Új tervek Altium Designerrel

Nagyon régen, több mint 1 éve nem  írtam ide, és azóta semmit sem haladtam a projekttel. De az utóbbi hetekben újra átgondoltam a dolgot, és hirtelen megterveztem pár panelt ami jó lesz az erősítőhöz is de attól függetlenül is. Ami a legnagyobb fejlődést okozta, az az hogy kitapasztaltam az Altium Designert egy kicsit jobban mint eddig, megnéztem róla pár filmet, és az sokat segített.

Elkészítettem elég sok előerősítő panelját, ha egyszer beindul a tervezés elég könnyen megy. És elkészült pár terv az UREI 545 és 546 parametrikus hangszínállítójának eredeti tervei alapján.

Míg az előerősítőknek szinte mindegyikét kipróbáltam már,  az EQ áramkört nem, sőt nem is láttam élőben csak képeken. Erről az EQ-ról nagyon jókat írnak, és sokat is tud. Mindig irigyeltem a szoftveres VST effektek lehetőségeit :). Ezért döntöttem el hogy megépítek egy ilyen parametrikus EQ-t. Bár az eredeti kimenetén van egy trafós kis illesztés, azt kihagyom, megpróbálom mással megoldani.

Az előerősítők nagyrészt már bevált régiek, többfajta OpAmp-os, és egy Dual jFEt-es. Már mind a kettőt használtam. Most az a különbség  korrábiakhoz képest, hogy mindegyik panelbe beépítettem a potmétereket (Gain és hangerő) és a Jack aljzatot. Az INA217-es mikrofon előfok is elkészült már egyszer, elég nehéz volt összerakni. Most ez a panel is kapott egy jack aljzatot, egy jack bemenetet, és a jack bemenet után egy aszimmetrikusról szimmetrikusra alakító áramkört. ez sem volt még így kipróbálva.

Az Altiumos munka igen nehéz és nagy odafigyelést igényel, bár kétségtelen hogy meg lehet szokni a programot. Rengeteget kell állítgatni, de meghálálja. Ami nekem fontos volt, hogy tudjak egyedi alkatrészeket és ezek footprintjeit elkészíteni és módosítani, és hogy ne kelljen kézzel összekötni több száz "drótot" a paneleken. Emiatt fontos volt hogy használható legyen az Auto Routerje. Ez elsőre elég barátságtalan, de rengeteg kísérletezgetés és bénázás után egy igen jó beállítást találtam. Az auto router nagyon sokat gyorsít a munkán, ha sikerül úgy beállítani hogy ne csináljon hibát a panelen. Ha ez elsőre nem is megy, mindenképpen érdemes próbálkozni vele.

Első lelkesedésemben amikor sikerültek a panelek ezzel a módszerrel, csináltam is egy filmet róla, íme:

De fogok csinálni egy másik filmet is, mert ennél sokkal bonyolultabb paneleket is lazán megcsinál.

A computeres tervezés hátrányai

Ez a kis mikrofon előfok volt az első áramkör amit tisztán computerrel terveztem. Van pár hátránya a dolognak. Az egyik, hogy nagyon oda kell figyelni beültetésnél mi merre megy mert mert nem annyira egyértelműek az összekötések mint kézi tervezésnél. Ezzel együtt a panelterv gyorsan előáll, a beültetési vázlattal együtt, ez utóbbi igen nagymértékben megkönnyíti mit hová kell forrasztani. A kondenzátorok helyes polaritását még így is nehéz a kapcsrajz/panel kettősből kibogarászni, de magában a tervezőprogramban a kérdéses kondenzátor lábára állva kiírja az összekötések nevét, így igen könnyű kideríteni például a +, -, vagy GND-re menő lábakat és ezzel egyértelművé válik a polaritás.

Két igen komoly nehézséget okozott a computer. Az egyik, hogy a két oldal között bármelyik alkatrész alatt átkötést csinál. Az álló elkók, a sorcsatlakozók, IC lábak, tranzisztorok lábait igen nehéz mind a két oldalon megforrasztani. A másik hihetetlen nehézség a tranzisztorlábak egészen pici távolságából adódik. Igaz ez a footprint függvénye, muszáj lesz átalakítani mert szinte lehetetlen, de igen sok kínlódással végülis be lehet ezeket is forrasztani mondanom sem kell sajnos nagyrészt mind a két oldalon (lásd képek egyel korábban). Mindkettőre van megoldás. A távolabbi pontokat tartalmazó tranzisztor footprint mellett ki kell találnom hogyan tudok furatgalvanizálni mert itt anélkül nem fog menni a dolog.

