Tutorial de Protel

Ing. Luis Fernando Rodríguez

Proceso de Elaboraciónde un PCB

Creation del ESQUEMATICO Sin

errores

Crear el PCB usando el Wizard

Seguir los pasos y cambiar el tamano de

la tarjeta

Agregar Librerias En el PCB

Las que son necesarias para los

footprints

En caso de Errores, corregirRealizar el Update PCB

Error Footprint: Verificar que el nombre sea correcto correcto y que se haya agregado la libreria.

Erorr “Nodo T1 net T1.1”. Veriricar que el componente del esquematico y del

pcb tenga los mismos nombres para los pines.

Agregar Reglas de Ruteo cuidadosamente

Entender que indica cada uno y sus consideraciones

1 .Verificar que solo se agregue la capa Mechanical 1

Agregar Reglas de Ruteo cuidadosamente

Entender que indica cada uno y sus consideraciones

1 .Verificar reglas de ruteo.2. Reglas de ancho de alambres, tierra y tarjeta. 3. Verificar Reglas de distancia entre los componentes.

Acomodar los componentes de maner

logica

Ejecutar el ruteo en un 100%

En caso de Errores, corregir

Para Violaciones verificar las reglas que se asignaron.Para lineas rojas verifcar capas, reglas en general, mover componentes.

Inicio

Fin

INSTRUCCIONES

• Lea cuidadosamente la siguientepresentación y siga los pasos que aquí se indican para elaborar el diagrama esquemático y el PCB de la práctica # 1.

1.-Crear nuevo diseñoFile New

Para trabajar dentro de Protel, es necesario crear un nuevo diseño de base de datos que contendrá la información de necesaria para enlazar todos los documentos que contenga nuestro diseño.

2.-Crear nuevo documento (Esquemático)

Panel deexploración

Dentro del Panel de exploración, expandimos nuestro nuevo diseño yaccesamos a la carpeta Documents, y con (File New) creamos un nuevodocumento.Crearemos un esquemático, por lo que elegiremos la opción SchematicDocument y posteriormente Ok.

3.-Renombrar y abrir esquemático

En este paso sólo cambiaremos el nombre (opcional) de nuestro esquemático por uno que se relacione con nuestro diseño, y daremos dobleclick en el icono del nuevo documento para entrar a nuestra área de trabajodel esquemático.

4.-Cambiar tamaño de área de trabajoDesing Options “Sheet Options”

Cambiaremos el tamaño de nuestra área de trabajo a tamaño carta.En la pestaña “Organization” podemos dar de alta información adicional denuestro esquemático como lo son empresa, título, # de paginas, etc.

5.-Activar Permanente en PreferenciasTools Preferences Default Primitives

Protel por default trae desactivada esta opción, es necesario activarla paraque los cambios que hagamos en las librerías sólo apliquen específicamentepara cada uno de los documentos por separado.

6.-Circuito a diseñar

El circuito que realizaremos en nuestro esquemático será un Multivibrador.

7.-Agregar librerías de los componentes a utilizarTools Find Component

Por default las librerías de componentes de uso general como resistenciasy capacitores ya estánagregadas por lo que paraeste circuito en particularsólo agregaremos la libreríaque contiene los transistores.

Utilizaremos el transistor2N3904 por lo que daremoscomo referencia de búsqueda*3904* para buscar todos los componentes que al menos contengan 3904.

Una vez encontrada la libreríaDamos click en “Add To LibraryList” para agregar dicha librería y poder hacer uso de ella.

8.-Seleccionar componente

Para esto es necesario ir de nueva cuenta ael panel de exploración y seleccionar la pestaña“Browse Sch”.

En ella aparecerán las librerías y los componentesque podemos usar para nuestro esquemático.

En Filter tecleamos nuevamente la referencia denuestros componentes (*3904*, *res*, *cap*, etc.)y posteriormente seleccionamos Place para hacer uso del mismo.

Los componentes a buscar para elaborar la fuente poder se enlistan en la tabla del siguiente slide.

