Desarrollo de PCBs mediante OrCAD Capture & OrCAD Layout (v9.2/10.5)

Concepto, imágenes y texto: Javier Millán Gómez

Manual realizado por Javier Millán Gómez trabajando como becario para el profesor Francisco Casellas en la universidad EUETIB, adscrita a la UPC.

Todos los nombres propios de programas que aparecen en este manual son marcas registradas de sus respectivas compañías u organizaciones.

Todos los derechos reservados. Queda prohibida la alteración y/o transmisión parcial, permitiéndose exclusivamente la distribución íntegra de la obra.

© EUETIB (Escola Universitària d'Enginyeria Tècnica Industrial de Barcelona), 2006. Comte d'Urgell, 187. 08036 Barcelona.

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INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................... 4 ORCAD CAPTURE ........................................................................................................................................ 4

El Diseño Modular ........................................................................................................................................ 8 Tipos De Diseño Según Su Organización ..................................................................................................... 9 El Desarrollo De Un Proyecto En Capture.................................................................................................... 9 Terminando Los Diagramas Del Circuito ................................................................................................... 11

Obteniendo Diagramas Sin Errores ........................................................................................................ 11 Obteniendo Una Lista De Materiales...................................................................................................... 11

De Capture A Layout................................................................................................................................... 12 Creando Una Lista De Conexiones ......................................................................................................... 12

ORCAD LAYOUT ........................................................................................................................................ 13

Tipos de archivos relacionados con Orcad Layout...................................................................................... 13 La importancia de los footprints.................................................................................................................. 14 Rejillas......................................................................................................................................................... 14 Tablas .......................................................................................................................................................... 15 Qué plantilla de tecnología elegir ................................................................................................................ 16 Capas ........................................................................................................................................................... 17 Sobre la visualización.................................................................................................................................. 17 Creando la placa. Continuando el ejemplo del sumador. ............................................................................ 17

Creando el borde del circuito.................................................................................................................. 19 El origen de coordenadas........................................................................................................................ 19 Incluyendo taladros de fijación en la placa ............................................................................................ 19 Modificando el ancho de las pistas ......................................................................................................... 20 Definiendo valores de espaciado............................................................................................................. 20 Aumentando el diámetro de los cambios de cara .................................................................................... 20

Herramientas de trazado manual ................................................................................................................. 20 El trazado automático .................................................................................................................................. 21 La fabricabilidad de nuestras placas. ........................................................................................................... 22

Relativo a crear placas por ataque químico ........................................................................................... 22 La imposibilidad de metalizar agujeros .................................................................................................. 22

Footprints modificados para regular el ruteado automático ........................................................................ 24 Footprints para placas a dos caras ......................................................................................................... 24 Footprints para placas a una cara usando puentes ................................................................................ 25 Footprints de componentes de montaje superficial ................................................................................. 25 Evitando los Footprints modificados....................................................................................................... 25

Circuito a una sola cara con puentes ........................................................................................................... 25 Especificando una capa para situar los puentes ..................................................................................... 26 Garantizando el espaciado entre puentes ............................................................................................... 26 Cargando un archivo de estrategias de trazado...................................................................................... 26 Lanzando el trazador automático............................................................................................................ 26 Retocado manual del trazado con puentes .............................................................................................. 27

Circuito a dos caras ..................................................................................................................................... 27 La optimización manual del trazado............................................................................................................ 28 Agregando textos......................................................................................................................................... 29 Agregando rellenos de cobre ....................................................................................................................... 29

Circuito sin necesidades especiales ........................................................................................................ 30 Asociando rellenos de cobre a redes ....................................................................................................... 30 Trabajando con múltiples rellenos de cobre ........................................................................................... 31 Rellenos de cobre en placas a dos caras ................................................................................................. 31

Alineación de fotolitos en placas a dos caras .............................................................................................. 31 Obteniendo los ficheros finales para los fotolitos........................................................................................ 32 La comunicación entre Capture y Layout.................................................................................................... 33

Hacer cambios en el diseño del circuito ................................................................................................. 33 Hacer cambios en las referencias de los componentes ........................................................................... 33

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INTRODUCCIÓN Este texto no pretende ser un riguroso manual sino más bien una guía de aprendizaje rápido, así como una dosis de buenos consejos hacia una adecuada metodología a lo largo del diseño de circuitos electrónicos. Conceptos básicos, para poder trabajar desde el principio, y avanzados, enfocados a incentivar la eficiencia, organización y productividad; pero es tu obligación consultar las ayudas de los programas, manuales, así como tutoriales que anden por Internet para llenar el grandísimo vacío que supondrá no hacer referencia a gran parte de la inmensidad de prestaciones que ofrece cada programa OrCAD.

De los numerosos programas que incluye cualquier paquete OrCAD se describirá el uso de tres en concreto, encarados a afrontar cada uno de los pilares del diseño: -Capture: Creación de diagramas electrónicos. -PSpice: Simulación del comportamiento de circuitos. -Layout: Obtención de trazados necesarios para implementar un circuito físicamente.

ORCAD CAPTURE Al abrir el programa si no aparece una ventana New Project, hacerla aparecer en File > New > Project… Se generarán varios archivos en el transcurso del diseño, así que es aconsejable destinar una carpeta independiente a cada proyecto, la cual se puede especificar en esta misma ventana. También debes especificar un nombre para el proyecto y elegir normalmente una de estas opciones: -Schematic: Para generar diagramas de circuitos sin desear simularlo. -Analog or Mixed A/D: Permite generar diagramas de circuitos y simularlos, por ello aparece un menú PSpice en la barra. Es aconsejable esta elección dado que siempre podrías elegir no realizar simulaciones y es despreciable el tamaño de los archivos extras que se generarán en la carpeta del diseño. Se te preguntará en una ventana de título “Create PSpice Project” si quieres heredar las librerías que utilizaste en otro proyecto: “Create based upon an existing project” o, “Create a blank project” para comenzar con un proyecto en blanco que es en general la opción que elegiremos.

Podemos observar una ventana de título NombreProyecto.opj en la cual estarán listados todos los archivos implicados en nuestro proyecto. Soleremos visualizar la pestaña “File” en la que podemos ver un árbol de carpetas, muchas de ellas desplegables (un más al principio). La estructura del árbol es estática en su gran mayoría (no podremos cambiarla) y cada carpeta contiene elementos de un tipo concreto. Picando con el tercer botón en cada carpeta o en sus elementos podremos añadir, renombrar… Dentro de “Design Resources” se encuentra NombreProyecto.dsn que contiene una carpeta para albergar los diagramas de cada circuito. Podrás ver una carpeta ya creada “SCHEMATIC1” (a la que puedes cambiar el nombre) que reúne las páginas del diagrama del único circuito existente por el momento. Podrás ver que ya existe una página “PAGE1” por defecto, pero si tu diagrama creciera y necesitaras más espacio, tercer botón en la carpeta de la que cuelga y “New Page”. Igualmente puedes incluir otro circuito con sus respectivas páginas de diagramas pulsando con el tercer botón en “NombreProyecto.dsn” > “New Schematic”. Incluso picando con el tercer botón en “Design Resources” > “Add

file” se pueden sustituir el archivo dsn de nuestro proyecto, permitiendo así poder simular un dsn de un proyecto “Schematic” al agregarlo a uno “Analog or Mixed A/D”. Todo ello invita a centralizar en una misma ventana TODOS los circuitos que pertenezcan a nuestro proyecto, de forma clara y organizada, por complejo que sea el conjunto y cada parte de él.

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Si no estás visualizando una ventana de título “(SCHEMATIC1:PAGE1)” hazla aparecer pulsando en “PAGE1” en la ventana descrita anteriormente. Al tener dicha ventana activa aparece una nueva barra de iconos, generarás el diagrama del circuito en ella. Iconos de la barra con sus accesos directos por teclado:

“P” , “SHIFT + P” , “Place > Part…” Permite agregar nuevos componentes al diagrama. Es importante distinguir entre tres conceptos relativos a un mismo componente. Por un lado está el aspecto gráfico que podremos ver en el diagrama del circuito, por otro lado, su modelo electrónico que nos permitirá simular su comportamiento dentro de un circuito, y por último su footprint, que será la información relativa para una correcta implementación del componente en el circuito físico final. Un footprint consta principalmente del dibujo de la huellas de metal “pads” para los pins del componente que deberá tener la placa de circuito impreso, así como los agujeros necesarios si el componente no es de montaje superficial, y la correspondencia de cada pin con un pad del footprint. En la ventana que aparece puedes especificar pulsando “Add Libray…” qué librerías archivo.olb quieres visualizar. Es importante saber que todos los dispositivos en las librerías que se encuentran dentro de la carpeta “…/Orcad/Capture/Library/PSpice/” poseen la información necesaria para ser simulados en PSpice. Deberías cargar algunas librerías básicas como lo son Source.olb y Analog.olb, que contienen: fuentes, resistencias, bobinas, condensadores… Investiga a través del gran número de librerías de que dispone de serie el programa, con muchísimos componentes en su interior. Existen abundantes librerías a parte de las que proporciona OrCAD de serie, también es posible confeccionarlas tú mismo. Al pulsar en un dispositivo aparece el gráfico asociado; si pulsas OK, o dos veces sobre su nombre, podrás incluirlo en el diagrama. Con el 1er botón del ratón imprimes una copia y sigues estando en disposición de imprimir más. Con el 3er botón ves opciones aunque es más productivo utilizar accesos de teclado: h: reflejar horizontalmente v: reflejar verticalmente r: rotar 90º ESC: volver a tener el puntero como cursor y salir del modo de inclusión de componentes.

