plik

Opisane dotychczas mo¿liwoœci pro-

gramu by³y zupe³nie standardowe, i spo-
tykane  w wiêkszoœci  bardziej  zaawanso-
wanych  aplikacji.  Wywo³uj¹c  opcjê  Me-
nu/Design/Rules...  mo¿emy  przekonaæ
siê o prawdziwym obliczu Protela. Przed-
stawione na rysunku 1 okienko to dopie-
ro  lista  wszystkich  mo¿liwych  do  edycji
ustawieñ.  Aby  jedynie  przybli¿yæ  ich  za-
stosowania  nale¿a³oby  poœwiêciæ  temu
ca³kiem  osobny  artyku³.  Z koniecznoœci
ograniczê  siê  wiêc  jedynie  do  zak³adki
Routing, gdzie mo¿emy znaleŸæ parame-
try  bezpoœrednio  zwi¹zane  ze  sposobem
tworzenia mozaiki œcie¿ek.

Okienko podzielone jest na piêæ zasa-

dniczych czêœci. Na samej górze znajduj¹
siê zak³adki, które dziel¹ definiowane pa-
rametry w odpowiednie grupy tematycz-
ne. Wlewym górnym rogu widoczna jest
lista  wszystkich  parametrów  przydzielo-
nych  do  danej  zak³adki.  Obok  niej  znaj-
duje  siê  krótki  opis  zastosowania  aktual-
nie  wybranego  parametru.  Wœrodkowej
czêœci  okienka  wyœwietlana  jest  tabela
ustawieñ,  natomiast  na  samym  dole
umieszczone s¹ klawisze s³u¿¹ce do wyko-
nywania nastêpuj¹cych czynnoœci:
Add... – dodawanie nowych ustawieñ;
Properties –  edycja  aktualnie  podœwie-
tlonego ustawienia;
Delete – kasowanie ustawieñ;
Przedstawiê  teraz  zastosowanie  poszcze-
gólnych parametrów.
Clearence Constraint – Minimalna odle-
g³oœæ  jaka  powinna  byæ  zachowana  po-

miêdzy  dwoma  elementami  tworz¹cymi
mozaikê œcie¿ek.
Routing Corners – Sposób wykonywania
za³amañ  œcie¿ki.  Mo¿e  to  byæ  45°,  90°
lub ³uk.
Routing  Layers –  Definicja,  które  war-
stwy bêd¹ wykorzystywane do tworzenia
mozaiki œcie¿ek.
Routing  Priority –  Priorytety  kolejnoœci
prowadzenia  po³¹czeñ  w procesie  auto-
matycznego projektowania p³ytki.
Routing Topology – Topologia po³¹czeñ.
Najlepszym  opisem  bêdzie  samodzielne
przegl¹dniêcie  wszystkich  rysunków  za-
wartych w okienku edycyjnym.
Routing Via Style – Parametry przelotki
dla p³ytek wielowarstwowych.
Width Constraint – Szerokoœæ œcie¿ki.

Ka¿de z powy¿szych ustawieñ mo¿e

zostaæ przyporz¹dkowane dla ca³ej p³ytki
(Board),  grupy  elementów  lub  pojedyn-
czej œcie¿ki, przelotki itd. Widoczne jest to
na rysunku 8 w tabeli ustawieñ. Dla œcie-
¿ek  tworz¹cych  uk³ad  zasilania  (VCC,
GND)  przewidziano  szerokoœæ  1mm,  na-
tomiast  dla  wszystkich  pozosta³ych  (Bo-
ard) 0,5 mm.

Sposób definiowania ustawieñ opi-

szê  na  przyk³adzie  szerokoœci  œcie¿ek
(Width Constraint). Odpowiednie okien-
ko  przedstawia  rysunek  2.  Pole  dialogo-
we Filter Kind s³u¿y do wyboru typu ele-
mentu lub grupy elementów dla których
chcemy  zdefiniowaæ  szerokoœæ  œcie¿ki.
Mo¿e to byæ np. ca³a p³ytka (Whole Bo-
ard), jedno po³¹czenie (Net), jedna stro-
na  p³ytki  (Layer)  czy  te¿  pewien  obszar
p³ytki  ograniczony  wspó³rzêdnymi  (Re-
gion). Pole wyboru konkretnego elemen-

tu mo¿e wygl¹daæ ró¿nie w zale¿noœci od
ustawienia  poprzedniego  parametru.
Niezmienny  jest  natomiast  wygl¹d  pól
przeznaczonych  do  ustalenia  maksymal-
nej i minimalnej szerokoœci œcie¿ki.(Mini-
mum Width, Maximum Width).