8.-Seleccionar componente=>Componentes de la fuente de poder

Resistencias res1Conectores con2, con3Diodo diodeCapacitores cap o capacitorTransformadores trans1Puente de diodosbridgeReguladores MC7905 y LM7805CT

La mayor parte de los componentes se encuentran en la librería de miscellaneous, en el caso de los reguladoresdeberá realizarse una busqueda como lo indica el paso7.

9.-Editar propiedades de componentes

Antes de colocar cada componentedentro del área de trabajo editaremoslas propiedades de cada componente conla tecla TAB.

Footprint: Referencia al PCB.Designator: Nombre del componente.Part Type: Valor del componente.

Footprints• Lista de footprints para el diseño del PCB de la fuente de poder.

Resistencias Axial-0.4Conectores sip2, sip3Diodo Rad-0.1Transistores TO92A Capacitores RAD-0.1Transformadores TRF_I30_1Puente de diodos TO-72Reguladores TO220H

*Nota: Los nombres deben de ser verificados directamente en las librerías para pcb.Sean cuidadosos con los ceros y las letra “O” además de los guiones y los puntos.

10.-Colocar componentesUna vez editadas las propiedades de cada componente lo colocamos en nuestra área de trabajo y repetimos el procedimiento hasta haber colocadotodos los componentes.

Para cambiar la dirección y orientación de un componente podemos hacerlocon las teclas X, Y y Espacio antes de colocarlo en su posición final.

11.-Cablear componentesPlace Wire

Uno a uno cableamos nuestros componentes hasta obtener un circuitocomo el de la figura.-ESC o Botón derecho: terminamos de cablear la línea actual.-2 veces ESC o Botón derecho: salimos de la opción de cablear.

12.-Definir Vcc y TierraPlace Net

Agregamos etiquetas para definir las líneas de alimentación y tierra.

Antes de colocar la etiqueta es necesario editar las propiedades de la mismaforma que lo hicimos con los componentes (TAB).

13.-Verificar ErroresTools ERC…

Al terminar el paso anterior, nuestro esquemático estaráFinalmente terminado. Pero,es necesario verificar si todoslos componentes están bienconectados.

14.-Reporte de erroresAl correr la opción ERC nos generará un reporte con los errores queencontró; en caso de no haber encontrado errores nos mostrará un reporte como el siguiente:

Si ERC encuentra un error nos los indicará como en el siguiente ejemplo:

Y adicionalmente nos indicará en nuestro esquemáticoel lugar donde se encuentra nuestro error.

15.-Crear PCB

Dentro del Panel de exploración, expandimos nuestro nuevo diseño yaccesamos a la carpeta Documents, y con (File New) creamos un nuevo documento.Para el crear el PCB, elegiremos la pestaña “Wizards” y despues la opciónPrinted Circuit Board Wizard para posteriormente oprimir Ok.

16.-Bienvenida del Asistente para PCB

17.-Selección de unidades de medición y diseño de tarjeta

En el sistema Imperial las medidas son en milésimas de pulgadasmientras que el sistema Métrico es el que estamos acostumbradosa utilizar, para este ejemplo usaremos Imperial y el diseño custom.

18.-Dimensiones, estilo y número de capas

Elegiremos una tarjeta de 2x2 pulgadas y definiremos nuestra tarjetacomo de una sola capa (Mechanical Layer 1), además de que desactivaremos las opciones de esquinas.En el caso de la fuente de poder las dimensione serán 6000milx5000mil .

19.-Confirmación de tamaño

Esta ventana nos permite modificar y/o confirmar las dimensiones dela tarjeta del PCB.

20.-Información adicional al PCB

21.-Definir tipo de conexión entre capas

Elegiremos Two Layer – Non Plated, debido a que es la opción que nosofrece una independencia conductiva entre los dos lados de la tarjeta.

22.-Definir tipo de perforación

23.-Definir estilo de ruteo

24.-Definir medidas de perforaciones, grosor de líneas y separaciónentre ellas.