ESC estando con cualquier herramienta, y volverás a tener el puntero como cursor. Puedes manipular la orientación de componentes (h, v, r) una vez seleccionados y la posición de todos los elementos del diagrama, así como eliminarlos pulsando Supr.

“W” , “SHIFT + W” , “Place > Wire” Permite unir redes y pines de componentes entre sí. Aunque la trayectoria del cable es inteligente (influye por donde deslicemos el cable antes de fijarlo clicando en el 1er botón del ratón), para trayectorias complejas podemos ir clicando para fijar puntos intermedios. El fin del cable vendrá determinado por fijarlo en un pin u otro cable, creándose automáticamente un nodo. También puedes pulsar ESC y dejar el cable hasta donde haya llegado.

“J” , “SHIFT + J” , “Place > Junction” Crea un nodo. El uso más obvio es unir entre sí cables que solamente se cruzan. Aunque si se deseaba la existencia de dicho nodo ya en un principio, resulta en según que casos más eficiente que a la hora de trazar el cable tracemos una conexión hasta el otro cable e iniciemos en el mismo punto otra conexión que vaya hasta el punto final. Sin embargo también son útiles para interrumpir un cable, creando dos nodos consecutivos, permitiendo seleccionar el tramo de cable entre ellos, y pudiéndolo así eliminar (tecla Supr). También es útil para añadir nuevos nodos que nos permitan, arrastrando los segmentos de cable resultantes, dar una forma más compleja a una zona de un cable del que queremos conservar la mayoría de su trayectoria. Y si se pretende insertar un nodo donde ya existe uno, se consigue eliminarlo; útil para deshacerse de conexiones accidentales al trazar un cable; si son muchas, vale más la pena deshacer la acción y volver a trazarlo…

“SHIFT + X” , “Place > No Connect” Permite especificar que queremos conscientemente dejar un pin sin conectar, ya que de otra manera el programa alertará de ello reportando errores o incluso no dejando realizar ciertos procesos al detectarlo. Al aplicar la herramienta en un pin cambia el cuadradito por una X, pudiendo comprobar de forma visual que dicho pin no deseamos conectarlo. Volviendo a aplicar la herramienta el pin vuelve a su estado normal.

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“N” , “SHIFT + N” , “Place > Net Alias…” Se entiende por red en Capture el recorrido de un cable y todas sus bifurcaciones hasta llegar a los pines de los componentes. Podemos poner nombre a una red, lo cual gráficamente se traducirá en una palabra posada sobre un cable. A parte de ser útil en PSpice para hacer referencia cómodamente a las redes que nos interesen, permite unir virtualmente puntos del circuito: Si a dos redes diferentes del circuito se les pone exactamente el mismo nombre, tendrá el mismo efecto que si las uniéramos con un cable. Esto ayuda a generar diagramas más limpios, evitando el caos que puede llegar a suponer unir puntos distantes del diagrama con cables por en medio. Dando el mismo Net Alias a diversas redes dispersas por el circuito se unirán entre sí, siendo útil picar con el 3er botón en un segmento de cable, “Select Entire Net” para comprobar la extensión de la red una vez unida virtualmente a otra/s con Net Alias. También es posible posar más de un Net Alias sobre un cable, resultando ello en la interconexión de las redes a las que hagan referencia los respectivos alias. En el nombre de redes y conexiones virtuales no se distingue entre mayúsculas y minúsculas. Así que si en un hipotético circuito hubiera 4 cables de alias “a”,“b”, y “A”, “B”, estaríamos cortocircuitando “a” con “A”, así como “b” con “B”; para evitarlo podríamos haberles llamado “inA”, “inB” y “outA”, “outB”.

“Place > Off-Page Connector…” Podrías observar que no hay ningún elemento disponible que seleccionar. En caso de ser así, debes cargar la librería que contiene los componentes que realizan dicha función. Busca en “Orcad/Capture/Library” la librería “capsim.olb”, y al cargarla, encontrarás en ella dos tipos de conectores. Desempeñan ambos la misma función: los dos son de entrada y salida a pesar de lo que gráficamente pudiera parecer por las flechas. Vienen a ser como un Net Alias pero con un alcance mayor: permiten unir puntos de diferentes páginas del circuito así como puntos de una misma página al conectarlos mediante cables a diferentes redes. Haciendo doble clic sobre él, una vez en el diagrama, puedes cambiarle el nombre. Todos los Off-Page Connectors con el mismo nombre que haya en todas las páginas de diagramas de un mismo circuito, lo cual se aprecia en el árbol del proyecto por estar en una misma carpeta, quedarán conectados virtualmente. Igual que se sugirió con el Net Alias puedes hacer un “Select Entire Net” para comprobar que las uniones virtuales realmente funcionan, pero sólo se resaltarán las que pertenezcan a la página del circuito activa.

“F” , “SHIFT + F” , “Place > Power…” (elementos en las librerías Capsim.olb y Source.olb) Elementos para introducir alimentación, niveles lógicos…

“G” , “SHIFT + G” , “Place > Ground…” (elementos en las librerías Capsim.olb y Source.olb) En Power y Ground encontraremos en las librerías diferentes gráficos pero es importante ser conscientes de que no significan nada por sí mismos y que lo verdaderamente importante es el nombre que tengan de forma predefinida o el que les demos si deseamos cambiarlo. Se conectarán virtualmente de forma global sin necesidad de Off-Page Connectors a todas las redes de cualquier página de diagrama a las que hayamos conectado un elemento de estas características con el mismo nombre. Con lo cual se debe conectar en algún lugar, en cualquier página de circuito, al menos un elemento de este tipo, a la red o pin donde supuestamente estará la señal que queremos distribuir por todo el circuito. También es importante saber que las conexiones a alimentación de muchos chips (que permanecen ocultas en el diagrama de forma predefinida) se conectarán virtualmente de forma global a redes con nombres apropiados pero si las hacemos visibles deberemos conectarlas a redes o a elementos de alimentación y masa. Algunos elementos no tienen visible su nombre al insertarlo en el diagrama pero podemos verlo pulsando dos veces sobre ellos en “NAME” aunque no es aconsejable modificarlo, basta con conectar el mismo símbolo en todas las redes que deseamos interconectar. Resultan equivalentes ya de forma predefinida el primer símbolo lleva por nombre “GND”

GND

Este símbolo es especial y a parte de poder usarlo en nuestro circuito para unir globalmente puntos entre sí, es necesario si pretendemos simular el circuito en OrCAD PSpice, ya que define un punto de referencia de potencial 0, respecto al cual se medirán las tensiones simples que pidamos.

0

VCC VCC_ARROW VCC_BAR

… son apropiados para renombrar ya que vemos en todo momento cual es su Alias; muy útiles para definir diferentes alimentaciones o masas en el circuito “+5v”, “-5V”, “GNDseñal”…

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Llegando a una conclusión: resulta práctico unir entre sí en alguna página del circuito las señales que para nosotros sean en realidad la misma y llevarlas, por ejemplo, a un conector de 2 pins donde luego alimentaremos físicamente el circuito. Definiendo “VCC”, “GND” y “VDD”, “VSS”, aunque creamos no usarlas, nos aseguramos un correcto conexionado virtual (por Alias) de todos los pines de alimentación ocultos de los integrados que hayamos usado en el diagrama. Hay que tener en cuenta que si son o hacemos visibles estos pins en los integrados ya no se conectarán virtualmente y habremos de ponerles un Net Alias, conectarlos con un cable a alguna red, o conectarlos a elementos de VCC o GND… en definitiva, conectarlos a algún lugar apropiado utilizando cualquiera de las técnicas disponibles. En el ejemplo también se han conectado los elementos “HI” y “LO” a través de resistencias de pull-up/pull-down a masa y alimentación pudiendo utilizar estos elementos a lo largo del circuito para introducir de forma muy visual y compacta niveles lógicos en pines de integrados.

4k7

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4k7

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“B” , “SHIFT + B” , “Place > Bus” Traza un bus. Es determinante asignarle un nombre (“Net Alias”) válido del tipo “puede llevar espacios [0..7]” o simplemente “A[2..30]”, “DSP A[1..20]”... que defina las líneas que contiene. Al hacer esto el bus se conecta por Alias con las redes de nombre “DSP A0”, “DSP A1” , ó “A2”, “A3” … “A30” (líneas con mismo nombre que el bus, sustituyendo ‘[’ ‘]’ por el número de cable correspondiente).