Okienka dialogowe s³u¿¹ce do usta-

wiania pozosta³ych parametrów ró¿ni¹ siê
oczywiœcie miêdzy sob¹, lecz filozofia ich
obs³ugi jest identyczna.

Po odczycie listy po³¹czeñ wszystkie

elementy umieszczane s¹ „jeden na dru-
gim” na p³ytce drukowanej. Rozmieœciæ je
mo¿emy rêcznie, lub automatycznie. Po-
niewa¿  czêsto  mamy  specjalne  ¿yczenia,
co do po³o¿enia niektórych podzespo³ów
zwykle  ³¹czymy  te  dwie  metody  razem.
Pierwszym  krokiem  jest  zdefiniowanie
rozmiarów  p³ytki.  Wybieraj¹c  warstwê
Keep  Out  Layer rysujemy  kszta³t  p³ytki
drukowanej.  Narzêdzie  do  autorozmie-
szczania  elementów  wywo³ujemy  –  Me-
nu/Tools/Auto Place...

S¹ dostêpne dwa sposoby wykonania

tej czynnoœci. Cluster Placer, który powi-
nien  byæ  wykorzystywany,  jeœli  elemen-
tów  jest  mniej  ni¿  100,  oraz  Statistical
Placer dla  wiêkszej  iloœci  elementów.  Po
pierwszym  uruchomieniu  autorozmie-
szczania  zwykle  samodzielnie  umieszcza-
my  niektóre  elementy  w odpowiednich
miejscach,  ustawiamy  dla  nich  znacznik
Locked, a nastêpnie ponownie u¿ywamy
rozmieszczania automatycznego.

Do rêcznego prowadzenia po³¹czeñ

niezbêdne bêd¹ narzêdzia opisane
w punkcie Elementy mozaiki œcie¿ek. Od-

Protel Design Explorer 99 cz. 3

Rys. 1 Okienko edycji parametrów specjalnych

Rys. 2 Ustawienia szerokoœci œcie¿ek

Ustawienia parametrów
specjalnych

Autorozmieszczanie elementów

Rêczne prowadzenie po³¹czeñ

11/99

Programy komputerowe

powiednie  narzêdzie  mo¿emy  wybraæ
z menu  Menu/Place lub  z osobnego
okienka  narzêdzi  –  Placement  Tools.
Przed  zaprojektowaniem  uk³adu  œcie¿ek
odpowiednie koñcówki elementów po³¹-
czone s¹ ze sob¹ krótkimi odcinkami linii
prostej,  a ca³oœæ  przypomina  swego  ro-
dzaju  pajêczynê.  Aby  rozpocz¹æ  rêczne
prowadzenie  œcie¿ki  nale¿y  w pierwszej
kolejnoœci  wybraæ  odpowiedni¹  warstwê
(rys.  2  lub  skróty  klawiszowe).  Wybiera-
j¹c  narzêdzie  Menu/Place/Track umie-
szczamy  kursor  na  polu  lutowniczym,
przyciskaj¹c lewy klawisz myszki zaczyna-
my prowadziæ now¹ œcie¿kê. Aby zmieniæ
kierunek przebiegu œcie¿ki ponownie kli-
kamy  lewym  przyciskiem  i prowadzimy
po³¹czenie dalej, a¿ do punktu koñcowe-
go.  Proces  ten  przedstawiony  zosta³  na
rysunku 3.

Szybsze wykonywanie tej czynnoœci

zapewni¹ nam skróty klawiszowe.
BACKSPACE – usuniêcie ostatniego zagiê-
cia œcie¿ki;
* – zmiana warstwy (automatycznie do-
dana zostanie przelotka – Via);
SPACE – zmiana kierunku zaginania œcie¿ki;
SHIFT+SPACE – zmiana kszta³tu zagiêæ;
END – odœwie¿enie ekranu

Wokienku dialogowym Menu/De-

sign/Rules... ustawiony  jest  parametr
Clearence definiuj¹cy  minimaln¹  odle-
g³oœæ  pomiêdzy  œcie¿kami.  Jeœli  prowa-
dz¹c now¹ œcie¿kê spowodujemy, ¿e odle-
g³oœæ ta bêdzie zbyt ma³a, to obie œcie¿ki
(ewentualnie  inne  elementy)  zostan¹
podœwietlone w kolorze zielonym.