25.-Opción de guardar las características de éste PCB en template

26.-Fin del Asistente de creación de PCB

27.-Cerrar, cambiar de nombre y abrir de nuevo el documento PCB

Al concluir el asistente de creación del PCB, nos abre nuestra nuevaárea de trabajo para desarrollar la tarjeta de circuito impreso; Protel pordefault asigna un nombre a nuestro documento (PCB1.PCB), el cualdebemos cambiar por un nombre igual al que asignamos al esquemático.

Para esto es necesario cerrar antesNuestro documento, para luego en carpeta Documents hacer el cambiode nombre.

Posteriormente abrimos de nueva cuenta el documento del PCB paracomenzar a trabajar en él.

28.-Agregar Librerías al PCBDesing Add/Remove Library

Al igual que en el esquemático,es necesario agregar laslibrerías que contienen losfootprint que definimos en laspropiedades de cada uno de losComponentes del esquemático.

Es necesario agregar la libreríaAdvpcb.ddb que contiene la mayoría de los footprints y Transistors.ddb que tiene losFootprints para los transistores.

• Cuando agreguen las librerías verifiquen que están en la siguiente ruta: C:\Program Files\DesingExplorer 99 SE\Library\Pcb\GenericFootprints

• Para realizar la fuente de poder es necesario agregar las siguientes librerías:– Advpcv.ddb– General IC– Miscellaneous– Transformers– International Rectifiers

•Una vez agregadas las librerías deberán aparecer en la lista como se muestra en la figura.

29.-Desactivar capas que no se usaránDesign Options “Layers”

30.-Definir medidas para manejo de componentes dentro del área deTrabajo.Design Options “Options”

31.-Activar Snap To CenterTools Preferences “Options”

32.-Definir Preferencias de visualizaciónTools Preferences “Display”

33.-Enlazar PCB con esquemático

• Desing Update PCB(Dentro del esquemático)• Para enlazar el circuito

que capturamos en nuestro esquemático es necesario dirigirnos al esquemático y en el menú “Desing UpdatePCB” desactivar las 2 opciones referentes a Clases y posteriormente dar click en PreviewChanges.

33 a. Verificación

• Preview Changes genera un archivo con los errores si es que existen. En esa pantalla dar clic en la opción mostrar sólo errores. Algunos de ellos pueden ser los siguientes:– No se agregó la librería

necesaria– El footprint no es el

correcto – No coincide el nombre de

los pines en el esquemático y el PCB.

33c. Corrección de errores

• Para el error de footprint, deberáverificarse que el nombre sea correcto y que se encuentra la liberaría correspondiente.

• Para corregir el segundo error deberán editarse los componentes para que coincidan los nombres de sus pines.

Error -Footprint

Error Pines diferentes

33d. Como cambiar los pines de los componentes.

• El botón edit permite editar el componente seleccionado. En este caso se selecciona Trans1 ya que es el componente que corresponde al nombre T1 el cual generó error.

33d. Como cambiar los pines de los componentes.

• En 1 se muestran los nombres de los pines los cuales deberán coincidir con su componente contraparte del pcb.

• En 3 se puede dar doble clic para ver el nombre del pin.

1 2 3

33d. Como cambiar los pines de los componentes.

• Para verificar los nombres de los pines del PCB deberáseleccionarse la librería a la que corresponde el componente (en este caso Transformers.lib) y localizar el footprintcorrespondiente (Trans1=> TRF_EI30_1). En la parte inferior de la pantalla se mostrará la figura correspondiente. Dar clic en edit.

33d. Como cambiar los pines de los componentes.

• En 1 se observa el componente, en 2 su footprint y en 3 los nombres de los pines que en este caso son 1,9,7,5. Por lo tanto así deberán ser nombrados los pines en el esquemático como se indica a continuación.

3 2 1

33d. Como cambiar los pines de los componentes.

• Dar doble clic sobre cada uno de los pines para editar sus propiedades.

• Para cada uno de los cuatro pines deberá cambiarse el nombre (name) y número (number) de acuerdo al visto en el PCB.

• Después guardar cambios y dar clic en Update Schematic.

• Para cada uno de los componentes con error de node deberán seguirse los mismos pasos.

• Una vez corregidos los errores se deberárealizar nuevamente el paso 33. Si ya no existen errores, se verá la siguiente pantalla entonces dar clic en Execute.

