Universidad Autónoma de Nuevo LeónFacultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

1M.C. José Rene Medina Cantú M.C. Gilberto Barrón González

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Menú del Sistema DXP

Despliega un menú que permite configurar diferentes Opciones del sistema.

Panel de Control

Muestra una lista de paneles a los que se pueden acceder rápidamente.

Paneles de Trabajo

Incluyen archivos a proyectos con los que estamos trabajando.

Para visualizar su contenido se le da un click a la ventana deseada

Espacio de Trabajo

Lista de las tareas a utilizar Mas comunes.

Asistente de Ayuda

Proporciona unabúsqueda rápida a cualquier pregunta del usuario

Menú Principal

Cambia según la tarea Que se este realizando.

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Creación de un proyecto Nuevo

Un proyecto en protel DXP consiste en una serie de ligas hacia todos los documentos que forman parte de nuestro proyecto por ejemplo xxxx.PrjPCB.

Este es un archivo de texto en ASCII que enlista cuales archivos son partes de nuestro proyecto.

En el caso de abrir un archivo esquemático o pcb por ejemplo que no forme parte de nuestro proyecto, este formara parte de un grupo llamado “free documents” como se muestra en la figura 1.

Figura 1

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Todos los proyectos se crean de la misma forma, para este caso en especifico se comenzara creando un proyecto PCB de la manera que se indica a continuación:

1.- Dar un click a la opción Create a new Board Level Design Project.

2.- La ventana del panel de proyectos muestra un archivo nuevo llamado PCB Project1.PrjPCB, y también indica que no a sido agregado ningún documento al proyecto actual.

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3.- A continuación se renombra el proyecto (Project1.PrjPCB), dirigiéndose a File →Save Project As → y navegamos hacia la localidad del disco duro donde se pretende almacenar el archivo renombrado como Oscilador.PrjPCB.

Crear una Hoja Esquemática Nueva

1.- Ir al Menú File →New →Schematic o diríjase al panel de control y seleccionePanel →Files →Schematic Sheet.

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Una hoja esquemática nueva en blanco llamada Sheet1.SchDoc aparece en la ventana de diseño y el documento esquemático es agregado automáticamente al proyecto. Posteriormente una hoja esquemática aparece bajo la etiqueta Projects.

2.- Si el documento esquemático aparece como documento libre (free Document), realice un click derecho y acontinuación seleccione “Ad to Project” con lo que se agregara el archivo esquemático al proyecto.

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3.- Se renombra el archivo esquemático abriendo el menú principal File →Save Project As → e indicando la localidad del disco duro donde se almacenara el archivo renombrado como Oscilador.SchDoc.

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Configuración del Archivo Esquemático

1.- Desde el menú principal seleccionar Design →Document Options y dentro del cuadro de dialogo se selecciona la etiqueta Sheets Options donde buscaremos la opción Standard Style para cambiar el tamaño del archivo esquemático a tamaño carta (Letter).

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2.- Para poder utilizar todo el espacio de nuestra área de trabajo, seleccionedel menú principal la opción View →Fit Document con lo que el tamaño de el archivo esquemático ocupara el total de el espacio de trabajo.

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Dibujando el Circuito Esquemático

Para dibujar el circuito nos basaremos en el Circuito Multivibrador Astable que se muestra en la figura, el cual usa el transistor 2N3904 como elemento principal.

Figura 1.- Multivibrador Astable

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Cargar las librerías, Localizar y Colocar los Componentes.

1.- Darle un click a la etiqueta con el nombre librerías dentro del panel de control.

Con lo que aparece el espacio de trabajo de la librería a la derecha del archivo esquemático.

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2.- Presionar el botón search y asegurarse de que en el cuadro de dialogo que aparece, el path este apuntando a la carpeta C:\ Archivos de Programa \ Altium \ Library. Se debe asegurar también que en la opción Scope, la casilla de la opción Libraries on path este señalada y porultimo verificar que la casilla de la opción Include Subdirectories este desactivada para este ejemplo.

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3.- Para localizar los componentes, se comienza colocando en la opción Search Criteriael numero del transistor *3904*, con lo que le indicamos al sistema de búsqueda que estamosbuscando todas las referencias que existan acerca de este componente. El símbolo * nos ayudaIndicando al sistema que realice una búsqueda de todo lo que encuentre con ese numero pasando por alto marcas, tipos y otras características de los componentes.

4.- A continuación presionamos el botón de búsqueda (search) para iniciar la búsqueda. Si los parámetros de búsqueda fueron introducidos correctamente la búsqueda arrojara el

siguiente resultado.

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5.-Por ultimo al seleccionar el componente, el cuadro de dialogo se cerrara y apareceráel panel de librerías, del cual seleccionaremos el componente dándole un click. Después al mover el cursor se podrá ver el componente junto a una cruz con lo que se

procederá a colocarlo donde sea requerido.

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Colocando los Componentes dentro del Esquemático

1.- De el panel de librerías seleccionar de la lista resultante de componentes encontradosel transistor BJT 2N3904 que es el que se utilizara para dibujar el circuito.2.- Una vez que se ha seleccionado el transistor, el cursor aparecerá ahora con una cruz y el componente, con ello podemos desplazarnos a cualquier parte del documento donde se requiera colocar el componente mientras no se presione ninguna tecla.3.- Antes de colocar el componente en un lugar, se debe editar sus propiedades, lo que se logra presionando la tecla TAB mientras el componente esta “flotando”, con lo que se abre el cuadro de dialogo Component Properties (Propiedades del componente).

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4.- En la sección de Propiedades, se activa la casilla visible de la caja de texto correspondiente a la opción Designator, en la cual se escribirá Q1 para este primer componente.

5.- A continuación se verifica que el tipo de Footprint sea el adecuado ya que este representara al componente en el PCB. Para este componente el modelo de footprint debe ser BCY-W3/D4.7 Después se presiona el botón OK para cerrar el cuadro de dialogo.

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6.- Ahora con el componente flotando sobre la hoja esquemática debemos posicionarnos sobre el lugar donde se desea colocar el componente, que podría ser un poco a la izquierda del centro de la hoja para tratar de centrar el circuito dentro de la hoja.

7.- Para colocar el componente sobre la hoja basta con presionar el botón izquierdo delmouse o dar un ENTER sobre el lugar deseado.Después de realizar esta acción, el cursor contiene ahora una copia del componente

anterior lo que es útil para colocar múltiples componentes de un mismo tipo. Para este caso no es necesario renombrar al componente como Q2 ya que protel incrementa la opciónDesignator automáticamente. Mas sin embargo si se verifica el dibujo del circuito, se puedenotar que el segundo transistor es un espejo del primero por lo que es necesario cambiar laorientación del transistor, lo que se logra presionando la tecla X mientras el componente se encuentra al aire.

8.- Para colocar el segundo transistor nos posicionamos a la derecha de Q1, si es necesarioaumentar el tamaño del esquemático para poder observar bien la piezas, esto se lograpresionando la tecla Re-Pag (PAGEUP) hasta poder observar las líneas de la hoja.

9.- Después de verificar la posición del transistor Q2, basta con presionar ENTER o el botón Izquierdo del mouse para colocarlo en la hoja esquemática.

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10.- El siguiente paso consiste en colocar las resistencias por lo que hay que estar segurosque en el panel de librerías se encuentre activa la librería MiscellaneousDevices.IntLibdentro de la cual se encuentran las resistencias.