Narzêdzia do automatycznego pro-

jektowania  p³ytki  (Menu/Auto  Route/ )
korzystaj¹  z ogólnych  ustawieñ  dla  pro-
jektu,  lecz  posiadaj¹  tak¿e  swoj¹  w³asn¹

konfiguracjê  (Menu/Auto  Route/Se-
tup...).  Autorouter  w celu  zaprojektowa-
nia  p³ytki  wykonuje  kilka  przebiegów,
z których  ka¿dy  wyszukuje  specyficzne
dla  niego  po³¹czenia  i prowadzi  œcie¿ki
drukowane. Dla lepszego efektu wszystkie
te przebiegi powinny byæ wykonywane.

Automatyczne prowadzenie po³¹czeñ

mo¿emy  wykonaæ  dla  ca³ej  p³ytki  (All),
lub  tylko  dla  jednego  po³¹czenia  (Net),
podzespo³u  (Component),  czy  te¿  czêœci
p³ytki  (Area).  Podczas  projektowania
p³ytki  w pasku  statusowym  wyœwietlane
s¹ statystyki procesu. Podawana jest iloœæ
poprowadzonych  po³¹czeñ  (Routed),
iloœæ  pozosta³ych  do  realizacji  po³¹czeñ
(To  Go),  oraz  iloœæ  po³¹czeñ  powoduj¹-
cych konflikty (Contentions). Jeœli p³ytka
zosta³a  w ca³oœci  poprawnie  zaprojekto-
wana na koñcu procesu wartoœæ parame-
tru  Contentions  powinna  byæ  równa  ze-
ru.  Wprzeciwnym  razie  b³êdy  bêd¹  sy-
gnalizowane przy pomocy podœwietlenia
(kolor zielony) odpowiednich œcie¿ek.

Opisane funkcje programu stanowi¹

zaledwie  drobn¹  czêœæ  wszystkich  mo¿li-
woœci, lecz s¹ w zupe³noœci wystarczaj¹ce
do  wykonania  p³ytki  drukowanej  dla
uk³adu stworzonego w module Schema-
tic.  Wpierwszej  kolejnoœci  powinniœmy
w schemacie ideowym ustawiæ parametr
Footprint ka¿dego  elementu.  Bêd¹  to
odpowiednio :
TO-126 – tranzystor;
RAD-0.2 – kondensatory;
AXIAL0.6 – rezystory;
SIP2 – z³¹cza.
Nastêpnie  musimy  wygenerowaæ  listê
po³¹czeñ. Powstanie plik z rozszerzeniem
.net.  Tworzymy  nowy  dokument  typu
PCB.  Bêd¹c  ju¿  w module  PCB musimy
wybraæ  odpowiednie  biblioteki  elemen-
tów. Bêd¹ to Miscellaneous.lib oraz PCB
Footprints.lib.  Jeœli  nie  zrobilibyœmy  te-
go, to podczas odczytu listy po³¹czeñ wy-
st¹pi³yby  b³êdy.  Natomiast  teraz  mo¿e-
my  wykonaæ  t¹  czynnoœæ  bezproblemo-
wo.  Jeœli  wszystkie  elementy  umieszczo-
ne s¹ ju¿ w okienku edycyjnym powinni-
œmy  wstêpnie  narysowaæ  kszta³t  p³ytki
drukowanej (Keep Out Layer). Poniewa¿
wszystkie elementy umieszczone s¹ teraz
„jeden  na  drugim”,  mo¿emy  uruchomiæ
automatyczne  rozmieszczanie  elemen-
tów, lub pouk³adaæ wszystkie podzespo³y
rêcznie.

Mo¿emy teraz zacz¹æ projektowanie

mozaiki œcie¿ek, lecz zanim do tego przy-
st¹pimy  powinniœmy  ustawiæ  parametry
projektu w taki sposób aby odpowiada³y
one naszym oczekiwaniom. Do zaprojek-
towania  p³ytki  widocznej  na  rysunku  4
skorzystano  w wiêkszoœci  ze  standardo-
wych  ustawieñ.  Zmodyfikowano  nato-
miast nastêpuj¹ce parametry:
– szerokoœæ œcie¿ek (Track Width) –

19,6 mil (wymiary w calach);

– szerokoœæ œcie¿ek obwodu zasilania –

39,3 mil;

– rozdzielczoœæ po³o¿enia elementów

(Snap Grid) – 10 mil.