“E” , “SHIFT + E” , “Place > Bus Entry” En teoría se debe utilizar para sacar una línea de un bus, conectando el bus entry entre el bus y una red con un alias que coincida con alguna señal que contenga el bus (“A0”, “A1”…), aunque en la práctica los Alias de las redes ya las conectan entre sí, con lo que el trabajar con el bus se convierte en pura estética, pero es muy recomendable ya que añade claridad y agilidad en la comprensión del diagrama. Unir buses entre sí se traduce en que todos ellos contendrán la totalidad de las señales que contenían independientemente. Haciendo doble clic en un bus aparece una ventana “Net properties” en que se mostrará una lista desplegable con los grupos de datos que corren por él. Dando a un Page-off Connector un nombre válido de tipo bus (“A[0..3]”) nos permitirá, al unirlo a un bus que contenga dicho grupo de datos, trasportarlo a otros puntos o páginas de diagrama. En el ejemplo es sólo por estética la simetría. La conexión virtual se realizaría igualmente con éxito habiendo hecho copy&paste de los mismos elementos, resultando ésto muy cómodo al poder diseñar una estructura de buses con sus respectivos Page-off Connectors y hacer copy&paste de la totalidad o parte de la estructura en todas las páginas o puntos de diagramas en los que quisiéramos distribuir las señales.

“E” , “SHIFT + E” Inserta texto en el diagrama.

“Place > …” Incluyen elementos gráficos no-eléctricos en el circuito, pudiendo generar cajetillas, flechas… etc. Acceso de teclado polilínea: “y”. Todos ellos, una vez en el diagrama 3er botón “Edit properties”, podemos asignarles patrones de línea discontinua, recomendable para diferenciarse de cables del diagrama.

En la barra superior encontrarás típicos botones de zoom. Pero es mucho más funcional conocer que pulsando en el teclado “ i ” (zoom In), u “ o ” (zoom Out), realizaremos un zoom en el punto del diagrama donde tengamos posado el cursor. Lo que nos permite desplazarnos ágilmente entre puntos distantes de extensos diagramas mediante zoom Out para tener una visión global del circuito, posar el cursor en la zona del diagrama que nos interese y zoom In. Evitando con ello las ineficientes barras de desplazamiento en las que deberíamos actuar en una diferente para movernos en cada eje, añadiendo a la cuestión la posibilidad de desorientarnos en el diagrama. También resulta muy útil para desplazarse a través del diagrama ir pulsando “ c ”, ya que actúa moviendo el diagrama para que el punto que señalábamos con el cursor quede en el centro de la ventana.

A[0..3]

A2

A[0..3]

A0A0

A[0..3]A[0..3]

A1 A1A2

LO

VCC

0

VSS

VDD

J1

CON2

12

+5V

HI

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EL DISEÑO MODULAR OrCAD permite dividir el circuito principal en módulos, suponiendo esto múltiples beneficios: -Depuración más sencilla de errores al poder verificar fácilmente el funcionamiento de cada parte del circuito aisladamente bajo tests específicos, tanto con PSpice como implementándolo físicamente. -Sencilla reutilización de módulos a la hora de diseñar futuros circuitos. -Diagramas más simples, ocultando subcircuitos en bloques de los que sólo vemos pines de entrada y salida. El diseño modular permite obtener diagramas más claros y con menor probabilidad de errores, aunque es responsabilidad del usuario la división inteligente del problema principal, diseñando módulos que satisfagan las necesidades de cada subproblema. Buscando con ello la posible reutilización de cada módulo en futuros proyectos en los que se minimizará el tiempo de diseño al partir de módulos ya diseñados de los que conocemos su correcto funcionamiento. Así como conseguir ocultar la complejidad del diseño de bajo nivel del circuito, pudiéndonos centrar en un análisis más global del correcto funcionamiento de un diseño complejo en su totalidad. Todo ello podría llevarnos a sacrificar la optimización global del circuito a cambio de comodidad y menor tiempo de diseño, sin embargo, no ha de ser así necesariamente. Se diferencian dos maneras de diseñar modularmente: -BOTTOM-UP: De abajo a arriba. Se diseña un circuito, se definen sus entradas y salidas, y se empaqueta todo ello en un módulo para usarlo posteriormente como parte de otro circuito.

“Place > Hierarchical Port” (debes tener cargada la librería capsim.olb) Los situamos en un circuito que deseemos tratar posteriormente como un módulo, conectándolos a las líneas de entrada (portright) y salida (portleft). Picando dos veces sobre ellos una vez insertados en el diagrama, en la hoja de cálculo que aparece es posible cambiar en la columna Type el modo en que actúa: Input, Output… para así poder elegir el gráfico que queramos independientemente de su función predefinida.

PORTLEFT-R

PORTRIGHT-L

PORTLEFT-L

PORTRIGHT-R

“Place > Hierarchical Block” Una vez tenemos en el árbol del proyecto una carpeta que contiene un circuito con sus entradas y salidas conectadas a hierarchical ports, crearemos una nueva hoja de diagrama en una nueva carpeta que especificaremos como principal en la jerarquía: “Make Root” en el menú contextual (3er botón sobre la carpeta). En este nuevo diagrama en blanco nos dispondremos a diseñar un circuito en el que insertaremos un módulo que representará el circuito anterior pero del que sólo serán visibles pines asociados a cada uno de los hierarchical ports que definimos en él. En el menú que aparece fija “Implementation Type” en “Schematic View” y escribe en “Implementation Name” el nombre exacto de la carpeta del árbol de proyecto que contiene el circuito que deseas que sea representado por el módulo. En “Reference” debes dar un nombre al módulo del tipo “Nombre_1” ya que una vez en el diagrama, al copy&paste el módulo, se crearán respectivamente “Nombre_2”, “Nombre_3”… Una vez pulsas OK en la ventana sólo queda trazar en el diagrama el rectángulo que representará el módulo en el que aparecerán automáticamente tantos pines como hierarchical ports tenga el circuito que representa.

-TOP-DOWN: De arriba a abajo. Primero se define el módulo y teniéndolo seleccionado se le añadirán pines con el nombre y función que deseemos aunque aún no exista el circuito a cuyos hierarchical ports harán referencia. Posteriormente, cuando creamos necesario, al seleccionar un módulo e intentar descender en la jerarquía para ver el circuito que representa con “View >Descent Hierarchy”, se nos ofrecerá la creación automática de un nuevo Schematic con una página de diagrama con los hierarchical ports correspondientes a los pines que definimos inicialmente en el módulo. Entonces, partiendo de un diagrama con sólo hierarchical ports, crearemos un circuito al que unirlos que definirá el interior del módulo. Para que al descender en la jerarquía se nos ofrezca la creación del módulo es imprescindible que esté situado en el circuito raíz definido con Make Root en el árbol del proyecto. En la práctica, se entremezclan ambas filosofías, pudiendo llevar paralelamente el diseño del interior de módulos y el diseño de los circuitos que los contienen. También es posible utilizar un módulo en la construcción de otro, generándose jerarquías de dependencias que hay que tener cuidado en respetar. Los pines pueden ser simples (“scalar”) o de bus (“bus”) con un nombre adecuado (“A[0..4]”) pero los módulos con pines-bus no son soportados por Layout sino por herramientas más potentes de OrCAD.

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TIPOS DE DISEÑO SEGÚN SU ORGANIZACIÓN Con los recursos presentados se puede recurrir a varias posibles organizaciones a la hora de trazar el diagrama de nuestro circuito. -Diseño plano

Rehusando del uso de bloques jerárquicos (módulos) se pueden igualmente llevar a proyectos relativamente complejos basados en un sólo schematic (carpeta que contiene hojas de diagrama) valiéndose de Net alias, buses y off-page connectors para distribuir ordenadamente el diagrama del circuito en las páginas que sean necesarias. -Diseño jerárquico

Conlleva la utilización de bloques jerárquicos. Sería equivalente a un diseño plano en el que se han encapsulado zonas del circuito en módulos. Es decir, en este tipo de diseño cada módulo aparece una sola vez en todo el diseño. En esta definición entra la hipotética construcción de un módulo a partir de un circuito que contenga dos módulos diferentes entre sí. -Diseño jerárquico complejo

En una jerarquía compleja un mismo módulo puede aparecer repetidas veces a lo largo del circuito. Entrando en esta clasificación el utilizar en un circuito un módulo que ha sido construido, entre otros elementos, a partir de otros módulos iguales entre sí. O simplemente realizar un circuito a partir de copias de un módulo interconectadas entre sí. Puede que haya módulos que sólo se utilicen una vez a modo de enmascaramiento de zonas del circuito para ganar simplicidad en el diagrama, pero el diseño se considerará jerárquico complejo con que una sola vez aparezcan aunque sea sólo dos módulos que hagan referencia a un mismo schematic. No se especifica en ningún lugar de Capture qué tipo de organización utilizamos, sin embargo, es algo importante a tener en cuenta ya que al ejecutar muchos comandos del programa se nos dará a elegir entre ejecutar la acción sobre “Occurrences” o sobre “Instances” y el programa siempre sugerirá una por defecto según su criterio que marcará como preferida (“Preferred”) pero que no tiene por qué ser la opción correcta para nuestro caso. De hecho, si decidimos utilizar la opción no marcada como preferida seremos alertados con un “warning”. Elegiremos “Occurrences” cuando nuestro diseño sea plano o jerárquico no-complejo. Una regla básica para saber qué opción escoger es elegir “Occurrences” siempre que en nuestro proyecto aparezcan módulos que hagan referencia a un mismo circuito, es decir, siempre que el diseño sea jerárquico complejo. Una mala elección de esta opción nos llevará a que los comandos generen resultados incorrectos o indeseados sin reportar en ningún momento que se haya producido algún tipo de error. EL DESARROLLO DE UN PROYECTO EN CAPTURE Se procederá a describir la creación de un diseño jerárquico complejo, describiendo paralelamente las metodologías, opciones y conceptos relacionados con ello.