11.- A continuación se escribe RES 1 en la casilla inferior en donde se encuentra el nombrede la librería. Con lo que restringimos la búsqueda a todos los componentes que coincidancon ese nombre.

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12.- Después se selecciona RES 1 de la lista que aparece y a continuación place, con loque se tendrá el símbolo de la resistencia flotando en el cursor como se observa en la figura.

13.- En seguida se presiona la tecla TAB para editar los atributos de la resistencia. En la sección de propiedades se activa la casilla de la opción visible y se escribe R1 en elcampo de texto que corresponde a a la opción Designator. Después hay que verificar que elmodelo Footpring sea AXIAL-0.3.

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14.- Y por ultimo se cambia el valor de la resistencia a 100K en la sección ParametersProperties para después oprimir el botón OK con lo que se finaliza la edición de los parámetros de la resistencia.

15.- Es necesario asegurarse que la opción STRING este en la opción Type así como la opción Value este activada. Después en el campo de texto correspondiente a Comment se selecciona=Value y se desactiva la opción visible. Finalmente se presiona el botón OK para volver a la Modalidad Place component.Los parámetros modificados a los componentes también son útiles en el momento de la

simulación.

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16.- Para poder rotar la resistencia se presiona la barra espaciadora mientras se tenga el componente flotando para colocarlo a 90º como marca el diagrama esquemático, y despuésSe orienta una de sus terminales de forma que al colocar la linea, esta se dirija hacia la base de Q1. Finalmente presione ENTER para colocar la resistencia.

17.- La siguiente resistencia se coloca de la misma forma orientada sobre la base de Q2, no es necesario modificar la opción designator ya que se incrementa automáticamente.

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18.- Las siguientes dos resistencias R3 y R4 tienen un valor de 1K por lo que antes de colocarla resistencia R3 presionamos de nuevo la tecla TAB para abrir el cuadro de dialogo de propiedades del componente y después se modifica dentro del parámetro Value el valor que setenia anteriormente y se asigna el nuevo valor.

19.- Se orientan las 2 resistencias como lo indica el diagrama y se colocan cada una en su lugarcorrespondiente.

20.- Para salir de la modalidad PLACE COMPONENT al terminar de colocar las resistenciasbasta con presionar la tecla ESC.

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21.- El siguiente paso es colocar los capacitores que se encuentran al igual que las resistencias en la librería MiscellaneousDevices.IntLib, la cual debe estar instalada dentro del panel de librerías. Para proceder con la búsqueda del capacitor, se escribe la palabra cap dentro de la casilla de búsqueda, se selecciona y se presiona el botón Place Cap con lo que se tendrá el símbolo del capacitor flotando con el cursor.

22.- Se presionamos la tecla TAB al igual que se hizo con las resistencias para editar laspropiedades que así lo requieran. Para este capacitor se escribe C1 en la opción Designator y el modelo footprint indicado

debe ser RAD-0.3.

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23.- Dentro de la casilla Value en la opción Value Parameter se modifica el valor existentea 20nF, hay que asegurarse a la vez que este seleccionado STRING dentro de la opción Parameter Type y por ultimo se verifica que la opción Visible perteneciente a Value este Activada (palomeada).Para cerrar el cuadro de dialogo se presiona el botón OK.

24.- Se colocan 2 capacitores con estos valores como lo indica el diagrama esquemático.

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25.- El siguiente componente que falta por colocar es el conector, y se encuentra dentrode la librería MiscellaneousConnectors.Int.Lib la cual se encuentra instalada por defaultdentro del panel de librerías.Para poder encontrar el conector necesitamos quitar la librería MiscellaneousDevices (1)

que se encuentra dentro del campo de texto, para lograrlo se presiona el botón con laflecha apuntando hacia abajo y dentro del menú emergente se selecciona la libreríaMiscellaneousConnectors (2).

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26.- Dentro de la caja de búsqueda se escribe un *2* lo que indicara al sistema de búsquedalocalizar los componentes que tengan 2 pines o terminales.

27.- Seleccionamos de la lista de partes que desplegó el panel la opción HEADER2 paradespués presionar el botón Place.

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28.- Al igual que se hizo con los componentes anteriores, se presiona la tecla TAB paraeditar las propiedades del componente que así lo requieran. En este caso dentro de la opciónDesignator se escribe Y1, y después se verifica que el modelo footprint sea HDR1X2.Se presionamos el botón OK para cerrar el cuadro de dialogo.

29.- Antes de colocar el conector hay que girarlo 180º, lo cual se logra presionando la barraespaciadora para poder colocarlo de la manera que lo indica el diagrama.

Nota:Este componente no requiere ningún valor, solo en caso de que se le requiera simular por lo que será necesario remplazar el conector por una fuente de alimentación.

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30.- Se coloca el conector y finalmente se presionamos la tecla ESC para salir de la modalidadPlace Component.

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Cablear el Circuito

Dentro de este proceso se designan los puntos entre los componentes en los que se desea que exista continuidad, ya sea para efectos de obtener un diagrama esquemático, de simulación o de la construcción de un circuito impreso.

1.-El primer paso es obtener la mejor vista de la hoja esquemática, lo que se puede lograrpresionando la tecla RePag para aumentar el efecto ZOOM ó AvPag para disminuirlo. Otra manera de realizar esta función consiste en presionar la tecla CTRL+girar el

Scroll del mouse. Y por ultimo existe la opción de dirigirse al menú principal y presionar el menú View>>50%,100% etc.

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2.- El siguiente paso es comenzar a cablear los componentes para lo cual hay que activarla función Wire, esto se logra presionando directamente el botón Place Wire que se encuentraen la barra de herramientas del cableado ó la segunda opción dentro del menú Place >> Wire.

3.- El siguiente paso consiste en cablear la terminal inferior de R1 con la base de Q1, una vezque se activa la opción place wire la posicionarnos sobre la terminal inferior de R1 con lo que seactiva una cruz de color rojo que nos indica que podemos cablear esa terminal (1) .Se presiona ENTER o el botón izquierdo del mouse y después nos dirigimos a la segunda

terminal (2) , al llegar a esta terminal se presiona de nuevo ENTER o un click izquierdo con el mouse, con lo que aparecerá de nueva cuenta la cruz roja indicando que se puede conectar ese punto (3) .De nuevo se presiona ENTER y quedara cableada esa ruta entre R1 y Q1 (4).Para desactivar la

modalidad place wire, basta con presionar el botón derecho del mouse o presionar la tecla ESC(5). Finalmente, si se sigue sobre la segunda terminal, volverá a aparecer la cruz roja indicandoque se puede continuar cableando los siguientes puntos (6).

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4.- El siguiente paso es “cablear” el capacitor C1 con la base de Q1 y la terminal inferior de R1.Se posiciona el cursor en la terminal izquierda de C1, se presiona ENTER y se dirige el cursor a lalínea existente entre Q1 y R1 con lo que aparecerá de nueva cuenta la cruz roja. Se presionaENTER de nuevo y finalmente con un click derecho se termina esa conexión.

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5.- De la misma forma se continua cableando el circuito hasta obtener el que se muestraen la figura. Cuando se haya terminado de realizar todas las conexiones, se presiona ESC parasalir de la modalidad PLACE WIRE y se podrá observar el cursor normal nuevamente.

