enviar para um fabricante diferente:
Gerber os ficheiros são um conjunto de ficheiros de imagem que contêm os padrões utilizados para fabricar o seu PCB. Todos os arquivos são comprimidos em um único .ficheiro zip., Há um arquivo separado para os vestígios de cobre, tela de seda, e locais de furos de perfuração e vias:
encomendei 15 PCB para o meu circuito de amplificador de áudio LM386 e o custo veio para cerca de $15 USD. A fabricação e o transporte levaram cerca de duas semanas. Os Pcb foram bem feitos e não encontrei defeitos. Depois de soldar os componentes e testar o amplificador, funcionou muito bem. Podes clonar o meu amplificador LM386 aqui, se quiseres.fazer o seu próprio PCB personalizado é muito divertido, e os resultados podem ser muito gratificantes., Espero que este artigo irá ajudá-lo a obter o seu circuito protótipo em um PCB. Deixe-nos saber nos comentários se você tiver alguma dúvida, e deixe-nos saber quais projetos de design PCB que você planejou. Se você gostou deste tutorial e quer ficar mais parecido com ele, não se esqueça de subscrever!