Kolejn¹ czynnoœci¹ jest automatycz-

ne,  lub  rêczne  zaprojektowanie  mozaiki
œcie¿ek. Po wykonaniu tej czynnoœci p³yt-
ka  jest  ju¿  gotowa.  Ostatnim  zabiegiem
kosmetycznym by³o dodanie warstwy Po-
lygon i pod³¹czenie  jej  do  masy.  Na  ry-
sunku stanowi ona ca³oœæ druku okalaj¹c¹
œcie¿ki. Rozwi¹zanie takie jest czêsto sto-
sowane w technice w.cz. Mo¿liwe jest te-
raz przeprowadzanie ró¿nego rodzaju te-
stów sygna³owych, analiz czy te¿ sporz¹-
dzanie  raportów.  Ta  czêœæ  pracy  to  ju¿
jednak  zupe³nie  inny  temat,  który  pozo-
stawiam  do  samodzielnego  opanowania
czytelnikowi.

Dostarczone z programem biblioteki

elementów  zawieraj¹  wiele  popularnych
uk³adów.  Jednak w przypadku pewnych
niestandardowych  elementów  takich  jak
np.  przekaŸniki,  prze³¹czniki  czy  uk³ady
scalone bêd¹ce nowoœci¹ na rynku, nale-
¿y stworzyæ w³asn¹ bibliotekê. Jak wiado-
mo do pe³nego opisu elementu niezbêd-
ne  s¹  dwie  niezale¿ne  biblioteki.  Jedna
z nich  zawiera  graficzne  przedstawienie
podzespo³u  na  schemacie  ideowym
(Sch), natomiast druga jego obraz fizycz-
ny  (footprint)  umieszczony  w bibliotece
typu PCB. Modu³y przeznaczone do two-
rzenia  takich  bibliotek  s¹  bardzo  proste

Rys. 3 Prowadzenie œcie¿ek

Rys. 4 Zaprojektowana p³ytka

Automatyczne prowadzenie
po³¹czeñ

Przyk³ad

11/99

Protel Design Explorer 99 cz.3

w obs³udze  a jednoczeœnie  bardzo  u¿y-
teczne,  o czym  niejednokrotnie  mia³em
okazjê siê przekonaæ. Biblioteki podobnie
jak  inne  dokumenty  nie  stanowi¹  osob-
nych  plików,  lecz  przechowywane  s¹
w zbiorach  z rozszerzeniem  .ddb.  Mo¿li-
we  jest  zatem  zapisanie  wielu  bibliotek
w jednym pliku .

Po stworzeniu nowego zbioru .ddb,

wybieramy opcjê Menu/File/New.. a na-
stêpnie  ikonê  Schematic  Library  Docu-
ment. Automatycznie uruchomiony zosta-
nie  modu³  odpowiedzialny  za  tworzenie
bibliotek,  którego  okienko  widoczne  jest
na rysunku 5.

Organizacja ekranu jest analogiczna,

jak  w pozosta³ych  modu³ach.  Po  prawej
stronie znajduje siê okienko elementu, po
lewej  ikony  oraz  okna  s³u¿¹ce  do  edycji
biblioteki.  Dodatkowym  obiektem,  jest
okno narzêdzi widoczne na rysunku 6.

Ka¿da biblioteka sk³ada siê ze zbioru

graficznych  reprezentacji  elementów  na
schemacie ideowym. Ka¿dy element mo-
¿e byæ z³o¿ony z jednej (np. rezystor), lub
wielu  czêœci  (np.  reprezentacja  pojedyn-
czych bramek uk³adu 7400). Sposób jego
reprezentacji  zale¿y  od  projektanta  bi-
blioteki.

Ka¿da czêœæ (Part) elementu mo¿e

posiadaæ  jednoczeœnie  trzy  ró¿ne  repre-
zentacje  graficzne:  Normal,  De-Morgan
oraz  IEEE.  Zwykle  korzystamy  jedynie

z postaci Normal, która musi zostaæ zde-
finiowana  obowi¹zkowo  .Pozosta³e  dwie
reprezentacje elementu s¹ opcjonalne.
Do zarz¹dzania bibliotek¹ s³u¿y widoczne
na  rysunku  5  okienko  edycji  biblioteki.
Wjego  górnej  czêœci  znajduje  siê  pole
opisane  jako  Mask,  które  znamy  ju¿
z modu³u Schematic.