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Net y Net Labels (Etiquetas de Conexiones)

A cada conexión que existe entre dos o mas terminales se le conoce como NET, por ejemplo la conexión que existe entre la base de Q1 con R1 y C1 es común para estas 3 terminales y tiene un nombre diferente a las demás conexiones existentes dentro del circuito.El referenciar a cada conexión con una etiqueta nos es muy útil al momento de identificar

las distintas conexiones entre si, y facilita efectuar algunos cambios a una conexión en especifico sin afectar ninguna otra parte del circuito.A continuación se agregaran dos etiquetas para identificar la línea de tierra GND y la

línea de alimentación VCC.1.- Seleccionar PLACE>>NET LABEL, con lo que aparecerá una etiqueta “flotando” en el cursor.2.- Después presionar la tecla TAB con lo que se abre el cuadro de dialogo Net Label.

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3.- Dentro del campo de texto Net escribir 12V y presionar el botón OK.

4.- Posicione el cursor en la esquina superior izquierda del circuito, cuando toque la conexión el cursor con forma de cruz cambiara a rojo (1) por lo que se podrá colocar laetiqueta en ese lugar, si sigue de color gris (2) se debe mover el cursor hasta tocar la conexión. Para finalizar presionar ENTER para colocar la etiqueta.

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5.-Después de colocar la etiqueta del voltaje, el cursor sigue en la modalidad Place Net Label,A continuación presionar TAB, y dentro del cuadro de dialogo escribir GND en el campode texto llamado NET. Finalmente presionamos OK.

6.- Se coloca la etiqueta en la línea inferior izquierda opuesta a la línea del voltaje como semuestra en la figura.

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7.- Después de colocar la ultima etiqueta, presionar ESC para salir de la modalidadPlace Net Label.

Con esto se concluye con la elaboración del diagrama esquemático, para guardar nuestroproyecto nos dirigimos al menú File>>Save all con lo que se guardara todo lo que se ha realizado hasta este momento.

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Configurando El Proyecto

Existen una gran variedad de configuraciones posibles para elaborar un proyecto las cuales pueden variar en función del área que nos interese del diseño. Para configurar el proyecto seleccionar el menú Project>>Project Options. Se abrirá un cuadro de dialogo con las diferentes opciones que existen para el proyecto.

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El cuadro de dialogo project options, incluye el chequeo de errores, matrices de conexión, directorios del proyecto, generación de archivos de salida etc. Las cuales pueden configurarsede la forma requerida. Estas opciones son verificadas al compilar el proyecto.Los archivos de salida que resultan de la configuración de estas opciones se almacenan en

un archivo de salida llamado Output Job File, el cual se creara seleccionando el menúFile>>New>> Output Job File

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Checando las Propiedades Eléctricas del Esquemático

El diagrama eléctrico contiene información acerca de las conexiones eléctricas del circuito, toda esta información es revisada para verificar la integridad del diseño. Cuando se compila el proyecto, el sistema busca errores de acuerdo a la configuración de las reglas establecidas en la opción Error Reporting (Reporte de errores) y Connection Matrix (Matriz de conexiones). Cualquier violación a estas reglas genera un aviso dentro del panel de mensajes en donde especificara el tipo de error y los componentes involucrados.

Configurar el Reporte de Errores (Error Reporting)

La etiqueta Error Reporting muestra todas las series de reglas de dibujo que pueden modificarse. Existen varios niveles de importancia para la violación de estas reglas. Para modificar una opción presionar cualquier mensaje de error del lado izquierdo bajo la opción Report Mode y dentro del menú desplegable seleccionar el tipo de importancia para esta excepción que puede ser: No report, Warning, Error y Fatal Error.

Tipos de ErrorNiveles de Importancia

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Configurando la Matriz de Conexiones (Matriz Connection)

La matriz de conexiones al igual que el reporte de errores tiene los mismos niveles de importancia para la violación a una regla, solo que en esta opción se verifica la integridad eléctrica del diseño.

Tipos de ErrorNiveles de Importancia

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Realizando algunos cambios a la matriz de conexiones.

Este circuito contiene pines de tipo pasivo (terminales de capacitores, resistencias, conectores etc. ), y la matriz de conexiones tiene este tipo de pines, lo que quiere decir que en combinación con otro tipo podemos detectar una excepción a una regla. A continuación se probara desconectar una línea entre dos o mas terminales para verificar

el funcionamiento de estas opciones.

1.-Eliminar una conexión entre dos terminales.

2.- Compilar el Proyecto

La compilación del proyecto se utiliza para comprobar que nuestro diagrama esta correcto, de acuerdo a las reglas establecidas. Si existe algún error podemos verificarlo dentro del panel de mensajes (1). Para compilar el proyecto seguir el menú Project>>Compile PCB Project (2).

Revisión

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Como no existe ninguna regla establecida para la falta de una conexión el panel de mensajes estará en blanco.3.- A continuación de la matriz de conexiones identificamos el cuadro de error que este dentro de la intersección de la etiqueta superior Unconnected y la del lado derecho Passive Pin. Después presionándola cambiaremos el nivel de importancia de esta excepción, como se muestra en las figuras hasta llegar al color rojo de Fatal Error.

4.- Compilamos el proyecto nuevamente siguiendo el menú Project>>Compile PCB Project,para observar que inmediatamente el panel de mensajes aparece con una serie de mensajes de error (1).

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5.- Volvemos a realizar la conexión eliminada y compilamos de nuevo el proyecto, los mensajesque aparecían dentro del panel de mensajes desaparecerán nuevamente (2) lo que indica que no existe ningún error en el circuito.

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6.- Si se hubiera seleccionado uno de los mensajes de error (1), este desplegaría un submenúindicando la terminal que se encuentra sin conectar (2). Al presionar este submenú obtendremosun acercamiento a la terminal donde se encuentra el error (3).

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Simulando el Circuito

Protel DXP permite simular directamente desde nuestro archivo esquemático, a continuación simularemos el diagrama esquemático elaborado, pero para efectos de simulación habrá que cambiar el conector de 2 terminales por una fuente de 12 volts.Para este circuito usaremos la opción de simulación llamada Análisis de Transiente que evalua la respuesta en el tiempo que tiene el circuito.Antes de configurar la simulación agregamos un documento esquemático nuevo a nuestro proyecto como lo hicimos al principio y lo guardamos con el nombre de Simulación Oscilador.SchDoc, finalmente copiamos el circuito de la otra hoja esquemática hacia esta nueva hoja y guardamos los cambios.

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Configurando la Simulación

A partir de este momento trabajaremos con el diagrama esquemático que acabamos de crear.1.- Seleccionamos el conector de 2 terminales y lo eliminamos con la tecla delete.

2.- Como no existe espacio suficiente para la fuente de voltaje hay que reacomodar laslíneas que quedaron libres. Esto se logra seleccionando una de las líneas, por ejemplo lalínea superior, al hacer esto la línea aparece ahora de color verde y tiene un cuadro en laspartes que pueden reacomodarse (1), posicionamos el cursor y aparece una flecha en diagonal que indica hacia donde podemos mover la línea (2) .Arrastramos hacia la parte superior del circuito el antepenúltimo cuadro (eslabon) (3) y finalmente movemos la parte final de la línea hacia arriba para hacer espacio entre las terminales.

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3.- Realizamos la acción anterior con la línea GND, el circuito debe quedar de la siguiente forma:

4.- Seleccionamos el menú View>>Toolbars>>Simulation Sources (1) y la agregamos al menú de herramientas (2).

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5.- Presionamos el botón correspondiente a la fuente de 12 Volts y el cursor mostrara esafuente flotando (1), presionamos la tecla TAB para editar sus atributos, y dentro de la opción comment escribimos V1 (2). Presionamos OK para cerrar el cuadro de dialogo.

