Piirilevyn suunnittelu ja toteutus OrCAD-ohjelmistolla

Abstract

Insinöörityössä luotiin nelikerroksinen piirilevy OrCAD PCB Editor -ohjelmistolla. Piirilevy toteutettiin käyttämällä pohjana AD9516-4-määrityslevyn piirikaaviota. Näin pystyttiin keskittymään insinöörityön kannalta tärkeämpään kokonaisuuteen eli piirilevyohjelmiston käyttöön kuin elektronisten kytkentöjen luontiin.

Piirilevyn suunnittelu koostuu lohkotasosta, jossa määritellään piirilevyn tarve ja toimivuus. Toimivuuteen vaikuttavat suunnittelussa kohdatut haasteet ja säännöt. Haasteet sisältävät piirilevyn määritykset ja ulkoiset tekijät, kuten valmistusmateriaalin ja budjetin. Säännöt määrittävät piirilevyn toiminnan ja suunnittelun.

Piirilevystä luodaan piirikaavio, johon suunnitellaan komponentit ja niiden yhteydet toisiinsa. Piirikaaviosta tuotetaan piirikuvio, jossa keskitytään fyysisen piirilevyn luomiseen. Insinöörityön lopuksi piirilevy toteutetaan automaattisella reititintyökalulla ja todetaan sen toimivuus.

Insinöörityön tarkoituksena oli kasvattaa tietämystä OrCAD PCB Editorin toimivuudesta ja käytettävyydestä piirilevyjen suunnittelussa. Tämän vuoksi piirilevy toteutettiin nelikerroksisena piirilevynä tuhlaamatta ylimääräistä aikaa monimutkaisten kytkentöjen selvittelyyn. Nelikerroksinen piirilevy sisältää myös erilliset apujännitetasot, joita suuremmat piirilevyt käyttävät hyväksi.

Piirilevyohjelmiston käyttö sujui odotusten mukaisesti, ja ohjelmalla onnistuttiin tuottamaan piirikaaviosta halutunlainen piirilevy. Piirilevyä ei lähetetty valmistukseen saakka, mutta valmistusta varten tarvittavat dokumentit onnistuttiin ohjelmalla luomaan.

The purpose of the project was to create a four-layer printed circuit board (PCB) with Or-CAD PCB Editor. The thesis describes how to make a practical PCB, telling about the phases of creation. The main goal was to get familiar with the software and learn how to use it effectively.

The planning of the PCB consisted of designing a block diagram. The designer had to take into account various PCB challenges and regulations. The PCB was created based on the logic and layout. Finally, it was tested how the AutoRouter tool can handle planning the layout.

The creation of the PCB succeeded quite well and the software was capable of creating a product ready for production. However, the PCB was never sent to a manufacturer but computer-aided manufacturer files were created.

In conclusion, OrCAD PCB Editor was a good option for creating printed circuit boards and the AutoRouter was a useful tool to help design the PCB. The software is recommendable even for complicated designs.