Poni¿ej widzimy listê wszystkich ele-

mentów w bibliotece oraz przyciski s³u¿¹-
ce  do  jej  przegl¹dania  („<<”  ,  „>>”  ,
„<” , „<”). Klawisz Find pozwala na wy-
wo³anie  znanej  ju¿  funkcji  odszukiwania
interesuj¹cego  nas  elementu  wed³ug  za-
danego  klucza.  Przycisk  Place pozwala
natomiast na umieszczenie bie¿¹cego ele-
mentu w aktywnym okienku edycji sche-
matu (jeœli takowe istnieje).

Kolejnym elementem jest pole dialo-

gowe Part, dziêki któremu mo¿emy poru-
szaæ siê pomiêdzy ró¿nymi czêœciami tego
samego elementu. Przyk³adowo uk³ad
7400 sk³ada siê z czterech bramek
NAND, z których ka¿da posiada ró¿ne nu-
mery koñcówek.

Nastêpnym elementem okna edycji

biblioteki jest okienko grupy (Group). Je-
go obecnoœæ wynika z faktu, ¿e wiele ró¿-
nych elementów (np. ró¿ne wzmacniacze
operacyjne)  mo¿e  posiadaæ  t¹  sam¹  re-
prezentacjê graficzn¹ oraz opis (Descrip-
tion).  Aby  unikn¹æ  koniecznoœci  ponow-
nego  tworzenia  elementu,  do  jednego
symbolu  (reprezentacji  graficznej)  przy-
porz¹dkowuje siê wiele nazw elementów.
Przyk³adem  mog¹  byæ  np.  uk³ady  7400,

74LS00, 74HCT00 itd. Do przyporz¹dko-
wania  kolejnej  nazwy  danemu  symbolo-
wi s³u¿y przycisk Add, natomiast do usu-
niêcia przycisk Del. Nale¿y zwróciæ uwa-
gê,  i¿  skasowanie  ostatniego  elementu
z danej grupy spowoduje tak¿e skasowa-
nie  stworzonej  reprezentacji  graficznej.
Jakiekolwiek  zmiany  w wygl¹dzie  ele-
mentu, czy jego opisie bêd¹ odnosi³y siê
do ca³ej grupy elementów.

Jeœli podczas edycji schematu, w bi-

bliotece elementów zmieniliœmy dane
dotycz¹ce u¿ytego elementu, mo¿emy za-
ktualizowaæ schemat przy u¿yciu klawisza
Update Schematics.

Poni¿ej znajduje siê okienko ze spi-

sem  wszystkich  koñcówek  uk³adu,  oraz
ich  nazwami.  Lista  ta  mo¿e  byæ  wyœwie-
tlana  w postaci  posortowanej  (Sort  by
Name),  lub  w kolejnoœci  umieszczania
koñcówek w przypadku, gdy opcja ta nie
zosta³a zaznaczona.

Ka¿dy element mo¿e posiadaæ pew-

ne  ukryte  koñcówki  (Hidden  Pins),  czyli
takie, które normalnie nie bêd¹ widoczne
na ekranie. Zwykle odnosi siê to do uk³a-
dów cyfrowych, w których koñcówki zasi-
laj¹ce  oznaczane  s¹  jako  VCC  oraz  GND.
Domyœlnie  na  schemacie  stanowi¹  osob-
n¹  warstwê po³¹czeñ i nie s¹ wyœwietla-
ne. Rozwi¹zanie takie polepsza czytelnoœæ
schematu.  Jego  zastosowanie  oczywiœcie
nie jest ograniczone jedynie do uk³adów
cyfrowych  i mo¿e  byæ  u¿yte  wszêdzie
tam,  gdzie  projektant  biblioteki  elemen-
tów uzna to za stosowne.

Ostatnim obiektem okienka edycji

biblioteki jest pole wyboru trybu wyœwie-
tlania elementu. Wniniejszym opisie zaj-
miemy siê jedynie trybem Normal.