Crea un nuevo proyecto “Analog or Mixed A/D” y llámale “sumador”. Cambia el nombre de la carpeta “SCHEMATIC1” y llámale “semisumador”.

U2A7404

12

Y

U1A

74081

23

U1C

74089

108 C

U3A

74321

23

U1B

74084

56

U2B

7404

34

X

Los componentes utilizados en este diagrama los encontrarás en la carpeta “…/Orcad/Capture/Library/PSpice/” en la librería “7400.olb”, o si utilizas una

demo en “EVAL.olb”. En el diagrama señalaremos con hierarchical ports las entradas “X” e “Y”, y las salidas “S” y “C” del circuito,

asegurándonos mirando en las propiedades de los ports que su tipo (input/output) es el correcto. Los chips 7408 y 7432… y en general los chips con puertas lógicas y otros, contienen físicamente dentro del mismo encapsulado varias unidades de un mismo elemento. Por ello es importante la designación que indica que U2A, U2B y U2C están dentro del chip U2. En el cuadro de diálogo que aparece al pretender

S

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insertar un componente, en “Parts per Pkg:” se especifica el número de unidades de lo mostrado en el gráfico que hay físicamente dentro de cada encapsulado, y en caso de haber varias nos permitirá seleccionar una de ellas mediante “A, B, C…”. También es posible cambiar la referencia de los componentes una vez insertados en el diagrama, teniendo claro el significado de su nombre. Es importante tener presente lo dicho, ya que en caso de haber insertado las 3 puertas del 7408 como U1A, U2A y U3A, estaríamos utilizando 3 chips: U1, U2 y U3 de los que sólo usaríamos una de las 4 puertas lógicas que contienen. También se habría de tener en cuenta que no puede haber dos componentes con la misma referencia en todo el proyecto ya que daría lugar a errores. Por ello, tanto Capture como Layout ofrecen modos de modificar las referencias de los componentes de forma global de un modo cómodo y rápido para evitar duplicados de referencias así como el desperdicio de chips al no distribuir correctamente las designaciones relativas a partes contenidas en un mismo chip. Es decir, no resulta necesario prestar atención a estos pormenores, teniendo presente que debemos al terminar el proyecto hacer una verificación global de estos temas, así como de otros posibles errores de diseño, con cómodas y potentes herramientas que posteriormente se presentarán. Una opción resultaría en desactivar la numeración automática de los componentes al insertarlos en el diagrama desmarcando la opción “Options > Preferences > -pestaña-Miscellaneous > -apartado-Auto Reference > [ ] Automatically reference placed parts”; lo que visualmente nos recordaría al ver las referencias de los componentes “U?A, U?A ...” que al acabar el diseño habremos de asignar referencias de forma global en todo el proyecto.

Ya tenemos el circuito semisumador definido. Ahora debemos crear el circuito principal (sumador) a partir de módulos basados en el circuito que acabamos de crear (semisumador). Para ello crearemos una nueva carpeta: “New Schematic” poniéndole sumador como nombre, y dentro de ella una nueva hoja. Al generar jerarquías hay que definir qué circuito será el padre, por ello es necesario clicar con el tercer botón en la carpeta sumador y pulsar en “Make root” para hacer

que el circuito que diseñemos dentro de esta carpeta sea el principal; la carpeta raíz de nuestro árbol se marcará con una barra, diferenciándola así de las demás.

Abrimos la hoja en blanco del diagrama del circuito “sumador” disponiéndonos a insertar un módulo. En “reference”, el nombre en concreto de una copia del módulo que se insertará en el diagrama, pondremos “semisumador_1” y elegiremos en “Implementation Type” la opción “Schematic View” para especificar en “Implementation name” el nombre del schematic del árbol del proyecto que queremos representar mediante el módulo, en este caso “semisumador”. Ya que nuestro módulo engloba un diseño al que deseamos poder acceder, pondremos “Primitve” siempre en “No” en estos casos. Al pulsar “OK” sólo quedará trazar el rectángulo que representará el módulo y recolocar a nuestro gusto la posición de sus pines. Al seleccionar el módulo y copiarlo (Ctrl+C) y pegarlo (Ctrl+V) sobre el diagrama,

veremos cómo automáticamente aparece con nombre “semisumador_2” pero podremos observar cómo ambos hacen referencia al mismo circuito “semisumador”.

Cin S

U?A

74321

23

J?

CON2

12

J?

CON3

123

J?

CON2

12

A

B

semisumador_1

semisumador

SX

CY

semisumador_2

semisumador

SX

CY

Cout

VCC

Los elementos nuevos que aparecen en el circuito son conectores y los podrás encontrar en la librería: Orcad/Capture/Library/Connector.olb

Al ser este circuito (sumador) el padre, al definir en él las líneas VCC y GND nos aseguramos que llegan a todos los circuitos hijos contenidos en los módulos que penden de él. En este caso se conocen las líneas de alimentación necesarias pero ante la duda, como ya se explicó, se definirían todas las señales típicas. Teniendo seleccionado un módulo, presionando “Alt+D (ó View > Descend Hierarchy)” veremos al circuito al que hace referencia, y estando en él presionado “Alt+A (ó View > Ascend Hierarchy)” subiremos en la jerarquía volviendo al circuito original. Esto resulta útil para moverse ágilmente en jerarquías extensas. Como se procedió a crear el sumador a partir de dos semisumadores, se podría crear un sumador de 2 bits a partir de dos sumadores creando un nuevo schematic y definiéndolo como raíz del proyecto y haciendo el montaje en su hoja de diagrama. Pudiendo de esta manera definir jerarquías inmensamente complejas de forma clara y sencilla pero ello se evita en este ejemplo para no obtener luego una placa en Layout demasiado grande que dificulte mostrar claramente las técnicas de trazado.

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TERMINANDO LOS DIAGRAMAS DEL CIRCUITO La ventana “Session Log” resulta útil para ver de forma rápida algunos informes. Si no está visible hazla aparecer en “Window > Session Log”. Es una ventana propensa a llenarse de infinidad de líneas que impiden ver con claridad las pertenecientes al informe que acabas de realizar, así que es útil conocer que pulsando sobre la zona de texto, a parte de poder modificar a mano lo que aparece, es posible limpiar la ventana por completo pulsando Ctrl + Supr, algo muy recomendable antes de ejecutar cualquier acción que vaya a escribir en ella algo que deseemos consultar. Obteniendo diagramas sin errores

“Tools > Annotate...” Para poder seleccionar esta opción debes tener resaltada alguna carpeta u hoja de diagrama de la ventana donde se muestra el árbol del proyecto (pestaña File). Una manera sencilla de asegurar que no habrá referencias duplicadas ni partes de chips desaprovechadas es resetear todas las referencias del proyecto y luego hacer que tomen referencias secuenciales. Para hacerlo ejecutaremos Annotate una primera vez con “Reset part references to ‘?’” teniendo activado “Update Entire Design” y “Update Occurrences” ya que el proyecto de ejemplo usa repetidas veces un mismo circuito a través de módulos. Luego ejecutaremos una segunda vez Annotate de la misma manera pero activando “Incremental reference update”. Si cometemos equivocaciones al escribir las referencias puede que en ocasiones sea necesario resetearlas por seguridad dos veces, por references y por occurrences. Sería suficiente con realizar una sola vez el proceso al terminar el diseño siendo innecesario el primer paso en que se resetean las referencias si tenemos activada la opción que deshabilita la numeración de los componentes de forma automática al insertarlos en el diagrama.