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6.- Colocamos la fuente de alimentación y realizamos las conexiones necesarias para que elcircuito quede igual al de la figura siguiente:

Para correr la simulación es conveniente identificar las líneas que manejen las señales masImportantes para poder referenciarlas durante la simulación. Esto se hace de la misma maneraque etiquetamos la línea de alimentación y GND.

A continuación veremos las nuevas etiquetas que agregaremos al circuito:

1.- Seleccionar Place>>Net Label, después presione TAB para editar sus atributos, y dentroDe la caja de texto Net escribimos Q1B. Cierre el cuadro de dialogo presionando OK.

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2.- Observe la siguiente figura donde se muestra la línea donde se coloco la etiquetaque es la base de Q1.Presione el botón derecho del mouse o ENTER para colocar la etiqueta.

3.- El cursos sigue en la modalidad Place Net Label, presionamos TAB y en el cuadro de textoNet escribimos Q1C. Cerramos el cuadro de dialogo.4.- Colocamos la etiqueta Q1C en la línea que va al colector de Q1 como se muestra en laSiguiente figura. Use las opciones mencionadas anteriormente para colocar la etiqueta.

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5.- De la misma forma coloque las etiquetas Q2B y Q2C al transistor Q2 como se muestra en la figura.

6.- Cuando haya terminado de colocar todas las etiquetas presione ESC para salir de el modoPlace Net Label. El circuito con todas las etiquetas se muestra a continuación:

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Una vez que hemos configurado y agregado todos los parámetros para correr la simulación, ejecutamos el. Considerando que el circuito tiene un arreglo RC cuya constante de tiempo se da a partir de 100k X 20n=.002 Seg= 2 mS, a partir de esto estimaremos el tiempo de simulación en 10 mspara poder observar un numero estimado de 5 ciclos.1.- Seleccionar Design>>Simulate>>Mix, con lo que se abrirá un cuadro de dialogo donde podemos configurar las diferentes opciones del proceso de simulación.

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2.- Primero seleccionaremos los Nodos del circuito que deseamos observar. En la caja de textoCollect Data For, seleccionamos Node Voltaje and Supply Current de la lista. Esta opcióndecide que tipo de datos se quieren calcular al ejecutar la simulación.

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3.- Del cuadro Available Signals (señales disponibles) dar doble click a Q1B, Q1C, Q2B y Q2C,lo que moverá a estas opciones al cuadro Active Signals (Señales Activas) como se observaen la figura.

4.- Debemos asegurarnos que las opciones Operation Point Analisis y Transient/Fourieresten habilitadas para este análisis. La opción Transient/Fourier debe configurarse, solo la seleccionamos y el cuadro de dialogocambia y muestra las opciones a configurar de este tipo de análisis.

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5.- A continuación checamos que la opción Transient Default este deshabilitada así comola los parámetros de la opción Transient Analysis estén disponibles.

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6.- Especificamos la duración de la ventana de simulación a 10 ms configurando Transient StopTime, escribimos 10 ms en el cuadro de texto de la opción Value.

7.- Configuramos Transient Step Time escribiendo 10 us en el cuadro de texto de la opción Value. Esto indica al simulador que debe mostrar un valor al transcurrir un paso de tiempo, lo que nos asegura una mejor interpretación de los resultados ya que la imagen resultante tendrá 1000 pasos en toda la forma de onda.

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8.- Durante la simulación el paso de tiempo actual varia automáticamente para lograr la convergencia. La opción Maxim Step limita el tamaño de este paso de tiempo. Para este ejercicio vamos a configurar esta opción a 10 us.

10.- Una vez configurados todos los parámetros necesarios para correr la simulación cerramosel cuadro de dialogo presionando el botón OK.

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A continuación la simulación se desarrolla automáticamente siguiendo los parámetros especificados, cuando esta finaliza debemos obtener la siguiente forma de onda:

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Creando el Circuito Impreso (PCB).

Una vez finalizadas las pruebas de simulación, procedemos a elaborar el circuito impreso para lo cual necesitamos crear un circuito en blanco con al menos los bordes de nuestratablilla.Para poder crear una hoja de circuito impreso PCB de forma rápida, protel cuenta con unasistente el cual funciona de la forma siguiente:1.- Del panel de trabajo principal presionamos la opción PCB board wizard del menúNew From Template dentro del panel de archivos.

2.- PCB Board Wizard se abre mostrando la pagina de introducción, por lo que presionamos el botón Next (siguiente).

3.- Seleccione Metric como unidad de medición.

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4.- La siguiente ventana permite escoger entre diferentes formatos preestablecidos, entrelos cuales seleccionaremos Letter como el tamaño de nuestra tarjeta y presionamos el botón Next.

5.- A continuación la siguiente ventana muestra las opciones Signal Layers y Power Planes.La primera opción indica el numero de capas de nuestra tarjeta por lo que seleccionaremos 2y la siguiente opción la dejamos en 0 y presionamos el botón Next.

6.- En la siguiente ventana especificamos el tipo de circuito impreso que utilizaremos, podemos seleccionar entre un circuito tipo Thruhole Vias y Blind and Buried Vias. Aquíseleccionamos la opción Thruhole y presionamos el botón Next.

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7.-La siguiente opción muestra dos preguntas donde nos pide especificar en la primer pregunta el tipo de componentes mayormente utilizados, ya sea Through-hole Components o Surface-mount Components, de los cuales seleccionamos la primer opción.La segunda pregunta nos pide indicar si se colocan componentes en ambos lados de la placa,a lo que contestaremos No, y presionamos siguiente.

8.- En la siguiente ventana podemos modificar el tamaño de las Líneas, de las Vias y delagujero de estas. Dejamos estas opciones como están por el momento y presionamos Next.

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La siguiente ventana nos indica que hemos completado los pasos requeridos por el asistentepara obtener una nueva hoja para el circuito impreso. Para continuar presionamos el botónFinish.Finalmente en el panel Proyectos podemos ver que existe un documento PCB nuevo llamadoPCB1.PcbDoc. 9.- Guardamos el documento nuevo con el nombre oscilador.10.- Ahora la pantalla muestra una hoja tamaño carta con un recuadro en color negro y una Cuadricula. Esta área de color negro es donde se creara el circuito impreso.Si se desea quitar la hoja en blanco ir al menú Design>>Board Options y deshabilitamos laCasilla display sheet.

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11.- A continuación se redefine el tamaño de la placa, aunque el tamaño establecido por default es suficiente.Seleccionamos Design>>Board Shape>>Redefine Board Shape.

12.- Situándose en la esquina superior izquierda y a partir de ahí vamos a trazar un rectángulo, definiendo el tamaño que queramos aprovechar de el formato seleccionado.

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Una vez que se han definido los nuevos limites de la placa aprovechando la mayoría del espaciode la hoja tamaño carta, la hoja debe quedar semejante a la de la siguiente figura.

Se puede observar que existe una cuadricula en la hoja de diseño, pero en realidad existe otramas que no se ve a simple vista.Estas cuadricula llamada Grid sirve para orientarnos al momento

de movernos dentro de la placa, su tamaño puede variar y a la vez existe la opción de verla en líneas o punteada. 13.- Para modificar su tamaño, se selecciona Design>>Board Options. En el cuadro dedialogo emergente dentro de la opción Visible Grig se modifica el valor existente para Grid 1 a un valor mayor por ejemplo 4 mm.

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14.- En la figura a podemos apreciar el grid modificado.También es posible cambiar la opción de ver líneas a puntos dentro de la opción Visible Grid en el cuadro de texto con el nombre Markers (figura b) se modifican Lines por Dots.