34.-Área de trabajo actualizada (PCB)

Al regresar al documento PCB, podremos observar que ha sido actualizadocon los componentes de nuestro esquemático, sólo que aparecerán consímbolos distintos, estos son los footprint a los que hacíamos referencia enlas propiedades de cada uno de los componentes al colocarlos dentro delesquemático.

35.-Mover y organizar componentes dentro de la tarjeta del PCB

Moveremos uno a uno los componentes hacia el área de color morado(con X, Y, y Espacio podemos cambiar la orientación de los componentes) procurando contar con el menor cruce de línea de conexión entre las termi-nales de los componentes.Adicionalmente podemos alinear y separar los componentesseleccionándolos y utilizando el siguiente menú

36.-Definir reglas de ruteoDesing Rules “Routing”

Antes de conectar los componentes es necesario definir las reglasque Protel usará para hacerlo, la primera de ellas será Routing Layers, porlo que procederemos a buscarla y entraremos a editar sus propiedades.

37.-Eliminar regla capa superior de ruteo

Dentro de las propiedades de Routing Layers, desactivaremos la capasuperior de ruteo para que Protel sólo conecte los componentes mediantela capa inferior.

36.-Definir reglas de ruteoDesing Rules “Routing”->Width Constraint

• De la misma manera que editamos las propiedades de Routing Layer, buscaremos ahora WidthConstraint y procederemos a agregar (Add) una nueva regla que definiremos como se muestra en el siguiente paso.

Clic en Add mostrará la pantalla del paso 37, ahí deberáseleccionarse NET y escribir el voltaje deseado o GND.

39.-Agregar reglas de espesor de líneas de alimentación y tierra

• La imagen muestra como agregar la regla para la red de alimentación (12v) repetiremos el paso para agregar una regla igual para la tierra (GND).

• Nota. En el caso de la fuente de voltaje no es necesario agregar las líneas de alimentación y GND.

40.-Editar regla de espesor de líneas generales

• Al terminar de agregar las 2 reglas para alimentación y tierra, editaremos las propiedades de la regla que por default aparece en Width ConstraintPara cambiar todos los valores de espesor a 12mil.

• Nota. Si no se agregaron las líneas de Vcc y GND para la fuente, solo aparecerá width board cuyos valores deben ser 12 mil,12mil, 12 mil.

41.-Rutear componentesAuto Rute All

Una vez definidas las reglas, ruteamos finalmente los componentes del PCBEligiendo la opción Route All

42.-Verificar errores de ruteoTools Design Rule Check

Después de rutear, podemos verificar si todos los componentes estándebidamente conectados eligiendo la opción Run DRC.

43.-Reporte de errores

Al verificar errores obtendremos un reporte que nos indicará si encontróo no un problema al rutear.

43.-Violaciones

1

2

• En caso de que haya violaciones elija en 1 Violations. En 2 puede visualizar de que se trata la violación y con Jump el cursor se ubica donde esta el error. Finalmente los errores se reducen a que alguna de las reglas fue agregada con errores o es necesario cambiar de posición (rotar) o reubicar algún componente.

44.-Generar vista previa del PCBFile Print/Preview

Una vez que se eliminaron todas las violaciones podemos generarla vista previa de la versión finalde nuestro PCB.

45.-Eliminar el layer de componentes

Y eliminamos la capaTopOverlay para así sólodejar visibles las líneas deconexión y perforación dela tarjeta.

46.-Exportar la imagen a WMF

Después de generar la vista previa y eliminar la capa topoverlay,exportamos la imagen a WMF (Windows Meta File), un estándar deWindows con el que podremos abrir el diseño del PCB en la mayoríade los programas de edición de imágenes para imprimirlo sin necesidadde Protel.

X.-Recomendación

• Aunque todos los documentos esquemático, PCB, etc, están referenciados desde la base de datos que creamos inicialmente es necesario guardar los cambios que realicemos en cada uno de ellos, para evitar que la próxima vez que abramos nuestra base de datos los documentos existan vacíos.