بردهای مدار چاپی یا PCB شامل یک یا چند لایه صفحات مسی هستند که برای سیم‌کشی اجزای مختلف مدارات الکترونیک آنالوگ و دیجیتال به کار می‌روند. یادگیری طراحی برد مدار چاپی یک نیاز و مهارت ضروری برای هر مهندس الکترونیک است، زیرا پیاده‌سازی عملی همه مدارات الکترونیکی صنعتی و تجاری توسط بردهای مدار چاپی صورت می‌گیرد. برای رسیدن به این هدف، آلتیوم دیزاینر Altium Designer یکی از بهترین و سریع‌ترین نرم‌افزارهای مدرن طراحی بردهای مدار چاپی در جهان است و در حال حاضر توسط اغلب شرکت‌های بزرگ جهانی در حال استفاده است. در حقیقت، آلتیوم دیزاینر برای طراحی شماتیک مدارات الکترونیک و دیجیتال، چک کردن شماتیک، طراحی PCB و در نهایت آنالیز PCB به کار می‌رود. علاوه بر این، امکان افزودن نمای سه‌بعدی قطعات و بخش‌های مختلف بردهای الکترونیکی هم وجود دارد که این امر روند طراحی PCB و بررسی جایابی مکانیکی قطعات را هم تسریع خواهد کرد. در این دوره آموزشی، آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB از سطح مقدماتی تا پیشرفته با انجام پروژه‌های واقعی و صنعتی ارایه خواهد شد.
بسته به میزان پیچیدگی بردهای الکترونیکی، PCB آنها در حالت‌های مختلفی مانند تک‌لایه، دو لایه، چهارلایه و … طراحی می‌شود. برای مداراتی که تعداد المان‌های آنها کم است (مانند منابع تغذیه سوییچینگ) اغلب از بردهای تک‌لایه استفاده می‌شود که در آن سیم‌کشی بخش‌های مختلف فقط در یک لایه قرار می‌گیرد. برای مدارات با حجم سیم‌کشی متوسط از مدارات دولایه استفاده می‌شود که در آنها سیم‌کشی بین گره‌ها هم در بالای برد و هم در پایین برد صورت می‌گیرد. در نهایت، در مدارات پیچیده با قطعات زیاد (مانند اغلب مدارات میکروکنترلری) از بردهای چهارلایه به بالاتر استفاده می‌شود. ویژگی ممتاز در این بردها، وجود صفحات زمین گسترده است که علاوه بر سیم‌کشی راحت‌تر برد الکترونیکی، ویژگی‌های دیگری از جمله سازگاری الکترومغناطیسی بهتر و عملکرد بهتر را هم فراهم می‌کنند. در آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB، در سه فصل مختلف طراحی بردهای تک‌لایه، دو لایه و چهار لایه آموزش داده خواهد شد. مداراتی که طراحی می‌شود در سطح صنعتی هستند تا یادگیری حرفه‌ای تر صورت گیرد. علاوه بر آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB، ویژگی ممتاز این دوره‌ی آموزشی، یادگیری مدارات الکترونیکی پرکاربرد، آشنایی با قطعات الکترونیکی پرکاربرد و در نهایت در نظر گرفتن ملاحظات سازگاری الکترومغناطیسی EMC در طول طراحی PCB است.
فصل اول: طراحی برد تک‌لایه – منبع تغذیه سوییچینگ باک با قابلیت تنظیم ولتاژ
- آشنایی با آیسی کنترل‌کننده سوییچینگ XL4016 و طراحی فوت‌پرینت پکیج TO220-5 برای آن
- آشنایی با دیود شاتکی MBR1545 و طراحی فوت‌پرینت پکیج TO220-3 برای آن
- طراحی فوت‌پرینت سلف توروتیدی 12 آمپر
- طراحی فوت‌پرینت خازن‌های DIP از نوع الکترولیتی، MLCC و MKT
- طراحی فوت‌پرینت مقاومت DIP
- طراحی فوت‌پرینت پتانسیومتر
- طراحی فوت‌پرینت دیود نوری LED
- طراحی فوت‌پرینت ترمینال پیچی دو تایی
- گذاشتن قواعد در صفحه شماتیک و بر روی ترک‌ها
- آشنایی با ابزارهای کاربردهای در صفحه شماتیک
- انتقال شماتیک به PCB
- نحوه تنظیم شکل برد در PCB
- تنظیم قواعد در صفحه PCB
- استاندارد IPC2221 برای تنظیم عرض ترک‌ها
- ایجاد قواعد سفارشی برای بخش‌های مختلف مدار
- سیم‌کشی و نکات آن
- طراحی پالیگون برای لایه‌های PCB
- بخیه زدن پالیگون‌ها
- گرفتن فیلم و عکس از PCB
- ایجاد فایل‌های گربر برای چاپ PCB
- ایجاد فایل PDF از پروژه
- ایجاد فایل لیست قطعات BOM
فصل دوم: طراحی برد دو لایه – منبع تغذیه سوییچینگ باک با قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان