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Transfiriendo el Diseño

Protel permite transferir el circuito realizado en el diagrama esquemático al documento PCB,solo hay que asegurarnos de que todas las librerías usadas en el diagrama esquemático,estén disponibles para el diseño PCB.Cabe mencionar que para poder transferir nuestro archivo esquemático este ya a sido compiladoy no se genero ningún error que pudiéramos observar a través del cuadro de mensajes.Estos son los pasos que hay que seguir para transferir el circuito Esquemático al PCB:1.- Abrir el documento Oscilador.SchDoc.2.- Seleccionar Design>>Update PCB (Oscilador.SchDoc). El cuadro de dialogo EngineeringChange Order se despliega.

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3.- Presionamos el botón Validate Changes (1), si todos los cambios se aceptaron aparece una flecha verde bajo la opción Check (2), si algún cambio no fue aceptado, cerramos el cuadro de dialogo y nos dirigimos al panel de mensajes para observar el error o errores generados.Después de corregir los errores volvemos a ejecutar este proceso desde el primer paso.4.- Presionar el botón Execute Changes (3) para enviar los cambios al PCB, cuando se haya completado el proceso, bajo la etiqueta Done (4) del menú Status aparecen las flechas verdes.

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5.- Presionamos Close con lo que aparece nuestra hoja PCB con los componentes de el ladoinferior derecho listos para ser colocados. Si no se pueden ver los componentes seleccionamosView>>Fit Document para ajustar la ventana.

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Diseñando el Circuito Impreso PCB

Se puede trabajar en la edición basándonos en el Sistema Métrico Decimal o en el Sistema Imperial Anglosajón, seleccionamos Design>>Board Options y en la opción Measurement Unit elegimos cualquiera de las dos.1.- Para este circuito seleccionamos Metric.

Para facilitar la edición de nuestra placa el sistema dispone de tres sistemas de rejilla (grid)que trabajan en forma independiente una de otra las cuales son:

1.- SNAP GRID sirve para colocar los campos de texto dentro de el área de trabajo por consiguiente con un tamaño menor disponemos de un mayor numero de localidades paraposicionar los campos de texto.Escribimos .5 mil en esta opción.

2.- Visible Grid proporciona una referencia para movernos dentro de la placa .Escribimos 10 mil dentro de Grid 1 y 30 mil para Grid 2.

3.- Electrical Grid facilita el ruteado y colocación de las pistas dentro del PCB.Escribimos .2 mil en esta opción.

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5.- Dentro de la opción Component Grid escribimos los mismos valores que en Snap Grid.Para finalizar cerramos el cuadro de dialogo presionando OK.

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6.- Seleccionamos Tools>>Preferences, dentro del cuadro de dialogo que aparece abrimosla etiqueta Display y en la sección Show deseleccionamos las casillas Show Pad Names, ShowPad Numbers y Via Nets. En la sección Draft Thresholds verificar que la casilla Strings este a 4 pixeles.Presionar OK para cerrar el cuadro de dialogo

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Definiendo las Capas de Trabajo (Layer Stack)

El Editor PCB puede trabajar con una amplio tipo de capas (Layers), que pueden ser: Capas de pistas (Signal Layers), Capas internas de Alimentación (Internal Planes), Capas de Serigrafia de Componentes (Silkscreen) y capaz de Dibujo Mecanico(Mechanical Layers).Para controlar la visibilidad de estas capaz es necesario configurarlas en la opción Board Layers & Colors, donde podremos agregar, cambiar de color o removerlas de nuestro diseño. Seleccionamos Design>>Board Layers & Colors para ver el cuadro de dialogo de esta opción.

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La funcionalidad de las capas de trabajo mas importantes se detalla a continuación:

1.- Capas de Pistas (Signal Layers), manejan las señales del circuito y cada una tiene un coloren especifico.2.- Capas de Alimentación (Internal Planes), a esta capa se conecta cualquier señal de alimentación así como también las terminales de componentes de la placa que lo requieran.3.- Capas de Serigrafía de Componentes (Silkscreen), se utilizan para dibujar mediante procesoxerográfico el contorno de los componentes, y su identificación general así como tambiéncualquier texto que se desee agregar al circuito.4.- Capas de Dibujo Mecánico (Mechanical Layer), se utiliza para proporcionar información dela fabricación de la placa como dimensiones, alineaciones etc.

Administrador de Capas de Trabajo (Layer Stack Manager)

El circuito que se manejo hasta este punto puede ser trazado en una sola capa o en dos capas,pero si se requirieran mas capas estas pueden agregarse a través del asistente Layer StackManager.1.- Seleccionamos Design>>Layer Stack Manager.2.- A partir de este cuadro de dialogo se agregan las capas necesarias. Presione OK para cerrarel cuadro de dialogo.

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Como el circuito impreso se abre con mas capas de las necesarias dentro de la opciónBoard Layers And Colors, se pueden deshabilitar todas las capas innecesarias presionando el botón inferior Used On.Hay que asegurarse que las cuatro capas de la opción Mask y Drill Drawing tengandeshabilitadas la opción Show. Presione OK para cerrar el cuadro de dialogo.

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Estableciendo las Reglas de Diseño PCB

Al momento de diseñar nuestra placa existen varias consideraciones y restricicionesimportantes que hay que tomar en cuenta, como el tamaño de los componentes, su frecuencia de operación entre otras. Mediante el establecimiento de reglas de diseño es posible detallar todas esas caracteristicas importantes que deben ser tomadas en cuenta para lograr un diseño optimo. Existen 10 categorías que detallan estas restricciones:Distancia entre entidades (clearances), anchos de pistas, estilos de conexión a los planos de alimentación, algoritmos de trazado de pistas, etc.Cada una de las reglas tiene un abanico de posibilidades (rule scope), donde se concreta a que objetos y bajo que condiciones se aplica determinada regla. Una vez que las reglas están definidas el editor PCB monitorea constantemente cada acción y verifica si se produce una violación a alguna regla de diseño.A continuación especificaremos la primer regla para el circuito oscilador que especifica el ancho de las líneas de alimentación que serán ruteadas, los pasos para configurar esta regla son los siguientes:1.- Con el documento PCB activo, seleccionamos Design>> Rules del menú.2.- Aparece el dialogo llamado PCB Rules and Constraints Editor. Dentro del panel de reglas de diseño se pueden observar las categorías de reglas en la parte izquierda de la ventana.. Realizamos un doble click a la etiqueta Routing para expandirla y poder observar todas las reglas de diseño relacionadas con ruteo (Routing). Hacemos doble click a la opciónWidth (anchura) para ver las reglas disponibles para esta opción.

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3.- Presionamos la regla Width para mostrar el editor de restricciones y reglas. Esta regla aplica para toda la tarjeta.

4.- También es posible habilitar un mismo tipo de regla para diferentes objetos de un diseño, donde cada regla tiene un alcance definido que puede aplicar para el diseño completo, ó parauna línea en especifico. De la misma forma estas reglas tienen niveles jerárquicos con los quedefinimos el valor de una regla sobre otro.