“Tools > Design Rules Check...” Igual que con Annotate es necesario tener resaltado algo en el árbol del proyecto para poder usar esta función. Es posible activar la comprobación de multitud de aspectos y definir reglas para determinar qué es y qué no es correcto, dejando círculos a lo largo de todo el diseño indicando el lugar de errores o warings de diseño. Aunque los valores por defecto suelen ser adecuados, en la pestaña “ERC Matrix” se puede definir cómo deseamos juzgar las interconexiones entre cada tipo de pin (Input, Open Collector...) o elementos. Picando en las celdas de las intersecciones de filas y columnas podremos especificar que en el informe se juzgue la interconexión de incorrecta (E: error) o que genere un aviso (W: warning). En la pestaña “Design Rules Check” es útil asegurarse de marcar como mínimo “Create DRC markers for warnings” para que se resalten con círculos en el diagrama también las advertencias, a parte de los errores que siempre se resaltan de forma predefinida, y también: “Check hierarchical port connections”,“Check off-page connector connections”, “Report identical part references” y “Report invalid packaging”. La dinámica de uso básica de este comando es ejecutarlo y estudiar los círculos de alerta que aparezcan por el diagrama, así como leer el informe que aparecerá en la ventana “Session Log”. Una vez hayamos corregido los posibles errores marcados como errores o warnings, y nos hayamos asegurado de que los demás warnings no suponen un error de diseño podremos seleccionarlos y borrarlos son Supr como un elemento del diagrama cualquiera, o podremos ejecutar de nuevo el comando “Design Rules Check” activando la opción “Delete existing DRC markers” para eliminar todos los círculos tanto de error como de warnings que haya dispersos por todo el proyecto. Obteniendo una lista de materiales

Teniendo seleccionado algún schematic u hoja de diagrama en el árbol del proyecto, picaremos en “Tools > Bill of materials…” para acceder a la ventana del comando. En la lista que se obtendrá como informe se pueden llegar a ver muy claros posibles errores cometidos a la hora de asignar las referencias con Annotate al ver menos elementos de los que tendría que haber al no haber sido contabilizados los de posibles módulos enlazados a un mismo circuito. También en este comando habremos de tener cuidado, en el caso del ejemplo especificaremos “Use Occurrences” y “Process entire design”. Es útil marcar la casilla “View Output” para ver mejor el informe al abrirse un editor de texto de tu sistema. Algo digno de comentario es la cajetilla de texto “Combined property string” que define el formato de cada línea del informe con la lista de componentes. La cadena predefinida suele considerarse mejorable, podría ser mejor sustituir la cadena por algo así: “{Item}.-\t{Quantity}x\t{Value}\t{Reference}”.

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DE CAPTURE A LAYOUT A la hora de pretender implementar físicamente un circuito es necesario conocer cómo se habrá de adaptar la placa para la colocación de cada componente. A esta información se le llama “footprint” y puede incluir información relativa a la posición, forma y tamaño de las huellas de metal y agujeros necesarios para sus pines o elementos de sujeción, la numeración de pines para definir la correspondencia con los pines en el diagrama, serigrafía descriptiva… etc De hecho, un footprint en OrCAD Layout podrá contener prácticamente los mismos elementos disponibles de los que dispondremos para diseñar la placa. Cada componente que hayas usado en tu diagrama deberá tener asociado un footprint adecuado, entendiendo que muchos componentes diferentes pueden necesitar uno mismo al poseer idéntico encapsulado o alguno compatible. Dicha asociación puede realizarse tanto en Capture como en Layout. En Capture deberemos conocer exactamente la referencia del footprint que deberemos asociar a un componente ya que no podremos previsualizarlo ni examinar sus medidas para verificarlo. En Capture no se dan grandes facilidades para cambiar los footprints asignados a cada componente mas que picando con el 3er botón sobre él y pulsando en “Edit Properties” donde en la columna “PCB footprint” de la tabla que aparece podremos alterar la cadena de texto referente al footprint en concreto que tenga asociado. No podremos previsualizarlo, ni siquiera tener certeza de que exista un footprint con un nombre como el que allí escribamos. Por ello, no es aconsejable pretender gestionar la asignación de footprints con medios tan precarios, sin embargo resulta muy útil si los elementos de las librerías de componentes que utilizamos ya tienen asignados footprints adecuados en sus propiedades, ya que ello se traduce en no ser necesario un riguroso examen de esta cuestión tan crítica que podría llevar a realizar placas en las que no pudiéramos posicionar físicamente los componentes de forma correcta. Evitando arriesgarnos a escribir en las propiedades de los componentes nombres de footprints inexistentes, podemos verificar los footprints que de forma predefinida tienen asignados los componentes de nuestras librerías ya que suelen llamarse de formas muy descriptivas, mediante nombres de encapsulados estándar o, por ejemplo, en los footprins de Layout con cadenas de texto llenas de datos que podemos analizar. Por ejemplo: “DIP.100/14/W.300/L.800” encapsulado DIP, dos filas de pines.

-DIP.100 Separación entre pines: 100 mills (milésimas de pulgada), es decir, el estándar de 2.54 mm. -14 nº de pines. -W.300 (Width, ancho) Algo muy gráfico sería imaginar que en una placa preperforada estándar de 2.54 mm (100 mills) quedaría una tira de agujeros entre las dos tiras de pines. -L.800 (Long, longitud) Tiene 14 pines, 7 a cada lado, la separación entre pines es de 100 mills, con lo cual en suma, a lo largo, entre pines hay 600 mills. Se deduce que dicho footprint corresponde a encapsulados que sobresalen 100 mills (2.54 mm) a lo largo en ambos lados, más allá de los pines.

Si no se dispone de librerías de componentes para Capture con footprints asignados en sus propiedades adecuados para los encapsulados que utilizaremos o no estamos familiarizados con la nomenclatura de los footprints para comprobarlos por su nombre, en Layout de podrán crear, editar o visualizar footprints para conocer sus características, supliendo correctamente las exigencias de los componentes de nuestro proyecto. Creando una lista de conexiones

Una vez tenemos un diagrama libre de errores podremos crear con éxito una lista de conexiones para comenzar a trabajar en OrCAD Layout. Teniendo activado algún schematic en el árbol del proyecto, yendo a “Tools > Create Netlist...” aparecerá una ventana con múltiples pestañas ofreciendo la creación de muchos tipos de netlists (lista de conexiones). Elegiremos la pestaña en que pone “Layout”. En la cajetilla de texto “PCB Footprint – Combined property string” especificaremos el nombre la propiedad de nuestros componentes (columna en la tabla de propiedades) donde definimos que está contenida la cadena de texto referente al footprint. El valor por defecto “{PCB Footprint}” es adecuado si los componentes han sido extraídos de las librerías de serie que vienen con OrCAD, sin embargo si usamos librerías de otras fuentes podríamos necesitar cambiarlo. Es muy importante “User Properties are in …” ya que hará que a la hora de crear la placa en OrCAD Layout se requieran plantillas en inches o mm. Elegiremos “User Properties are in mm”. Deberemos especificar una carpeta de creación del Sumador.MNL (para tenerlo localizado, preferentemente la misma carpeta donde hayamos guardado el archivo del diseño de los diagramas) que contendrá la lista de componentes con sus referencias (nombres), las interconexiones entre ellos… etc

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ORCAD LAYOUT A la hora de crear una placa en OrCAD Layout entra en juego un proceso llamado AutoECO que permite generar un archivo.MAX donde se guardará toda la información de nuestra placa a partir de fusionar la lista de conexiones obtenida de Capture, con los footprints de los componentes, junto con otros datos necesarios para un correcto paso del diagrama electrónico al diseño físico del circuito. Tipos de archivos relacionados con Orcad Layout -Lista de conexiones. archivo.MNL Capture genera un archivo con toda la información del diagrama electrónico que en él hubimos diseñado, incluida información relativa a los componentes, como sus footprints y otras propiedades. -Ficheros de estrategias. archivo.SF En realidad existen dos variedades de este tipo de fichero que comparten la extensión “.SF” entre los que proporciona OrCAD: los ficheros de estrategias de trazado y los de posicionado (cuyos nombres comienzan por las letras “PL”). Son archivos que podemos cargar en cualquier momento cuando trabajamos con la placa y que se sobrescribirán sólo permaneciendo en memoria el último que hayamos cargado. Cada fichero de estrategias optimiza respectivamente el posicionado automático de componentes o el trazado automático de pistas para unas condiciones determinadas (ayuda del programa para consultar archivos SF disponibles). De forma predefinida se carga siempre al crear una nueva placa el archivo STD.SF, aunque también es útil cuando se tienen problemas al haber ocultado objetos en la placa ya que al cargarlo hará todos los objetos de la placa visibles. -Plantillas de tecnología. archivo.TCH Engloban dentro de sí información de ficheros de estrategia y posicionado, con lo cual se reescribirán esta clase de archivos al cargar una plantilla de tecnología. A parte, al cargarlos se definen las capas de la placa y sus nombres, así como algo muy importante: las restricciones de espaciado entre elementos del circuito. También se sobrescribirá la información relativa a las rejillas que restringen el posicionado de todo elemento en la placa. En resumen, entre otros aspectos, son medidas que definen la complejidad de la placa fijando el número de capas así como la densidad del circuito. Existen muchos archivos disponibles (mirar ayuda del programa), aunque dos de ellos son especialmente dignos de comentario: Default.TCH : Placa a dos caras en que puede pasar una pista entre pines de encapsulados DIP estándar. Metric.TCH : Igual que default.tch pero adecuada para listas de conexiones (archivo.MNL) con medidas en milímetros en vez de en milipulgadas. -Plantillas de placas. archivo.TPL Engloban dentro de sí una plantilla de tecnología pero también pueden contener un borde placa así como cualquier elemento que marquemos como no eléctrico, ya que de otra manera se perdería en el proceso AutoECO de creación de una nueva placa. OrCAD proporciona plantillas de placa basadas en default.tch. Los ficheros y plantillas que proporciona OrCAD están en el directorio “...Orcad\Layout\Data” Para cargarlos fuera del proceso AutoECO basta con ir a “File > Load...” El usuario puede crear sus propias plantillas de placa, de tecnología y ficheros de estrategia. Todas las modificaciones que cada uno de estos archivos al cargarse hace en el funcionamiento del programa se basan en la manipulación automática de datos y opciones que también son editables por el usuario a través de los menús. Todo se traduce en modificar manualmente las opciones del programa, pudiendo cargar antes algún archivo del que nos interese gran parte de las modificaciones que efectúa, y cuando hayamos modificado todo lo que quisiéramos modificar sólo tendremos que ir a “File > Save As...” y cuando aparezca el clásico cuadro de diálogo para guardar sólo tendremos que especificar la extensión del archivo en la lista desplegable (tpl, tch, sf…) para que se guarden en él los datos apropiados. -Archivo de placa. archivo.MAX En un inicio es creado por el proceso AutoECO y en él se guardará toda la información contenida en los archivos especificados (TPL, TCH, MNL…). Posteriormente se convertirá en nuestro archivo de trabajo al almacenar nuestro diseño de placa por completo, incluyendo los trazados de las pistas.