در فصل دوم آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB یک برد دولایه برای یک منبع تغذیه سوییچینگ باک 5 ولت 10 آمپر با آیسی XL4016 طراحی خواهد شد. در حقیقت، این پروژه ادامه پروژه انجام‌شده در فصل قبل است و امکانات جدیدی به آن اضافه خواهد شد. در منبع تغذیه جدید علاوه بر تنظیم ولتاژ امکان کنترل جریان خروجی هم با فیدبک جریان وجود دارد. این بخش از مدار در لایه پایینی مدار قبل اضافه خواهد شد تا دیگر نیازی به افزایش سایز برد نداشته باشیم. نمای سه‌بعدی برد نهایی (بالا و پایین برد) در شکل زیر نشان شده است. مهمترین نکاتی که در این فصل یاد می‌گیریم عبارتند از:
- تشریح اصول کار مدار کنترل جریان مبدل باک
- طراحی فوت‌پرینت رگولاتور ولتاژ با پکیچ DPAK
- طراحی فوت‌پرینت خازن MLLC از نوع SMD
- طراحی فوت‌پرینت آیسی TL431 با پکیچ SOT-23
- طراحی فوت‌پرینت دیود نوری SMD
- طراحی فوت‌پرینت مقاومت SMD در سایزهای 805 و 2512
- طراحی فوت‌پرینت ماسفت سیگنال با پکیچ SOT-23
- طراحی فوت‌پرینت دیود یکسوساز به پکیچ SOD-123
- طراحی شماتیک چندبخشی آپ‌امپ LM358
- طراحی فوت‌پرینت آیسی SMD با پکیج SO8
فصل سوم: طراحی برد چهار لایه – برد سفارشی میکروکنترلر STM32F103C8T6
در فصل سوم آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB یک برد چهار لایه حرفه‌ای طراحی خواهد شد. اغلب قطعات این برد از نوع SMD بوده و طراحی PCB کاملاً در مقیاس صنعتی انجام خواهد شد. این PCB شامل یک پردازنده ۳۲-بیتی STM32F103C8T6 بوده و این میکروکنترلر ماژول‌های متنوع دیگری که در برد وجود دارد را کنترل می‌کند. مهمترین ویژگی بردهای چهارلایه استفاده از صفحات زمین در بین صفحات سیم‌کشی سیگنال‌ها است. پیکربندی لایه‌ها در این پروژه به این صورت است که دو لایه میانی به عنوان صفحات زمین مورد استفاده قرار می‌گیرند و لایه‌های اول و چهارم هم برای سیم‌کشی اجزا. طراحی شماتیک و فوت‌پرینت تمام اجزای این برد هم از صفر و قدم به قدم انجام می‌شود تا به صورت حرفه‌ای طراحی PCB با آلتیوم دیزاینر را یاد بگیریم. در کنار طراحی PCB، این بخش به نحوی آموزش الکترونیک هم هست و با مهمترین اجزای مدارات الکترونیکی و پکیج‌های آنها هم آشنا خواهیم شد. شکل زیر نمای سه‌بعدی لایه بالا و پایین برد نهایی را نشان می‌دهد. ماژول‌های مهم این برد عبارتند از:
- ماژول مبدل USB به TTL
- تغذیه میکروکنترلر از طریق کانکتور USB و تغذیه خارجی
- ماژول حافظه EEPROM
- ماژول نمایشگر OLED
- ماژول اندازه‌گیری دما
- ماژول کارت حافظه میکرو SD
- ماژول RS485 ایزوله
- دو کانال ورودی-خروجی دیجیتال ایزوله
- دو کانال LED نمایشگر
- کلیدهای فشاری برای ریست کردن میکروکنترلر و ورودی دیجیتال
- باتری پشتیبان
- طراحی فوت‌پرینت‌های پیچیده مانند LQFP-48 و SSOP
- طراحی شماتیک برای قطعات پیچیده مانند کانکتور USB و سوکت SD CARD
- اضافه کردن لایه در PCB و تنظیمات آنها
- انواع وایا (TH, Blind and Bureid)
- روش‌های جلوگیری از مکش قلع
- ایجاد room در PCB و تنظیم قواعد برای آن
- طراحی PCB برای بردهای با چند زمین
- جایابی بهینه قطعات برای سیم‌کشی بهینه
- انواع روش‌های سیم‌کشی (تکی، دیفرانسیل و چندگانه)
- حفاظت کریستال‌های میکرو
- اضافه کردن لوگو به PCB
- تولید فایل step از PCB
- نحوه استفاده از bus و harness در شماتیک
- تطبیق طول مسیرها
- و کلی نکات دیگر
ویديوی نمونه: طراحی شماتیک و فوت‌پرینت میکروکنترلر
نحوه خرید آموزش آلتیوم دیزاینر برای طراحی PCB (مقدماتی و پیشرفته)
هزینه آموزش: ۵ میلیون تومان
(تخفیف ۵۰٪) >> فقط ۲.۵ میلیون تومان
شماره کارت جهت واریز: 6104337359254321 بنام امید زندی سرابسوره
بعد از واریز مبلغ، رسید آن را همراه با نام و نام خانوادگی، آدرس ایمیل و نام آموزش به آدرس زیر ایمیل کنید. بعد از دریافت اطلاعات، در اولین فرصت، لینک‌های دانلود آموزش برایتان ارسال خواهد شد.
اگر سوالی هم درباره دوره‌ی آموزشی داشتید به این آدرس ایمیل بفرمایید.
- ایمیل: omidzandi.ir@gmail.com