Utolsó hibajavítás

A gépi tervezés hátránya hogy kevesebb a személyes kontroll, pár dolog a gépre van bízva, amit a saját tervezésénél könnyen kézben tartunk, így viszont a gép könnyedén átveszi az irányítást. Többszöri nyomtatás és átnézés után még az derült ki, hogy a P2-es potméter fordítva van bekötve, vagyis balra forgatva növekedne a hangerő ha úgy maradna ahogy a legutóbbi panelterven van. A P1-es gain potméter az véletlenül jó :).

Mostmár lesz ami lesz levilágításra kerül a panel a jövő héten.

Kisebb panel, jobb elrendezés

Az első terveken elég rosszak voltak a footprint-ek mert a próba kedvéért az alaphelyzetet használtam, ezért az amúgy kicsi kondik is jó sok helyet foglaltak. Most viszont átállítottam a kondenzátorok footprintjét, és rögtön fele méretű panelen is elfér az áramkör. Új panelterv, amin már szinte csak a csatlakozók méreteit kell letisztázni.

Melyik CAD szoftver?

A napokban volt időm tájékozódni, megnézni az elektronikai tervezőprogramokat. Az Orcad/Allegro páros (amit a Cadence gyárt) érdekes, de nem is világos most ezek után melyik-melyik, mert az Orcad-ban vannak Allegrós részek is, szóval mintha összeovadni készülni. Az Orcad jó, de túl sok a modul, nagyon szét van esve, viszont a library készítője (footprint-ek készítéséhez például) igen remek. Az Allegróhoz viszont van egy elképzelhetetlen méretű alkatrészkönyvtár, amit a többi program szerencsére tud importálni, tehát ezt érdemes akkor is felrakni ha nem ezt hasnzálja az ember (több mint 2GB!)

A Pads és társai kiestek, nem tetszett, illetve nem tudtam velük mit kezdeni. Úgy látom elsősorban processzortevezésre specializálták, sok az nekem, kevesebbet akarok ennél.

Az EWB a Multisimmel jó, de inkább szimulációra, tervezésre. Ugyan erre jó a Tina is. Ezekben kapcsolási rajzot elég könnyű összerakni és jó is, de nekem egy sokoldalúbb panelszerkesztő kéne, amiben a nyákrajzot jobban, többféleképpen meg lehet csinálni, és konlrétabb alkatrészekkel lehet dolgozni.

Az Altium Designer (minek megvan az az előny hogy régebbről, amikor még Protel volt a neve valamennyire ismerem) új verziója igen remek. A legjobb benne az, hogy egy darabban van az egész nem külön modul benne minden. A library is "integrált", egyben van az alkatrész, a footrprintek a fellelhető tokozásokhoz, a 3D model, és a szimuláció. Maga a program is egyfajta kompakt érzetet ad ezek miatt, és ez nekem jobban tetszik mint az Orcad szétesettsége. A Designerre szavaztam volna egyébként is, de egy régi verzió elé ültem le korábban, és a gyártóknak alkatrészrajz és footrpint nincs még ehhez. Az új verzióban (8.3-as vagy más néven Winter 9) vannak import lehetőségek, olyanok amik a régiben nem voltak. Tud importálni Orcad alkatrészt, és Pads footprintet. Ez azért jó, mert a gyártók (és az erősítő alkatrészeit Texas cuccból rakom össze) ezekhez adnak letölthető segédletet.

Így elvileg elhárult a kizáró ok hogy az Altiumban tervezzzek, mert a Texas oldaláról le tudom tölteni a Designerbe konvertálható Orcad és Pads alkatrészrajzokat. Emellett döntöttem, de jó megoldás még az Orcad/Allegro páros is szerintem, ha valakit nem zavar a sok modul és a látszólagos szétesettség.