Wcelu stworzenia graficznej repre-

zentacji  elementu  mo¿emy  u¿yæ  menu  –
Menu/Place,  lub  okienka  narzêdzi  wi-
docznego  na  rysunku  6.  Posiada  ono
wiêkszoœæ opcji znanych z okna Drawing
Tools modu³u  Schematic oraz  kilka  do-
datkowych. S¹ to:
Create Component (symbol uk³adu sca-
lonego) – nowy element;
Add  Component  Part (symbol  bramki
AND) – nowa czêœæ tego samego elementu;
Place  Pin (symbol  koñcówki  uk³adu)  –
dodanie nowej koñcówki.

Do poprawnego zdefiniowania ele-

mentu  niezbêdne  s¹  jedynie  koñcówki
(Pins) z odpowiednimi numerami i ewen-
tualnie  nazwami.  Pozosta³e  linie,  elipsy
itd.  nie  s¹  niezbêdne,  tworz¹  jedynie
symbol elementu. Wcelu zarz¹dzania bi-

Rys. 5 Okno edycji elementów biblioteki Sch

Biblioteka Sch

11/99

Protel Design Explorer 99 cz.3

bliotek¹  niezbêdne  jest  menu  Menu/To-
ols.  Realizuje  ono  czêœæ  funkcji  znanych
z okienka edycji biblioteki oraz kilka do-
datkowych.
New Component – dodanie nowego ele-
mentu do biblioteki.
Remove  Component –  kasowanie  ele-
mentu.
Rename  Component –  zmiana  nazwy
elementu.
Remove Component Name – kasowanie
nazwy  elementu  (analogicznie  jak  Del
w oknie edycji biblioteki).
Add Component Name – dodawanie na-
zwy  elementu  (analogicznie  jak  Add
w oknie edycji biblioteki)
Copy  Component/  Move  Component –
przemieszczanie  elementów  pomiêdzy
ró¿nymi bibliotekami.
New  Part/Remove  Part –  dodawa-
nie/usuwanie  nowej  czêœci  tego  samego
uk³adu.
Pozosta³e opcje tego menu s¹ odzwiercie-
dleniem  odpowiednich  klawiszy  okienka
edycji biblioteki (rys. 5).

Wywo³uj¹c opcjê Menu/Tools/De-

scription... wywo³amy  okienko  edycji
pewnych  charakterystycznych  dla  dane-
go  elementu  informacji.  S¹  to  miêdzy
innymi:

Default Designator – domyœlne oznacze-
nie elementu. Zwykle s¹ to wartoœci
R?,C?.U? itd.;
Footprint – symbol fizycznej reprezenta-
cji elementu (patrz opis biblioteki PCB);
Description – s³owny opis elementu. Do-
wolny ci¹g max. 255 znaków.

Ostatnim i jednoczeœnie bardzo wa¿-

nym  obiektem  jest  okienko  edycji  para-
metrów koñcówek (Pins). Mo¿emy je wy-
wo³aæ klikaj¹c podwójnie na symbolu da-
nej koñcówki. Jego najwa¿niejsze pola, to:
Name  –  nazwa  koñcówki.  Koñcówki
o nazwach VCC,GND bêd¹ na schemacie
automatycznie ze sob¹ ³¹czone, chyba, ¿e
projektant wykona inne po³¹czenia;
Number – numer koñcówki;
Dot Symbol - dodaje symbol negacji do
koñcówki (tak jak w bramce NAND);
Clk Symbol – dodaje symbol wejœcia tak-
tuj¹cego (tak jak w przerzutnikach);
Electrical  Type –  typ  koñcówki  uk³adu.
Pole to u¿ywane jest tylko podczas auto-
matycznego  sprawdzania  .poprawnoœci
schematu w module Schematic (Electri-
cal Rule Check);
Hidden – znacznik, czy koñcówka bêdzie
wyœwietlana (patrz opis);
Show Name/Number – znacznik, czy bê-
dzie wyœwietlana nazwa/numer koñcówki;
Pin Length – d³ugoœæ koñcówki (domyœl-
nie 30).

Przedstawi³em wszystkie niezbêdne

informacje  potrzebne  do  samodzielnego
stworzenia  biblioteki  elementów.  Menu
programu  jest  oczywiœcie  nieco  bardziej
rozbudowane, lecz jego dodatkowe funk-

cje nie wnosz¹ wielu istotnych nowoœci,
lub ich zastosowanie jest ogólnie znane.