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Un ejemplo de jerarquías dentro de las reglas seria el utilizar una restricción para especificarel ancho para todas las líneas del circuito completo, una segunda restricción que define el anchode la línea de tierra (GND), y por ultimo otra restricción que define el ancho para otra conexión a tierra.Si designáramos estas tres restricciones, estas serían desplegadas dentro del panel editor dereglas y restricciones en forma descendente de acuerdo a su nivel de importancia.A continuación se muestran los pasos para configurar las siguientes restricciones a nuestrodiseño:1.- Con la categoría Width seleccionada, a partir de un click derecho seleccionamos la opciónNew Rule (1) para agregar una nueva restricción para la línea de 12V solamente.A continuación una nueva regla llamada Width 1 aparece (2). Hacemos un click sobre ella para poder observar su abanico de posibilidades.

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2.- Escribimos 12V o GND dentro de el campo Name (1), este se actualizara al finalizar de configurar esta regla. 1

3.- Presionamos el botón Query Builder (2) para abrir el cuadro de dialogo Building Query from Board.

4.- Hacemos click en la opción Add first condition y del menú descendente seleccionamos laopción Belongs to Nets, y dentro del campo Condition Value hacemos un click y seleccionamos la línea de 12V de la lista emergente. En la ventana Query Preview podemos leer InNet(`12V´)

2

Autor: Ing. Gilberto Barrón González

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5.-Hacemos click en la opción Add another condition, del menú descendente yseleccionamos la opción Belongs to Net. Posteriormente GND dentro del campo Condition Valué.

1 operador

6.- Cambiamos el operador AND (1) haciendo un click sobre de el y seleccionamos el operador OR del menú descendente. Por ultimo verificamos que InNet(`12V´) OR InNet(`GND´), se encuentren dentro de la opción Query Preview.Finalmente presionamos OK para cerrar el cuadro de dialogo y observamos que el campo Full Query se actualizo con los datos que agregamos.

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7.- En la sección inferior del cuadro de dialogo PCB Rules and Constraint Editor, cambiamosel valor de los campos Minimum, Preferrred y Maximum With (ancho) a .762 mm presionandoel campo con los valores anteriores para las opciones Maximum Width y escribimos el nuevovalor en el campo de texto.

8.- Por ultimo verificamos que los valores que designamos se hayan actualizado correctamente,seleccionamos la primer regla width y vemos que Minimum, Preferrred y Maximum With tienenel valor original para todas las líneas (Nets). De nuevo seleccionamos la regla 12V or GND yverificamos que los valores designados para esta restricción sean los correctos.Presionamos close para cerrar el cuadro de dialogo.

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Posicionando los Componentes dentro del PCB

A continuación vamos a colocar los componentes como indican los siguientes pasos:1.- Seleccionamos el menú View>>Fit Document para poder visualizar la hoja completa con los componentes.

2.- Para colocar el conector Y1, colocamos el cursos en medio de los bordes del dibujo delconector, hacemos un click izquierdo con lo que virtualmente tomamos al componente y loarrastramos hasta el punto deseado como lo indica la figura 1.

Figura 1

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3.- De la misma forma coloque el resto de los componentes en la parte central de la hoja guiándose en la Figura 1, hasta obtener el circuito de la Figura 2. Si es necesario rotar algún componente primero se selecciona, y posteriormente seleccionamosEdit>Move>Rotate Selection con lo que aparece el cuadro de dialogo llamado Rotation Angle.Escribimos el ángulo de giro requerido dentro del campo y presionamos OK para cerrar el dialogo.Podemos observar que la pieza no gira, si no hasta que hacemos un click con el mouse sobre lamisma pieza.

Figura 2

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Protel DXP tiene una herramienta para colocar los componentes de forma automática, y estaFormada por la barra llamada Component Places la cual se muestra a continuación:

A continuación vamos a utilizarla para tratar mejorar la colocación de los componentes.

1.- Seleccionamos las resistencias y las movemos de forma que pueda observarseque no se encuentran alineada con las demás. Como se muestra en la figura 1.

2.- A continuación presionamos la tecla SHIFT y sin soltarla seleccionamos con un click izquierdo las 4 resistencias. De inmediato las cuatro resistencias se visualizaran con un recuadro de color blanco alrededor de cada una de ellas indicando que están seleccionadas,Como se muestra en la figura 2.

Figura 1 Figura 2

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3.- De la barra de herramientas Component Places presionamos el botón Align Componentsby Top Edges (figura 3), situado en la parte media de la barra (Figura 4).

Figura 3 Figura 4

Al final se puede observar que las resistencia fuera de alineación vuelven a estar de forma alineada con respecto a la que se encuentre situada mas arriba que las demás como se muestra a continuación.

Figura 5

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4.- A continuación de barra de herramientas Component Places (figura 6) presionamos el botón Make Horizontal Spacing of Components Equal (figura 7) teniendo aun las resistencias seleccionadas.

Figura 7 Figura 6

5.- Por ultimo hacemos un click en cualquier lugar del área de trabajo de la hoja PCB paradeseleccionar los componentes, y se puede observar que las resistencias tienen ahora el mismoespaciamiento entre ellas como se muestra a continuación en las figuras 8 y 9.

Figura 8 Figura 9

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Cambiando un Footprint

Una vez que todos los footprints han sido colocados, podemos cambiar uno de ellos por otro mas adecuado al circuito. En este ejemplo se selecciono un modelo footprint demasiado grande premeditadamente, a continuación se vera como cambiarlo por otro mas acorde al diseño del circuito a realizar:1.- El primer paso es seleccionar los capacitores , y con un doble click se abre el dialogo Propiedades. Dentro de la opción Footprint (figura 1) en el campo llamado Name se presiona el botón browse el cual abre el panel de librerías (figura 2).

Figura 1

Figura 2

2.- De la lista de librerías se selecciona la librería Miscellaneous Devices.IntLib. A continuación si se requiere cambiar el footprint por un modelo mas pequeño, se escribe rad en el campo Mask., con lo que se despliegan todos los footprints disponibles. Actualmente el capacitor tiene el footprint RAD-0.3 el cual es demasiado grande por lo que se selecciona ahora RAD-0.1 como se observa en la figura 2.

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3.- Una vez elegido el footprint, se presiona el botón OK del panel de librerías y se hace lo mismo en el cuadro de dialogo Propiedades. Con esto se observan ahora los capacitores conel nuevo modelo footprint como se observa en la figura 3.En caso de que solo un capacitor se haya actualizado se realiza el mismo procedimiento paracambiar el modelo footprint al capacitor faltante, así como se vuelven a colocar los textos Designators si es necesario.

Figura 3

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Ruteo del PCB

El proceso de trazar las pistas de una tarjeta es una de las partes mas importantesdel diseño de circuitos impresos ya que de esto depende el poder optimizar el espacio utilizado en un circuito impreso y a la vez es un factor determinante que repercute en la calidad del circuito impreso.

Protel DXP tiene herramientas que permiten tanto el ruteo manual, automático o incluso interactivo, el cual permite realizar las conexiones manualmente de ser necesario.

Así como Protel pose herramientas que facilitan la colocación de los componentes, también pose herramientas que facilitan el proceso de ruteo, como la rejilla eléctrica (Electrical Grid)la cual define el rango y salto dentro del cual se mueven los objetos eléctricos.

El editor PCB también se auxilia de reglas que monitorean el proceso de diseño en tiempo real y evitan que el usuario cometa errores en la edición del circuito.

Otra de las ventajas principales que ofrece protel es la capacidad de manejar una gran cantidad de capas y sub-capas dependiendo de la complejidad del circuito impreso, las cualespueden ser configuradas por el usuario.

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Ruteo Manual

En Protel DXP las pistas (Tracks) están hechas de una serie de segmentos rectos, por lo que cada vez que una pista cambia de dirección, un segmento de pista nuevo empieza.