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La importancia de los footprints Puede que al iniciar el programa se nos ofrezca directamente la creación de un nuevo proyecto, pulsa en cancelar si es así. Al crear una nueva placa se pedirá que se proporcionen footprints adecuados para los componentes que no tengan uno asignado correctamente en la lista de componentes, por ello, antes de afrontar el proceso AutoECO (creación de la placa) estaría bien familiarizarse con la librería de footprints.

ó “Tools > Library Manager”. Podrás ver el conjunto de librerías disponibles en la lista “Libraries”. Si seleccionas alguna de ellas verás en la lista “Footprints” los elementos que contiene y seleccionando alguno de ellos podremos visualizarlo en la ventana. Es posible conseguir librerías de footprints de múltiples fuentes así como crear nosotros mismos los que necesitemos. En principio de entre las que vienen de serie con Layout se citan algunas librerías que contienen elementos de uso común: -“DIP100T”: chips estándar con dos hileras de pines que atraviesan la placa. -“SIP”: conectores en hilera de 2.54mm para conectores placa a placa, alimentación… -“TM_CAP_P: componentes de dos pines con polarización. -“TM_DIODE”, “JUMPER”: para diodos, resistencias, jumpers… -“TO”: para transistores… Podremos a simple vista observar la distribución de pines de los componentes a través del Library Manager pero es importantísimo ser conscientes de las dimensiones a la hora de decidir si un footprint es adecuado para un determinado componente físico. Para ello es recomendable guiarse por la rejilla visible (la marcada por puntos blancos en el diagrama) y para distancias grandes: “Tool > Measurement > Select Tool” Existen muchas librerías; es provechoso asegurarse de que no existe en ellas el footprint que necesitamos antes de disponernos a crear nosotros mismos uno que se ajuste a las necesidades de un componente. A través del Library manager se podrán crear o localizar los footprints que necesitemos y dicha tarea podrá ser llevada a cabo previamente o durante el proceso de creación de la placa ya que el proceso se ve interrumpido y ofrece el acceso a las librerías de footprints cada vez que un elemento en la lista de componentes (archivo.MNL) no tiene asignado un footprint o es incorrecto por algún motivo. Rejillas Al trabajar en OrCAD Layout se ha de tener presente que todo elemento en la placa: contorno de placa, footprints, textos… sólo se podrá situar en los puntos en que coincida el punto de referencia del objeto con un punto de la rejilla correspondiente que restrinja la posición de dicho tipo de objeto. Existen diferentes rejillas que restringen la posición de diferentes tipos de objeto. Cada placa que diseñemos tendrá un conjunto propio de medidas para sus rejillas, así como cada footprint individual también. Aunque en la placa veremos los footprints como unidades compactas, en su creación o edición podremos observar que cada uno de ellos tiene definidas sus propias rejillas sobre las que se apoyan todos los elementos que lo componen, distribuidos en capas también; un footprint viene a ser como un pequeño diseño de placa incrustado en el diseño principal. Teniendo el diagrama del proyecto o el esquema de un footprint, abriendo el Library Manager, y en definitiva cualquier tipo de plano en la ventana activa, yendo al menú “Options > System Settings” podremos ver la información relativa a sus rejillas, es decir, la longitud de arista de las celdas de cada rejilla y las unidades de medida del número especificado. Los tipos de rejillas (“Grids”) existentes son: -"Visible grid": La formada con puntitos blancos. Si mide 0 se hace invisible.

Resulta muy útil como referencia visual de medida al conocer la separación entre puntos. -"Detail grid": Situación de textos y obstáculos. -"Place grid": Situación de componentes. -"Routing grid": Situación de esquinas en las pistas al trazarlas. -"Via grid": Situación de las vías (agujeros que comunican dos pistas de diferentes capas del circuito).

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Las medidas de las rejillas evitaremos definirlas arbitrariamente. Unas sencillas recomendaciones ayudan a decidir unas medidas adecuadas si decidiéramos modificar las que definió la plantilla de tecnología cargada: Routing = Via : Para aumentar la eficacia en el trazado. Place = k · Rounting&Via : Ya que así los pines tenderán a coincidir con las pistas y las vías. Rounting ≥ 5 mils : Si fuera más pequeña daría problemas en OrCAD Layout. Detail ≥ 1 mil : Se pueden especificar valores bajos para situar con precisión textos y obstáculos. Para especificar los valores de las rejillas debemos elegir la unidad de medida en que queremos que sean interpretados. Existe una gran tendencia a especificar las medidas en los diagramas de footprints en pulgadas (“inches”) y unidades derivadas, así como también las medidas relativas a los encapsulados en los datasheets que proporcionan los fabricantes (que necesitaremos para diseñar nuestros propios footprints). Aunque decidamos realizar nuestros diagramas de circuito sobre rejillas definidas con medidas en sistema métrico (“mm”, “microns”), deberemos tener clara la equivalencia con el sistema de medidas americano para ser capaces de poder validar correctamente los footprints que queramos aprovechar de las librerías de OrCAD u otras, que seguramente estarán en “inches” o “mils”. 100 mils = 2.54 mm 1 inch = 1000 mils (milipulgadas) 1 mil = 25.4 microns (micrómetros) Los fabricantes suelen utilizar valores enteros en mils en las medidas relativas a patillaje y encapsulado, con lo cual, querer trabajar con unidades métricas al trabajar con footprints nos obliga a trabajar con medidas decimales, prácticamente siempre aproximadas. Lo más práctico acaba siendo asumir desde el principio que es preferible que en el diseño o modificación de un footprint trabajemos con el sistema de medidas americano. Los típicos 2.54 mm equivalen a 100 mils. Tablas

En el botón situado en la barra superior de la ventana encontraremos un menú contextual para acceder rápidamente a las tablas más usuales también accesibles junto a otras muchas a través de "View > Database Spreadsheets... > ” y “Options > ...”. Cuando estemos viendo una tabla podemos editar el contenido de las celdas pulsando dos veces sobre ellas con el ratón aunque también es posible aplicar múltiples opciones sobre los datos que se mostrarán al pulsar el tercer botón. Es útil saber que todo ello también puede aplicarse a una fila o columna pulsando sobre las cabeceras o incluso sobre toda la tabla pulsando sobre la celda muerta en la esquina superior izquierda. Es posible seleccionar varias celdas, así como filas o columnas, manteniendo pulsada la tecla “Ctrl”, luego 3er botón y generalmente “Properties.. Ctrl+E” para que aparezca una ventana donde modificar las opciones. Orcad Layout es un programa complejo, a continuación se describirán algunas tablas elementales accesibles a través del botón de la barra que encabeza esta sección: “ > “PadStacks” : En esta tabla se pueden ver y editar las dimensiones de todos los pads (huellas de metal para cada pin) que aparezcan en el diseño. Podemos definir las dimensiones que tendrá un mismo pad dependiendo de en qué capa haya sido colocado. Cuando trabajamos en una placa el primero que aparece “VIA1” es el pad utilizado por defecto para los cambios de cara; cuando deseemos modificar sus dimensiones deberemos hacerlo en las capas “TOP” y “BOTTOM”, y si deseamos que sea circular y no elíptico deberemos dar el mismo valor a “Pad Width / Height”. En esta tabla también aparecerán los pads pertenecientes a cada uno de los footprints que hayamos utilizado en nuestra placa. “ > Strategy... > Route Pass”: Cada fila representa uno de los intentos secuenciales a la hora de trazar cada una de las pistas en el proceso de trazado automático. En la columna “Via Cost” si damos valores altos el programa evitará utilizar vías (cambios de cara) resultando de ello trazados de pistas más complejos. “ > Strategy... > Route Layer”: En la columna “Cost” podemos especificar la preferencia a la hora de trazar en una u otra capa por el trazador automático; cuanto más bajo sea el valor, más preferente.