Naturalnym uzupe³nieniem bibliote-

ki  typu  Sch jest  biblioteka  PCB (rys.  7).
Zawiera ona zbiór elementów typu Foot-
print,  czyli  graficzn¹  reprezentacjê  rze-
czywistych  wymiarów  elementów  (zasto-
sowanych obudów). Poniewa¿ wiele ró¿-
nych elementów posiada takie same obu-
dowy, elementów tej biblioteki nie nazy-
wa siê 7400, ICL232 itp., lecz stosuje siê
nazwy  odpowiednich  obudów  (DIP14,
SIP12 itd.). Ka¿demu elementowi biblio-
teki  Sch mog¹  zostaæ  przyporz¹dkowane
maksymalnie cztery ró¿ne nazwy obudów
(Footprint).  Rozwi¹zanie  takie  jest  ko-
nieczne,  poniewa¿  dany  element  mo¿e
byæ produkowany w ró¿nych obudowach,
standardowej, do monta¿u SMD itp.

Ekran zorganizowany jest podobnie

jak w module Sch Library. Woknie edy-
cji biblioteki brak jest okienka grupy, po-
niewa¿  nie  stosuje  siê  takiej  organizacji
danych.  Zawiera  ono  typowe  przyciski
znane  z poprzedniego  modu³u,  dlatego
te¿ nie bêdê ich opisywa³.

Pewn¹ nowoœci¹ jest natomiast przy-

cisk  Jump ,  s³u¿¹cy  do  przemieszczenia
widoku w okienku elementu, do pola lu-
towniczego (Pad) wybranego z listy znaj-
duj¹cej siê nad przyciskiem. Przycisk Edit
Pad pozwala na wywo³anie okienka edy-
cji  parametrów  pola  lutowniczego  (wy-
branego z listy). Wdole okienka znajduje
siê  rozwijalne  menu  pozwalaj¹ce  na  wy-
bór aktywnej warstwy p³ytki drukowanej
(opis warstw zamieszczony zosta³ w czêœci
dotycz¹cej modu³u PCB).

Rozkazy dotycz¹ce dodawania, usu-

wania, przegl¹dania elementów bibliote-
ki  (Component  Footprints)  znajduj¹  siê
w menu  Menu/Tools.  Natomiast  narzê-
dzia  tworzenia  obiektów  ekranowych
w menu Menu/Place. Wszystkie te funk-
cje  spe³niaj¹    analogiczne  funkcje,  jak
w module Sch Library.

Jeœli nowy Footprint tworzymy rêcz-

nie, pomocnym oka¿e siê okienko wi-
doczne na rysunku 8, zawieraj¹ce nie-
zbêdne narzêdzia, czyli:

Rys. 7 Okno edycji elementów biblioteki PCB

Rys. 6 Okno narzêdzi biblioteki Sch

Rys. 8 Okno narzêdzi biblioteki PCB

Biblioteka PCB

11/99

Protel Design Explorer 99 cz.3

Wostatnich latach du¿¹ popularnoœæ

zdoby³y  sobie  akustyczne  przetworniki
piezoelektryczne.  Wwielu  urz¹dzeniach
powszechnego  u¿ytku  niektóre  funkcje,
lub  stany  s¹  sygnalizowane  dŸwiêkiem.
Dobywa siê on z miniaturowego g³oœnicz-
ka,  czyli  przetwornika  zmieniaj¹cego
zmienne  napiêcie  elektryczne  na  falê
dŸwiêkow¹.  Te  miniaturowe  g³oœniczki
dzia³aj¹  w oparciu  o zjawisko  piezoelek-
tryczne. Polega ono na powstawaniu na-
piêcia  elektrycznego  na  przeciwleg³ych
œciankach  niektórych  kryszta³ów  pod
wp³ywem  œciskania  lub  rozci¹gania
wzd³u¿  jednej  z osi  krystalograficznych.
Zjawisko  jest  w pe³ni  odwracalne,  tzn.
przy³o¿enie  napiêcia  elektrycznego  do
przeciwleg³ych  œcianek  powoduje  œciska-
nie  lub  rozci¹ganie  kryszta³u.  Wielkoœæ
odkszta³cenia  zale¿y  od  wartoœci  przy³o-
¿onego napiêcia. Piezoelektrykami s¹ kry-
szta³y  kwarcu,  soli  Seignett’a,  tytanianu

baru i inne. Zjawisko piezoelektryczne zo-
sta³o odkryte w 1880r przez francuskich
fizyków Pierra i Paula Curie i szybko zna-
laz³o zastosowanie w elektronice.