Por default Protel configura las reglas necesarias para permitir que puedan ser creadas pistas en forma horizontal, vertical o a 45º brindando una mayor flexibilidad en el diseño del circuito impreso.

A continuación se trazara el ruteo manual del circuito oscilador con las restricciones que están configuradas por default y utilizando solamente la capa inferior conocida como Bottom Layer.

1.- Habilitar y visualizar la capa Bottom Layer presionando la tecla de acceso directo L, con lo cual se desplegara el cuadro de dialogo Board Layers and Colors. Dentro de lasección Signal Layers se activara mediante un click la opción SHOW para la capa Bottom Layer, como se muestra en la figura 1.

Se cierra este cuadro de dialogo presionando el botón OK e inmediatamente aparece laetiqueta Bottom Layer en la ventana de diseño como podemos observar en la figura 2.

Figura 1

Figura 2

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2.-Se selecciona el Menú Place>>Interactive Routing del menú principal, también se utilizan las teclas de acceso directo P, T. ó simplemente se puede presionar el botón Interactive Routing de la barra de herramientas Placement (Figura 3).El cursor adopta forma de cruz indicando que esta en la modalidad de trazado de pistas (Track Placement Mode).

Figura 3

Figura 4

3.- Para asegurarse de que se esta trabajando sobre la capa Bottom Layer puede utilizarsela tecla de acceso directo * del teclado numérico y en la parte inferior del espacio de trabajo del documento se activaran las capas que se encuentren activas, si no ocurre nada al presionar la tecla y solo la etiqueta Bottom Layer se encuentra sombreada se puede concluir que solamenteesta capa se encuentra activa como se puede observar en la figura 2 de esta sección.

4.- Se posiciona el cursor sobre el pad inferior del conector Y1 y con un click izquierdo omediante la tecla ENTER, se fija el punto de inicio de trazado de la pista.

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5.- Se mueve el cursor hasta el pin inferior de la resistencia R1, mientras que puede notarse comose va trazando la pista al desplazarse el cursor. Por default hay que recordar que las reglas para el trazado de las pistas permiten que solamente se puedan hacer de forma horizontal, vertical oa 45º. También se puede observar que la pista esta formada por dos segmentos, el primero que

proviene del pad de inicio de color azul fuerte, y el segundo segmento llamado “Loock-Ahead” que aparece a 45 o 90ºº respecto al primer segmento y tiene color azul claro, el cual nos muestra una posible pista que puede ser colocada a cada instante que deseemos cambiar de dirección. Este segmento es muy útil ya que permite observar al usuario si puede esquivar algún obstáculopor ejemplo, o llegar a un determinado lugar del circuito a partir de la primer segmento de la pista.

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6.- Posicione el cursor en el centro de el pad inferior de la resistencia R1 y presione ENTER, Note que aparece el primer segmento el cual se aprecia de color azul, indicando que estasección a sido colocada en la capa Bottom Layer.

Si se moviera el cursor a cualquier lugar en dirección distinta, de nueva cuenta se puedeapreciar que el cursor tiene ahora dos segmentos mas, aparte del que ya a sido colocado. Uno de color azul fuerte que puede ser colocado en el siguiente click del mouse, y un segundosegmento “Look Ahead” que auxilia la en la colocación de las pistas y aparece de nueva cuenta de color azul claro como se muestra en la figura 6.

Primer Segmento

Look Ahead

Figura 6.- Colocación de la pista. Figura 7.- Segmento completo.

7.- Reposicione el cursor de nuevo sobre el centro del pad inferior de la resistencia y presione ENTER, con lo que se habrá terminado la colocación de la pista entre el conector Y1 y R1, la cual se podrá apreciar en su totalidad en color azul indicando que se encuentra en la capa Bottom Layer como se muestra en la figura 7.

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8.- Mueva el cursor hasta el pad inferior de la resistencia R4 y de nuevo presione ENTER, con lo cual la pista se extenderá ahora hasta R4. De la misma manera termine de colocar la pista entre las resistencias faltantes hasta que quede de la forma que indica la figura 8.

Una vez colocada la pista que termina en la resistencia R2, presione el botón derechodel mouse para finalizar la colocación de esta pista o presione la tecla ESC.

Figura 8.- Pista completa Figura 9

9.-A continuación se posiciona el cursor sobre el centro del pad superior de la resistencia R1. Presionando ENTER se comienza el trazado de la pista, se mueve el cursor hasta elpad izquierdo de C1 con lo que se aprecia que la pista cambia de dirección con un ángulo de 45º para poder llegar hasta el siguiente pad. También se puede cambiar la dirección de la pista presionando la Barra Espaciadora si fuera necesario.Finalmente al presionar la tecla ENTER sobre el pin del capacitor se concluye ese

segmento como se muestra en la figura 9.

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10.- El resto del circuito se hace de la misma forma utilizada en los pasos anteriores, hasta que se obtenga un circuito similar al de la figura 10. Cuando se haya terminado de colocartodas las pistas se presiona ESC para salir del modo de edición. y el cursor retoma su forma normal.

Para guardar el diseño se pueden utilizar las teclas de acceso directo F>>S ó Ctrl+S.

Figura 10.- Circuito Impreso en la cara inferior (Bottom Layer).

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Ruteo Automático

El ruteo automático en Protel DXP esta basado la tecnología de redes neuronales la cual le permite obtener los mejores resultados utilizando una base de datos que contiene información de una gran diversidad de diseños de circuitos impresos.

Básicamente se basa en la información que existe en el circuito provisto por el usuario, y a partir de eso traza las pistas en cualquier dirección según lo permitan las reglas de diseño, con lo que obtiene el mejor trazado para las pistas.

Esta interfaz es muy sencilla de utilizar, a continuación se realizara el ruteo automático del circuito oscilador en los siguientes pasos:

1.- Para comenzar el proceso de ruteo hay que eliminar las pistas hechas anteriormente. Se selecciona Tools>>Un-Route>>All en el menú principal o se utilizan las teclas de acceso rápido U>>A. Con lo que se eliminan todas las pistas trazadas anteriormente.

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2.- Como en el menú anterior se utilizo solo una cara, hay que seleccionar ambas para que Protel pueda trabajar a dos caras, ya que de esta manera se configuro el asistente de creación de diseño del circuito impreso. Se selecciona el menú Design>>Board Layers & Colors, y se activa casilla de la opción SHOW para la capa Top Layer. Para salir del dialogo se presiona el botón OK y a continuación podrán observarse las dos etiquetas correspondientes a Top Layer y Bottom Layer en la parte inferior del documento como se muestra en la figura siguiente.

3.- Del menú principal seleccione Autoroute>>All ó utilice las teclas de acceso rápido A>>A. A continuación aparece el dialogo llamado Situs Routing Strategies, hacer click en el botón Route all (figura a) con lo que el panel de mensajes mostrara el proceso de ruteo(figura b).

Figura a.- Cuadro de dialogo Situs Routing Strategies

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Figura b.- Panel de mensajes que muestra el desarrollo del proceso de ruteo automático.

Finalmente se muestra el circuito después de finalizar el proceso de ruteo, en el cual se aprecianlas pistas en dos colores, las de color azul se encuentran en la capa inferior Bottom Layer y las de color rojo en la capa superior Top Layer como se aprecia a continuación.

Circuito Impreso a en 2 caras.

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Verificando el Circuito Impreso

Para verificar el ruteo realizado en la tarjeta conforme a las reglas de diseño se utiliza la opción Design Rules Check como se muestra a continuación.1.- Seleccionar de los menús principales Design>>Board Layers & Colors, del cuadro de dialogo dirigirse a la opción Systems Colors y verificar que la casilla SHOW de la opción DRC Error Markers este activada.

