Electronics

Videopostitus: Altium algajatele

Sissejuhatus

Trükkplaat (inglise keeles PCB – Printed Circuit Board) on üks tähtsamaid eelmise sajandi leiutisi elektroonika vallas, mis võimaldab meil ühendada omavahel sadu erinevaid komponente. Viimase 40. aasta jooksul on toimunud elektroonika tootmises suured muudatused. Skeemid on läinud aina keerulisemaks ja samal ajal ka väiksemaks, nõudes suuremat täpsust, väiksemaid komponentide jalajälgi, millest mõned on inimsilmale peaaegu nähtamatud ning uusi meetodeid, kuidas komponente omavahel ühendada. Enne spetsiaalse tarkvara loomist oli trükkplaadi disainimine ja arendus väga aeganõudev, nõudes palju planeerimist ja kulutusi. Mõne aja pärast hakati aru saama, et meetodid, mis siiamaani sobisid, ei sobinud enam ja tänu pindmontaaži komponentidele, hakkas kiiresti kasvama nõudlus uute innovaatiliste lahenduste järgi, mis teeksid arenduse kiiremaks ja lihtsamaks. Tänu nendele tingimustele ja arvutite levikule, hakkasid 80ndate keskpaigas turule ilmuma spetsiaalsed tarkvarad, mis tagasid vajalikud nõuded ja standardid. 2004. aastal tuli esmakordselt turule tarkvara nimega Altium Designer ja 14 aastat hiljem on saanud sellest trükkplaadi tööstuse tipp, mis on saanud paljude inseneride lemmikuks, tänu võimalustele, mida konkureerivad tooted ei suutnud tol ajal pakkuda ega suuda siiamaani.

Bill of Materials (BOM) loomine ja teegid

Altium Designer pakub kasutajale võimalust ühendada elektriskeemides kasutatavad komponendid maailma suurimate elektroonikakomponentide tarnijate andmebaasidega, et kasutajal oleks võimalik kontrollida reaalajas, kas potentsiaalne edasimüüja suudab varustada kõikide vajalike komponentidega, mida on seadme koostamiseks vaja. Lisaks sellele pakuvad nad komponentide mudeleid ja sümboleid, mis on valmistatud erinevate tootjate poolt. See kindlustab, et iga komponent ja seade vastab tootja spetsifikatsioonidele ja disainidele. Kokkuvõttes aitab see kokku hoida väärtuslikku aega ja raha, mis muidu kulutatakse asjatult komponentide otsimisele ja nende loomisele.

Gerberite ja dokumentatsiooni loomine

Gerber faili formaati, mis põhineb avatud ASCII vektoritel kahe mõõtmeliste piltide jaoks,  tuntakse kui trükkplaadi tööstuse selgroogu, millega kirjeldatakse trükkplaadi disaini. Gerber failid kujutavad plaadi igat kiht piltidena, kuhu kuuluvad vasekiht, jootemask, legendid, puuravad, rajad ja polügoonid. Piltidele lisaks sisaldab iga fail ka tekstipõhist teavet. Need metaandmed sisaldavad informatsiooni piltide kohta, näiteks kas kujutatud graafiline objekt on pindmontaaži pind, läbiviik, fiducial marker või voolurada. Enne trükkplaadi tootmisesse saatmist, tuleb luua gerberid ehk tootmisfailid ja seejärel teostada põhjalik kontroll, et vältida vigu ja probleeme, mis võivad tulla esile tootmises ja seadme enda töös. Altium on teinud selle protsessi väga mugavaks, eemaldades vajaduse paigaldada eraldi tarkvara ja pakkudes sisseehitatud lahendust Altium Designeris. Lisaks kõigele pakuvad nad ka integreeritud lahendust, mis lubab kasutajal seadistada ja luua kõik vajalik dokumentatsioon vaid mõne minutiga. Muudatuste puhul saab kasutaja luua uuendatud dokumendid mõne vajutusega, peale vajalike seadistuste tegemist.

PCB redaktor

Üks suurimaid Altiumi eeliseid konkurentide ees on tema kasutajaliides ja tööriistade valik, mis võimaldavad luua trükkplaadi mõne tunniga, isegi kui kasutaja ei ole tuttav sarnaste programmidega. Võimalused nagu 3D visualiseerimine, signaali töötlus, teekide haldamine ning 3D mudelite loomine. Need töövahendid annavad kasutajale detailsema ülevaate, kuidas skeem hakkab tööle, enne kui füüsiline plaat on valmis toodetud. Kokkuvõtteks lubavad need lahendused kasutajale kiirema arendusprotsessi.

Altium Designer algajatele

Kui oled huvitatud riistvara disainist ja tahad rohkem teada kuidas kõik töötab, siis soovitame  vaadata meie kolmeosalist videoseeriat, kus näitame kuidas disainida trükkplaat algusest peale, alustades projekti loomisest ja põhitõdede tutvustamisest, lõpetades plaadi kontrollimise ja saatmisega tootmisesse. Esimene video näitab kuidas luua projekti, paigaldada kõik vajalikud teegid ja kuidas skeemi joonistamine toimib. Teises videos räägime kuidas näeb välja disainimise protsess, sealhulgas komponentide paigutus ja radade vedamine ja viimistlemine. Viimases video käsitleme vigade kontrollimist ja parandamist, kuidas luua kõik vajalikud failid tootmiseks, sealhulgas dokumentatsioon genereerimine. Kirjeldatud videoseeria ei piirdu vaid kolme videoga, plaanis on jooksvalt käsitleda uusi teemasid video vormis, viisil, millest oleks kasu kõigile sõltumata kogemusest ja oskustest ning proovime hoida videote sisu alati värskena.

Blogi valmimist toetavad Haridus- ja Teadusministeerium ning SA Eesti Teadusagentuur.