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“ > Strategy... > Route Spacing”: Nos permite especificar el espacio que queremos imponer entre distintos elementos de la placa en cada capa en particular; restricciones que el trazador automático respetará. “ > Layers”: En esta tabla, en la columna “Layer Hotkey”, podremos ver el acceso de teclado correspondiente para seleccionar cada capa cuando estemos trabajando con la placa. Y en la columna “Layer Type” especificaremos cómo queremos tratar cada capa: -Routing Layer: Se trazarán pistas en dicha capa. -Unused Routing: No se trazarán pistas en dicha capa. -Jumper Layer: Sólo se permitirán jumpers (puentes), trozos de hilo rectos que unen dos puntos de otra capa. “ > Nets”: Es una tabla importante ya que en ella definiremos entre otros aspectos el grosor de cada red de nuestro circuito, soliéndose asignar un grosor mayor a las redes de alimentación y masa. En “width MIN, CON, MAX” definiremos el grosor mínimo, habitual y máximo de cada red. Si queremos deshabilitar o no el poder trazar en una capa “Rounting Enabled” o en “Weight” especificar la preferencia a la hora de trazar una determinada red, cuanto más alto el valor, más preferente.

Qué plantilla de tecnología elegir Según la documentación, la plantilla de tecnología “Default.TCH” establece los siguientes valores: - ∅ nodos (huellas para los pines en los footprints y las vías): 62 mils ( ~ 1.57 mm). - Ancho de pistas: 12 mils ( ~ 0.3 mm). - Separación entre pistas y pines u otros elementos: 12 mils ( ~ 0.3 mm). Según dichos datos se puede calcular fácilmente como pasa justa una pista entre dos pines distanciados 100 mils (2.54 mm): [62 mils / 2](radio de pad) + [12 mils](separación) + [12 mils](pista) + [12 mils](separación) + [62 mils / 2](radio de pad) = 98 mils < 100 mils (separación entre pines). Pero si observamos en la tabla “PadStacks” las medidas de los pads de los footprints DIP14 correspondientes a nuestros chips podríamos ver que dichos pads en concreto medirán 58 mils de diámetro, con lo cual podríamos aumentar el ancho de pista permitiendo aún así pasar una pista entre pines separados 100 mils. El cálculo sería: 100 – 58 – 12 – 12 = 18 mils (~ 0.46 mm) podría tener como máximo una pista para pasar entre los pines, un grosor más adecuado para procesos de revelado precarios. La plantilla de tecnología “Default.TCH” trabaja con unidades del sistema americano ( mils / inches ), por ello requiere que cuando se pretenda crear una placa a partir de dicha plantilla la lista de conexiones (archivo.MNL) proporcionada también esté en unidades americanas. Al igual que en el diseño de footprints, en el de placas sería preferible trabajar siempre en mils ya que se evitaría trabajar con medidas decimales en mm a menudo redondeadas, trabajando así con números enteros en mils evitando posibles imprecisiones. Al utilizar mils en nuestra placa también resulta más sencillo que al definir las rejillas coincidan con la de los footprints al estar éstas definidas en mils, pudiendo así garantizar con facilidad que la rejilla de trazado “Routing” coincidirá con las posiciones de los pads de los footprints. Pero aun los aspectos negativos que puede suponer trabajar en mm a menudo se escoge trabajar con ellos en el diseño de placa por ser una unidad de medida con la que se está familiarizado permitiendo ser conscientes de cuestiones dimensionales intuitivamente. La plantilla de tecnología basada en unidades del sistema internacional es “Metric.TCH” y necesita a su vez de listas de conexiones en mm. En teoría establece los siguientes valores: - ∅ nodos (huellas para los pines en los footprints y las vías): 1.575 mm - Ancho de pistas: 0.254 mm - Separación entre pistas y pines u otros elementos: 0.254 mm Se puede comprobar que las medidas garantizan que pueda pasar una pista sobradamente entre dos pines separados 2.54 mm (100 mils). Si observamos las medidas de los pads de los footprints de nuestros chips comprobaríamos que miden 1.473 mm, lo cual significa que el grosor de pista se puede aumentar sin impedir que puedan pasar entre los pines: 2.54 – 0.254 – 1.473 – 0.254 = 0.559 mm, es decir, podríamos definir pistas de 0.5 mm de ancho dejando margen.

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Capas El diseño de la placa posee numerosas capas superpuestas. Cuando se inserta cualquier tipo de objeto en la placa se apoya sobre una de ellas. Cada capa tiene multitud de propiedades como son el color con el que se visualizarán los elementos que incluyamos, medidas relativas a las pistas que se tracen por ella…

Podrías moverte por las capas a través del SelectBox de la parte superior de

la pantalla aunque es más práctico utilizarlo solamente para asegurarnos en un simple vistazo de qué capa está activa, valiéndonos de los accesos directos de teclado para seleccionar la capa deseada. En la tabla “Layers (shift+Y)” podremos observar en la columna “Layer Hotkey” las combinaciones de teclas que harán que cada capa se pinte en primer plano en la ventana, siendo las teclas más importantes a recordar: “0”:Global, “1”:TOP, “2”:BOTTOM”. Podremos hacer/deshacer invisible la capa activa pulsando la tecla “ - ”. Se indicará que la capa es invisible mediante el rallado en el SelectBox. Sobre la visualización La tecla “Inicio” repintará sobre la ventana todas las capas marcadas como visibles en sus propiedades. La tecla “backspace [ ]” limpiará la ventana por completo, dejándola negra por defecto. Al pasar objetos o herramientas por encima de zonas de la placa es posible que dichas zonas queden borradas y necesitemos repintar capas para no desorientarnos, lo cual no interferirá en el uso de la herramienta que estemos utilizando. También puede ser útil si deseamos mostrar una/s capas en concreto para una operación determinada, con lo cual no nos interesaría hacerlo de forma definitiva modificando propiedades de visualización de las capas.

En esta tabla podremos alterar el color de cada una de las capas así como ocultarlas pulsando “-“ al seleccionarlas, indicándose mediante el rallado del cuadro de color que la hemos hecho invisible. Por un lado, para ver más claramente en el plano de la placa los datos que nos interesan podríamos decidirnos por ocultar ciertas capas. Pero si deseamos simplemente mostrar una/s capas en concreto sin ser de forma tan drástica como modificar sus propiedades de visualización, podemos hacerlo de forma muy ágil limpiando la pantalla con backspace [ ] y pulsando la tecla de acceso directo correspondiente a la capa que deseemos ver.

Por otro lado, a la hora de manejar el zoom y la zona visible en la ventana de la placa tenemos gran número de opciones. Entre ellas el usar la pequeña ventanita en la zona superior derecha de la ventana. El rectángulo amarillo representa el borde de la placa, el rectángulo rojo el área que

estamos visualizando en la ventana. Si pulsamos en un punto desplazamos la zona que vemos en la ventana a dicho punto, si arrastramos el ratón definimos una zona en la que hacemos zoom. Sigue siendo válido, como en Capture, hacer zoom in y zoom out con las teclas “i” y “o”. También es válido desplazarse utilizando la tecla “c” que fijaba en el centro de la ventana el lugar del plano sobre el que tuviéramos el cursor. A parte, pulsando “z” seleccionaremos la herramienta de zoom con la que una pulsación de ratón tendrá el mismo efecto que pulsando “c” en el teclado, pero seleccionando un área del plano se conseguirá hacer zoom sobre la zona para que quede encajada en la ventana y algo muy importante: se redefinirá también la caja de Online DRC, es decir, la zona del plano en la que se comprueban las reglas de diseño dinámicamente tras cada acción sobre la placa. Creando la placa. Continuando el ejemplo del sumador. A la hora de crear una placa es importante la coherencia entre las unidades de medida de la lista de conexiones (archivo.MNL) y las plantillas que vayamos a utilizar (archivo.TPL ó archivo.TCH). Todos los archivos deben estar en mm o mils; si las unidades no son homogéneas se producirá un error que imposibilitará la creación de la placa en el proceso AutoECO. La lista de conexiones que se creó en este manual en Capture, se creó en mm ya que se especificó la opción “User Properties are in mm”, con lo cual elegiremos también una plantilla de tecnología en mm.

o “File > New” en Layout y proporcionaremos datos para que el proceso AutoECO pueda generar con éxito nuestra placa. Utilizaremos la plantilla “Metric.TCH” situada en “...Orcad\Layout\Data”.