Wlatach siedemdziesi¹tych rozpo-

czêto masow¹ produkcjê tanich, miniatu-
rowych  g³oœniczków  piezoelektrycznych.
Ka¿dy  troche  starszy  elektronik  pamiêta
czasy kiedy w kinie, o pe³nej godzinie na
sali rozbrzmiewa³o wielokrotne „pipanie”
modnych wówczas zegarków elektronicz-
nych  z pozytywk¹  (podobnie  jak  dzisiaj
telefonów komórkowych).

G³oœniczki piezoelektryczne s¹ bardzo

p³askie ich gruboœæ nie przekracza 2 mm.
Na rysunku 1 przedstawiono przekrój ta-
kiego  g³oœniczka.  Na  p³ytce  metalowej
wykonanej z mosi¹dzu (kolor ¿ó³ty) przy-
klejony jest materia³ piezoelektryczny, na
który naniesiona jest warstwa przewodz¹-
ca (kolor srebrny). P³ytka mosiê¿na stano-
wi jedn¹ elektrodê, a warstwa przewodz¹-
ca  drug¹.  Elektrycznie  g³oœniczek  przed-
stawia sob¹ rezystancjê rzêdu megaomów
i pojemnoœæ  od  kilkuset  pikofaradów  do
kilku nanofaradów. Powoduje to koniecz-
noœæ  w³aœciwego  sterowania  g³oœniczka,
o czym nie wszyscy pamiêtaj¹. Na rysun-
ku 2 przedstawiono kilka sposobów stero-
wania za poœrednictwem tranzystora.

Pierwszy z przyk³adów (przekreœlo-

ny) pokazuje jak nie wolno sterowaæ g³o-
œniczka. Przy doprowadzeniu przebiegu
zmiennego do bazy tranzystora, w chwili
gdy ulegnie on nasyceniu pojemnoœæ

elektryczna g³oœniczka zostanie roz³ado-
wana. Zatkanie tranzystora niczego
w praktyce nie zmieni gdy¿ sta³a czasowa
g³oœniczka RC jest bardzo du¿a (R – rezy-

Place Pad – pole lutownicze;
Place Via – przelotka;

Place Track – œcie¿ka;
Place Arc – okr¹g;
Place Fill – prostok¹t.

Tworzenie nowego elementu biblio-

teki polega na:
1. Umieszczeniu pól lutowniczych (tak

aby ich rozmieszczenie odpowiada³o
rzeczywistemu elementowi) oraz usta-
wienie ich wymiarów.

2. Narysowaniu obrysu elementu, ogra-

niczaj¹cego jego rzeczywiste wymiary.
Wykonujemy to narzêdziem Place
Track, warstwa TOver Layer.

3. Odpowiednio numerujemy pola lu-

townicze.

Niektóre typowe elementy, takie jak

obudowy typu DIP, rezystory, kondensa-
tory mog¹ zostaæ stworzone automatycz-
nie  przy  u¿yciu  kreatora,  który  wywo³u-
jemy  Menu/Tools/New  Component.
Przy  pomocy  kolejnych  okienek  kreator
przeprowadzi  nas  przez  ca³y  ten  proces.
Jedno z okien kreatora widoczne jest na
rysunku 9.

Przed przyst¹pieniem do tworzenia

w³asnych bibliotek pomocne mo¿e oka-
zaæ siê przeanalizowanie takowych zbio-
rów dostarczonych razem z programem.

Rys. 9 Automatyczne tworzenie elementów

Jaros³aw Piotrowiak

Pomys³y uk³adowe

przetworniki piezoelektryczne

warstwa

przewodz¹ca

membrana

metalowa

(mosiê¿na)

piezoelektryk

Rys. 1 Przekrój g³oœniczka

piezoelektrycznego

22k

~1k

22k

BC547B

~1÷3mH

22k

BC547B

Rys. 2 Przyk³ady sterowania

g³oœniczka piezoelektrycznego

CD 4011

7400

CD 4011

itp.

+Vcc

Rys. 3 Sterowanie g³oœniczka

piezoelektrycznego przy pomocy

uk³adów cyfrowych: a) klasycznie,

b) w uk³adzie mostkowym

11/99

Pomys³y uk³adowe