Sách: Ứng dụng Orcad và Eagle trong thiết kế bảng mạch

Mã sách: DDT020
Tên sách:  Ứng dụng Orcad và Eagle trong thiết kế bảng mạch
Mô tả:
Sách hướng dẫn tự học 2 chương trình OrCAD 16 và Eagle 5.1 qua 12 bài tập từ vẽ mạch analog, digital, vi điều khiển, tạo thư viện thiết bị, mô phỏng và thiết kế mạch in. Sách làm tài liệu thực hành dùng trong các trường đại học, cao đẳng, trung học nghề chuyên ngành Điện-Điện tử, Cơ điện tử-Giao thông vận tải-Tự động hóa-Viễn thông…
Thể loại: Điện – Điện tử
Nhà xuất bản: Hồng Đức
Tác giả: Nguyễn Việt Hùng-Trần Thu Hà-Phạm Quang Huy
Khổ sách: 16 X 24 cm
Số trang: 280
Trọng lượng: 320 gam
Năm phát hành: 2012
Giá:  68.000 VND  

Nội dung cuốn sách
Hai chương trình vẽ, mô phỏng và thiết kế mạch in sử dụng rất phổ cập tại Việt Nam đó là OrCAD và Eagle được các tác giả biên soạn làm tài liệu thực hành dựa trên cơ sở chương trình môn học dùng trong các trường Cao đẳng, Đại học khối công nghệ chuyên ngành Điện, Điện tử, Cơ điện tử, Giao thông vận tải, Tự động hóa… Tài liệu cung cấp cho người học những kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất trong vẽ và thiết kế mạch in một lớp cũng như nhiều lớp qua sách “CAD TRONG THIẾT KẾ MẠCH IN”
Nội dung sách gồm 2 phần với 12 bài tập.
· Phần 1: Thiết kế mạch in với OrCAD, gồm 8 bài tập hướng dẫn các bạn thực hành OrCAD phiên bản mới nhất 16.0 từ vẽ và thiết kế mạch in mạch analog, digital, vi điều khiển, tạo thư viện thiết bị, mô phỏng mạch điện tử và nhiều hơn nữa. Đây là phần trọng tâm của sách.
· Phần 2: Thiết kế mạch in với Eagle, gồm 4 bài tập hướng dẫn các bạn thực hành Eagle phiên bản 5.10 từ vẽ sơ đồ nguyên lý cho tới thiết kế mạch in hoàn chỉnh cho những mạch điện cơ bản nhất của mạch điện tử là: analog (mạch tương tự), digital (mạch số), vi điều khiển.
Để bạn đọc dễ dàng tìm hiểu và khai thác chương trình hiệu quả, mỗi thao tác hướng dẫn thực hành trong bài tập đều có hình ảnh minh họa cụ thể.
PHẦN 1: THIẾT KẾ MẠCH IN VỚI ORCAD

Bài tập 1:
 Vẽ và thiết kế mạch in mạch nguồn ổn áp dùng 7812
Bài tập hướng dẫn vẽ sơ đồ nguyên lý và thiết kế mạch in cho mạch nguồn ổn áp như hình .
 

 
Mạch điện gồm 1 cầu diode, 4 tụ hóa, tụ chống nhiễu, vi mạch ổn áp L7812, 3 điểm nối mass, đầu nối lấy điện áp vào (AC input) và đưa điện áp ra (output). Ngõ vào mạch J2 có điện áp thay đổi từ 6 volt AC đến 25 volt AC và điện áp ngõ ra đưa ra đầu nối J1. Ngõ ra được giữ ổn định với điện áp 12 volt.
Bài tập 2: Vẽ và thiết kế mạch in mạch đếm dùng IC 4040
Bài tập hướng dẫn thiết kế mạch in cho mạch đếm dùng IC 4040 có sơ đồ nguyên lý như hình bên.

 
Bài tập 3: Tạo thư viện linh kiện
Bài tập 3 tiến hành thiết kế thư viện cho linh kiện PIC16F877A trong OrCAD Capture sau đó vẽ sơ đồ nguyên lý cho mạch giao tiếp vi điều khiển PIC16F877A trong OrCAD Layout bằng phương pháp vẽ tay. Cuối cùng thiết kế mạch in cho mạch nguyên lý vừa vẽ.

 
Bài tập 4: Vẽ và thiết kế mạch in mạch test port B với PIC 16F877A
Ở bài tập 3 các bạn đã được hướng dẫn chi tiết cách tạo thư viện cho linh kiện PIC16F877A và lưu vào thư viện của chương trình OrCAD. Bài tập 4 sử dụng thư viện này để vẽ sơ đồ nguyên lý và thiết kế mạch in mạch test port B cho PIC16F877A có sơ đồ nguyên lý như hình dưới.

 
Bài tập 5: Tạo ổ cắm điện trong OrCAD
OrCAD có thư viện thiết bị rất lớn của nhiều hãng chế tạo linh kiện điện tử qua các Add in trong OrCAD. Trong thực tế, ta vẫn phải thiết kế với những linh kiện có cấu tạo chân không tìm thấy trong thư viện chân mặc định của OrCAD. Để giải quyết vấn đề này, người thiết kế cần tự tạo ra linh kiện có cấu tạo chân thích hợp. Bài tập 5 hướng dẫn các bạn tạo linh kiện, cụ thể là tạo ổ cắm điện, gồm có 3 chân L, N, E như hình dưới.