2.- Seleccionar el menú Tools>>Design Rules Check ó utilizar las teclas de acceso directo T>>D. Del cuadro de dialogo emergente presionar el botón Run Design Rule Check.

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3.- El DRC se activara y se efectuara enseguida el proceso de verificación de errores. Si existe algún error, este aparecerá dentro del panel de mensajes. Abra de nuevo el documento PCB, los errores en el trazado de las pistas o en la colocación de algún componente aparecen indicando la pieza o pista que realiza la violación en color verde.

4.- Como se pudo observar el circuito carece de errores, por lo que se procede a sobreponer dos resistencias y se realiza de nueva cuenta el procedimiento anterior.

El Panel de Mensajes muestra las violaciones existentesdentro del circuito.Dentro del circuito impreso se apreciados componentes afectados por dicha violación remarcados en color verde.

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5.- Los mensajes de error que aparecen en el panel de mensajes especifican claramente los componentes que están en conflicto, pero dentro del documento pcb también se pueden apreciar las violaciones en el momento en que ocurran ya que de esta forma se configuraron las reglas de diseño y en el momento en que ocurra una violación donde se involucre algún componente estos aparecerán remarcados en color verde.

En cuanto a la colocación de la pistas, las restricciones estipuladas no permiten que secometa un error en el trazado de las mismas a no ser que toquen de alguna manera algún componente o pad con lo que inmediatamente se resaltaran las partes en conflicto de color verde como ya hemos visto y como se muestra en la siguiente figura.

6.- Para finalizar se reordenan los componentes de la forma correcta y se guarda el documentomediante el menú File>>Save ó mediante las teclas F>>S.

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Generación de Archivos de Salida e Impresión de Planos del Circuito.

Una vez que se ha creado el diagrama esquemático, se a simulado y elaborado su circuito impreso, se procede a generar los archivos de salida que sean necesarios. Protel DXP permite generar múltiples archivos de salida utilizados para diferentes cosas entre los que figuran: Gerber, NC drill, Pick and Place, Planos de ensamblaje, Listado de materiales, Esquemáticos, PCB, Serigrafía etc. .

Todos estos archivos se almacenan en un archivo principal llamado Output Job, dentro del cual puede configurarse y seleccionarse los archivos que se deseé obtener.

Para esta guía se generaran los Planos de las capas Top y Bottom del circuito impreso a través de los siguientes pasos:

1.- Para obtener un archivo de salida dentro de una carpeta separada seleccionar el menúProject>>Project Options, del dialogo emergente presione la etiqueta Options, en la que hay que activar con un click la casilla que pertenece Use separate folder for each output file. Presione el botón OK para cerrar el cuadro de dialogo.

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2.-Obtenga el fichero de salida seleccionando del menú principal File>>New>>Output Job Fileó mediante las teclas F>>N>>U.

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3.- Del cuadro emergente deseleccionar las todas las casillas bajo la opción Batch a excepción de las que pertenecen a la sección Documentation Outputs que son: Composite Drawing, PCB Prints, Schematic Prints.

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4.- Con doble click a la opción Composite Drawing se despliega el dialogo de la siguientefigura que muestra las capas y sus opciones de impresión activadas. Dejando esta opción como esta por default (ver figura a), imprimirá la una mezcla de todas lascapas distintas utilizadas en el circuito como se muestra en la figura b. Cerramos este dialogopresionando el botón OK.Para ver una previsualización de la impresión se ejecuta un click derecho sobre la opción Composite Drawing y se selecciona Print Preview obteniendo el resultado de la figura b.

Figura a.- Diferentes capas utilizadas.

Figura b.- Impresión de todas las capas del circuito.

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5.- A continuación con un doble click sobre PCB Prints se abre el cuadro de dialogo y se quitan las capas Multi–Layer , Top Overlay, Bottom Layer y Mechanical Layer 16seleccionándolas y partir de un click derecho se presiona la opción delete con lo que serán eliminadas. Se deja activa la casilla Top bajo la opción Include Components , así como también las casillas Holes y Mirror como se muestra en la siguiente figura.

Hay que recordar que las impresión de el circuito con serigrafía o mediante papel de transferencia térmica se hace a partir de un espejo (MIRROR) de la capa a colocar, por lo cualse deja activada esta casilla. La opción TOP se deja seleccionada para poder imprimir los padsque se encuentran en la capa superior, de lo contrario solo se imprimirán las pistas.La opción HOLES se deja activada para que la impresión deje el hueco en el centro de cada paddonde se insertaran las terminales del componente.Después de cerrar esta ventana se puede obtener una previsualización de esta impresión similar a la figura siguiente.

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6.- Para finalizar hace falta agregar la capa inferior Bottom Layer, lo cual se hace seleccionandola opción Add New Documentation dentro de la sección Documentation Outputs, del menúemergente se selecciona PCB Prints. Inmediatamente se precia que se agrega a la lista de documentos.A continuación entramos en esta opción y se remueven todas las capas existentes a excepciónde Bottom Layer. Al igual que para la capa Top Layer, se dejan activas las casillas TOP, HOLES,y MIRROR como se muestra a continuación:

Al efectuar una previzualización se obtiene una figura similar a la siguiente.

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7.- Seleccionando el menú File>>Page Setup , se despliega el cuadro de dialogo llamado PCB Print Properties dentro del que hay que verificar principalmente que dentro de la sección Scalling este seleccionado Scaled Print dentro del campo Scale Mode, además del valor del campo Scale que debe ser 1.00 (ver figura 7a).

El tamaño de la hoja se selecciona según sea el necesario (Carta, Oficio etc.)

Para el documento esquemático la configuración se puede realizar sobre la opción Schematics Prints, solo que se selecciona Fit Documents on Page dentro del campo Scale Mode, con lo que el esquematico se ajustara al tamaño de el tamaño de hoja seleccionada (ver figura 7b).

Figura 7 a.- Configuración para el PCB. Figura 7 b.- Configuración para el Esquemático

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8.- Una vez configurada la pagina de impresión, se pueden imprimir todos los documentos automáticamente ejecutando un click derecho sobre la opción Documentation Outputs ya continuación presionando la opción Run Batch, o simplemente presionando la tecla F9.

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A continuación se muestran los archivos generados por la impresión los cuales son: a) ESQUEMATICO , b) CIRCUITO IMPRESO, c) TOP LAYER, d) BOTTOM LAYER.

a)b)

d)c)

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Obtención de Vista Tridimensional del Circuito

Protel DXP incorpora un visor tridimensional que hace posible obtener una vista en 3D del circuito, así como también una impresión del diseño en una posición seleccionada por el usuario.Para obtener la vista en 3D siga los pasos siguientes.1.- Seleccionar View>>Board in 3D. Si aparece un cuadro como el que se muestra a continuación, puede deberse a la falta de una tarjeta grafica que soporte la tecnología de renderizado OpenGL, por lo que no se obtendrán resultados óptimos mas sin embargo se puede obtener la vista en 3D. Solamente presione el botón OK para que continué el proceso.

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2.- El visor 3D incorpora un panel llamado TrueViewPanel figura a, a través del cual se puede mover el circuito impreso presionando la figura que aparece en el centro y girandola.

Modelado del Circuito Impreso en 3DTrueViewPanel

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Simulaciones en el manual TR0113 Simulation Models and Analyses Reference