CAD szoftver áramkörtervezéshez

Bár a digitális részhez még várok újabb alkatrészeket, például S-PDIF bemeneteket, az analóg részt hagyományos DIP tokozású áramkörökből építem majd fel, INA217, és OPA137 kell a mikrofon előfokhoz, valamint akarok még nem mikrofon bemeneti csatornákat is (lehet luxus, de ide LT1028 és hasonló áramköroket szánok a zaj miatt, valamint ezek összekeverésére is, sőt vonali kimeneti buffernek is), valamint EQ-t, analóg keverőt, és a tápegység összrakása nevezhető otthoni módszerekkel könnyűnek és elvégezhetőnek, és ezekhez már minden megérkezett.

Eddig a kapcolási rajzokat mikor miben csináltam, használtam az EWB, Protel, majd később a - Protel utódja - Designer programokat. A panelrajzok viszont mindig CorelDraw-ban készültek. Ez hülyeségnek tűnhet, viszont a Corel-t igen könnyedén használom bármi megrajzolására, szabadon tudtam benne szerkeszteni szinte bármit, és nem okozott gondot a kétoldalas tervezés úgy, hogy az alsó reteg a "0", és erre a rétegre a lehető legrövidebb úton átkötök minden 0 vezetéket az alsó rétegről. Ez eddig nagyon bevált, nincs földhurok, nincs zaj.

Most viszont - főleg a digitális áramkörök iszonyatos mennyiségű lába miatt - meg a továblépés miatt is szeretnék nyáktervezőt használni a Corel helyett. Adja magát az Altium Designer, mert azt régebbről valamennyire ismerem is, de ahhoz nem találtam meg minden szükséges alkatrészhez a footprint-et, az viszont baj. Alkatrészt azt találtam, de azt is úgy, hogy Orcad alkatrész, amit a Designer tud importálni.

Footprintekből viszont kisebb a választék. Nincs olyan footprint az általam kiválasztott alkatrészekből, amit tudnék használni, megcsinálni meg nem nagyon van kedvem. Ezt a CAD program dolgot nem igazán követtem eddig, nem tudom mi a legnépszerűbb, de úgy tűnik, nem az áltlam viszonylag ismert Altium Designer. Alkatrészrajzból van például Axel (sosem hallottam), Cadence (sosem hallottam, de már néztem a weboldalukat) ECPinpak (ismeretlen számomra), Mentor Graphics programjai (ezt sem ismerem) és OrCad (ezt már láttam nagyon régen). Ezzel nem is lenne gond. A footprint választék viszont igen szűkös, a Cadence és a Menthor Graphics programjai vannak csak (legalábbis a Texasnál az alkatrészek mellett, de sokszor footprint egyáltalán nincs), és sajnos a Designeres footprintekből hiányzik egy halom Texas tok, például az összes powerstate és teljesítménytok, szóval nem a DIP16-al vannak problémáim.

Konvertálni ugyan lehetne footprint-et is, de csak a Designer 6.3-as verziójával (nekem 6.0-ás van), és még akkor is össze kéne egyeztetni az Orcad-ból konvertált alkatrészrajzzal valahogy. Tehát úgy tűnik a tervek előtt választanom kell 3 program közül:

Cadence Allegro

Mentor Graphics programjai

vagy OrCad

Az Orcad nagy előnye hogy Cadence program lett, és elképzelhető hogy kompatibilis a többi Cadence programmal, tehát esetleg lehet vele exportálni importálni alkatrészeket és footrpinteket. Viszont ez a program óriási, már a mérete miatt is érdekes és időigényes lehet megtanulni használni.

A Mentro Graphics programjai igen ipari jellegűek első ránézésre, IC tervezés, ilyesmi, nekem meg még SMD is gondot fog jelenteni. Lehet az sok lenne nekem, de ki tudja. A fő kérdés az, hogy meg tudom-e automatán csinálni valamelyikkel, hogy egy két rétegű panelen az elsó panel a 0 legyen, és arra átvezessem ha lehet minél rövidebb vezetőcsíkkal a másik oldalról a 0-át. További szempontok, hogy tudjak belőle vektoros postscriptet vagy PDF-et exportálni levilágításhoz, legyenek hozzá netes oktatóanyagok, szóval amíg ezeket kiderítem eltelik egy kis iső megint.

Szóba jöhet mág a régi EWB/Multisim program, egyrészt van hozzá szimuláció (a többihez is van de ezt könnyű használni) és most jött ki a 10-es verziója, én pedig utoljára a 7-est láttam. Lehet fejlődött meg kell néznem. HAmarosan írok a CAD szoftveres tapasztalataimról.