 
Bài tập 6: Tạo biến trở đôi
Bài tập hướng dẫn tạo linh kiện, cụ thể là tạo thư viện cho biến trở đôi. Chi tiết về hình dạng và kích thước biến trở trong hình trang bên chỉ mang tính minh họa, được đo từ thước chia độ với đơn vị là mm. Nếu thiết kế tạo thư viện dùng thật sự các bạn cần đo thật chính xác khoảng cách các chân.
Theo kinh nghiệm, các bạn không nên dùng đơn vị mm mà nên dùng đơn vị inches. Vì các chuẩn linh kiện khi đưa ra đều dùng đơn vị inches.
Ta có hình biến trở đôi được nhìn dưới nhiều góc độ khác nhau.
 

 
Bài tập 7: Mô phỏng mạch chỉnh lưu bán sóng
Mạch chỉnh lưu bán sóng có chức năng biến đổi tín hiệu xoay chiều sang tín hiệu một chiều dựa vào sự đóng/ mở của diode. Mạch này lại cho ra tín hiệu một chiều có độ nhấp nhô rất lớn.

 
Bài tập 8: Vẽ và mô phỏng mạch chỉnh lưu bán kì hai ngõ vào
Bài tập hướng dẫn các bạn vẽ sơ đồ nguyên lý và mô tả biểu diễn đồ thị điện áp ngõ ra của mạch chỉnh lưu bán kì hai ngõ vào. Mạch có sơ đồ nguyên lý như hình bên.
 

 
PHẦN 2: THIẾT KẾ MẠCH IN VỚI EAGLE 
Bài tập 9: Bài tập 9 hướng dẫn thiết kế mạch in mạch dao động đa hài với Eagle có sơ đồ nguyên lý như hình dưới.

 
Bài tập 10: hướng dẫn vẽ và thiết kế mạch in mạch Signal-Tracer (phát sóng) với Eagle có sơ đồ nguyên lý như hình dưới.

 
Mạch điện này có những linh kiện sau: 8 điện trở, 2 chân cắm, 2 Op-Amp, 3 tụ điện, các đầu nối ngõ vào/ra, nguồn 9V và GND.
Bài tập 11: Vẽ mạch in mạch đếm chỉ thị số dùng IC 7448
Bài tập 11 hướng dẫn các bạn biết cách lấy linh kiện (IC số) để vẽ và thiết kế mạch in một mạch số phức tạp. Bài tập thực hành ở đây là mạch đếm chỉ thị số có sơ đồ nguyên lý như hình dưới. Để hiểu cách thức hoạt động của mạch, các bạn chỉ cần nằm nguyên lý cơ bản về mạch số (đếm, giải mã và chỉ thị) là có thể hiểu nguyên lý làm việc. Ở đây, chúng ta chưa bàn tới việc thiết kế mạch là đúng hay sai, cũng như việc bố trí linh kiện như vậy là hợp lý hay chưa. Các bạn có thể bố trí linh kiện theo ý muốn của mình cũng như khai báo để có được mạch in đẹp mắt 1 hay 2 lớp theo ý.

 
Bài tập 12: Mạch giao tiếp dùng IC 6532
Bài tập hướng dẫn các bạn trình tự các bước vẽ sơ đồ nguyên lý và thiết kế mạch in cho một mạch giao tiếp dùng IC6532 như hình.

 
Cũng như bài tập 11, bài tập 12 khá phức tạp. Để vẽ được sơ đồ nguyên lý, các bạn phải thực hiện trình tự các bước: tra cứu, nhập các linh kiện, di chuyển, lật, xoay, nối dây, vẽ các đường bus, khai báo các đường bus, điểm nối, đặt lại tên cho các linh kiện, kiểm tra các lỗi. Sau đó là thực hiện các bước cho thiết kế board mạch in.
Do mạch có nhiều linh kiện, điểm nối cho nên: nếu có thêm yêu cầu thiết kế mạch in 1 lớp các bạn phải mất nhiều thời gian để hiệu chỉnh lại những đường mạch mà chương trình không tìm được lối đi.
Eagle không có chức năng mô phỏng như cũng như nhiều tiện ích khác có trong OrCAD, nếu muốn mô phỏng trong Eagle người dùng cần cài đặt chương trình B2 Spice của hãng mới có thể mô phỏng. Tham khảo trong trang web của hãng: http://www.cadsoft.de/
Với B2 Spice (tham khảo trong trang web của hãng www.beigebag.com để tải về chương trình dùng thử) bạn có thể nhập các mạch điện tương tự (analog), số (digital) hay cả mạch hỗn hợp vừa số vừa tương tự thiết kế trong Eagle để mô phỏng.
Bạn có thể tải xem giới thiệu cũng như tải chương trình về dùng thử. Đánh giá chung, chương trình B2 Spice chạy được trên nhiều hệ điều hành khác nhau không cần cấu hình máy mạnh, có dung lượng nhỏ, dễ cài đặt, có nhiều công cụ mô phỏng, dễ sử dụng.
· Eagle tuy dễ sử dụng nhưng thư viện thiết bị không đầy đủ như OrCAD. Để tạo thuận lợi cho người dùng, đi kèm với sách là đĩa DVD mua riêng với rất nhiều thư viện thiết bị (~1000 thư viện thiết bị lưu dưới định dạng .lbr) từ cộng đồng người dùng Eagle trên thế giới tạo ra đã được các tác giả tải về sẵn, giúp bạn đọc không mất nhiều thời gian cho việc tạo linh kiện cũng như tải về. Ngoài ra, đĩa DVD còn có nhiều thông tin liên quan đến Eagle và OrCAD như: phim học, E-book, sơ đồ mạch điện, mạch in v.v. Bạn đọc còn biết thên về Eagle 3D trong thiết kế mạch in 3D chưa trình bày trong sách.

 

Leave a Reply