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Especificaremos nuestra lista de conexiones “Sumador.MNL” y le damos nombre a nuestra placa:“Base.MAX”. Comenzará el proceso AutoECO que se interrumpirá cada vez que se encuentre algún footprint incorrecto. Si es así, aparecerá una ventana indicando la referencia y tipo de componente que ha provocado el error y ofreciéndonos las siguientes opciones:

-“Link existing footprint to component…”: Permite elegir de entre las librerías un footprint que sepamos a priori que es adecuado, ya que sólo previsualizaremos los footprints sin posibilidad de medirlos para asegurarnos. -“Create or modify footprint library…”: En el Library Manager podremos crear o editar footprints, o asegurarnos de cuales de las librerías son correctos para nuestros componentes al poder examinar sus medidas, cosa que eligiendo la anterior opción no era posible. Una vez hemos creado nuevos footprints o validado algunos dudosos ya existentes, al cerrar el Library Manager volveremos a la misma ventana en la que podremos ahora elegir

el primer botón (“Link existing footprint…”) para asignar el footprint elegido al componente. -“Defer remaining edits until completion…”: Se evita proporcionar al componente el footprint que demanda. Elegir esta opción lleva inevitablemente a no poderse crear la placa, obteniéndose un informe detallado al final del proceso AutoECO sobre qué componentes de nuestro circuito han provocado los errores. Si aparece la ventana, picar en “Link existing footprint to component…” y especificar los footprints: -U1,U2,U3,U4: “DIP.100/14/W.300/L.800” en la librería “DIP100T” -CON3: “SIP/TM/L.300/3” en la librería “SIP” -CON2: “SIP/TM/L.200/2” en la librería “SIP” Una vez creada la placa se visualizarán los componentes dispersos sobre un fondo negro. Y sigue el tutorial:

Online DRC. Al estar pulsado se activa la comprobación en tiempo real de todas las reglas de diseño como son los espaciados que hayamos especificado que deben mantenerse entre elementos. Es sumamente importante que esté activada esta opción cuando tracemos las pistas para no cometer aberraciones. Pero mantendremos sin pulsar este botón temporalmente mientras recoloquemos los componentes si aún no hemos definido un borde para el circuito ya que no nos dejaría mover los componentes ya que se consideraría que se intentan situar fuera de la placa. Las reglas de diseño se comprueban dentro de lo que se llama la caja DRC; se redefine cada vez que hacemos zoom o podremos definir exactamente su extensión tras pulsar la tecla “B”.

Select Component. En la barra superior es necesario picar en él para poder seleccionar los componentes de la placa. Arrastrando el cursor podemos hacer selecciones múltiples de componentes. También es posible manteniendo “Ctrl” pulsado, ir clicando sobre los componentes añadiéndolos a una misma selección. Selecciona a la vez todos los integrados y pulsando sobre la selección con el 3er botón, pulsa en el menú en “Properties…” y pulsando en el botón “Footprint…” para modificar el asignado si no es el que corresponde

(“DIP.100/14/W.300/L.800” librería “DIP100T”). Los conectores: CON3 y CON2 en la librería “SIP”, footprints “SIP/TM/L.300/3” y “SIP/TM/L.200/2”. Teniendo seleccionado un componente podemos observar en el menú que aparece al pulsarle con el 3er botón que una de las múltiples opciones es girarlo pulsando la tecla “R”. Si trabajáramos con componentes de montaje superficial puede que nos interesara cambiar de cara algunos componentes “Opposite T” para distribuirlos entre las dos caras de la placa.

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Iremos probando moviendo los componentes hasta colocarlos de manera que los hilos vayan lo más directos posibles a sus destinos para que resulte más sencillo el trazado de las pistas, colocando los conectores en un lugar accesible. Por estética se suelen buscar las matrices y la simetría. Creando el borde del circuito

Obstacle. Nos dispondremos a crear el borde de la placa; algo importantísimo crearlo en la capa “Global” para lo cual pulsaremos “0” pudiendo ver en amarillo como se indica en el SelectBox de la barra superior. Se pueden crear diferentes tipos de obstáculos con esta herramienta; de forma predefinida se utilizarán las características del último obstáculo creado o un borde de placa si no se ha creado ninguno antes. Una vez seleccionada la herramienta deberemos picar en las esquinas del rectángulo que deseemos realizar o proporcionar las coordenadas de los puntos tras pulsar la tecla de tabulación; se irá creando en todo momento un polígono cerrado. Si pulsamos “Supr” podremos eliminar vértices y si pulsamos “ESC” o 3er botón y en “End Command” se dará por terminado el polígono. Es posible editarlo una vez creado picando sobre él con la herramienta “Obstacle” seleccionada y pulsando el 3er botón vemos las acciones que podemos llevar a cabo, entre otras, muy útil “Segment S” que nos permitirá arrastrar un segmento, o simplemente “Supr” para eliminar puntos o arrastrar y clic para añadir nuevos puntos. Pudiendo así modificar el borde no siendo necesario pretender un trazo perfecto a la primera. Teniendo la herramienta seleccionada, pulsando con el 3er botón y en “New” y otra vez 3er botón en “Properties” veremos la ventana de configuración de la herramienta para el nuevo obstáculo a crear. Con la herramienta seleccionada si pulsamos con el ratón se creará un punto para comenzar el polígono de un nuevo obstáculo pero si, en un inicio, arrastramos el ratón tras pulsar y generamos una caja de selección es posible seleccionar un obstáculo ya creado y 3er botón para, entre otras opciones, acceder a “Properties” para modificar sus propiedades, como por ahora el ancho de la linea (“Width”) o el tipo de obstáculo que queremos que sea, en este caso “Board outline”. En la fase de aprendizaje no conviene complicarse así que es mejor espaciar bien los componentes entre sí y crear un borde placa algo separado de los componentes, dejando para el futuro el preocuparnos del ahorro de superficie a la hora de trazar la placa. Si poseemos algo más que una demo de Layout dispondremos de múltiples herramientas automáticas, así que podríamos habiendo creado primero el borde del circuito y tras ello haber usado el comando “Auto > Place > Board” para que se situasen de forma automática todos los componentes de forma inteligente dentro del área de placa definida por el borde creado. Pudiendo haber bloqueado antes la posición de algunos componentes como conectores, marcando en sus propiedades Lock (se puede desbloquear el componente seleccionándolo y aceptando desbloquearlo en el cuadro de diálogo que aparece) o Fix (para desbloquear el componente se ha de desmarcar la opción Fix en sus propiedades desde la tabla Components, con lo cual resulta imposible desbloquearlo por error). El origen de coordenadas

Para evitar errores, una vez definido, no debe cambiarse. Eligiendo la esquina inferior izquierda del borde de la placa tendremos coordenadas positivas sobre ella: “Tool > Dimension > Move Datum”. Al no utilizar máquinas CNC, sólo influirá en los valores informativos de las coordenadas del cursor. Incluyendo taladros de fijación en la placa

Incluiremos en las cuatro esquinas pads grandes para taladrar en ellos agujeros para tornillos de fijación. y 3er botón “New…”. Es importante marcar la opción “Non-electric” para que el componente no

desaparezca si utilizamos luego dicha placa como plantilla. Marcar la opción “Lock” evitará moverlos sin darnos cuenta. Picando en “Footprint…”, dentro de la librería “Layout” encontraremos los elementos “MTHOLE1”… los cuales corresponden a simples pads de gran tamaño que más tarde nos servirán para taladrar sobre ellos los agujeros que ocuparán las fijaciones de la placa. El diámetro del pad de “MTHOLE1” es de 2.79 mm, con lo cual resultará insuficiente para muchos tipos de fijaciones que requieren agujeros de 3 y 4 mm; para estos casos siempre podremos recurrir a editar los valores de la tabla “PadStacks” de “MTHOLE1” (seguramente en mils) y luego guardarlo en nuestra librería con un nuevo nombre como “PAD-4MM”. También serán necesarios pads grandes para usar como footprints en las conexiones monohilo de banana. (se explicará más adelante cómo generar footprints modificados).

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Pin Tool. Aún no realizándose en el ejemplo, con esta herramienta podremos conectar los pads a masa para que los tornillos de fijación conecten con una carcasa metálica. Podremos especificar en las propiedades del pin en “Net name”, el nombre de la red al que lo queremos conectar, por ejemplo “GND”.

Modificando el ancho de las pistas

“ > Nets” Al haber creado la placa con la plantilla de tecnología “Metric.TCH”, los anchos de las pistas (mínimo, normal y máximo) de todas las redes valdrán 0.254 mm. Picando en la cabecera de la columna “Width Min Con Max” la seleccionaremos y 3er botón para acceder a “Properties… Ctrl+E”, definiendo “Min/Con/Max Width”, todos a “0.5”. Ahora aumentaremos el grosor de las pistas de las redes de masa y alimentación. Picando en las cabeceras de la filas correspondientes a “VCC” y “GND” valiéndonos de mantener pulsado “Ctrl” para poder seleccionar ambas a la vez y en sus propiedades cambiaremos a “1” los 3 anchos. Con lo cual, las pistas de alimentación y masa serán de 1 mm de grosor y las demás de 0.5 mm. Definiendo valores de espaciado

“ > Strategy... > Route Spacing”. Manteniendo pulsada la tecla “Ctrl” podremos seleccionar elementos múltiples en la tabla. Pulsaremos sobre las cabeceras de las columnas y accediendo a sus propiedades en el menú que aparece al pulsar el 3er botón modificaremos los valores de la selección, conjuntamente. -“Track to Track”, “Track to Via”, “Via to Via”, “Via to Pad”: (0.5) La separación entre pistas y vías será igual al grosor definido antes para las pistas en general, 0.5 mm. -Track to Pad”: (0.254) Define la separación entre las pistas y los pads. Es importante este valor ya que dependerá de él, junto con el grosor de pista, poder pasar pistas entre los pines. -“Pad to Pad”: (0.254) Para trazar es un valor que no nos influye pero si diéramos un valor alto podría ser posible que se reportaran errores al no respetar esta regla los pads de algún footprint. Aumentando el diámetro de los cambios de cara

“ > Padstacks”. Nuestros cambios de cara se realizarán con un trozo de cable soldado a ambas caras del circuito como un pin cualquiera que atravesara la placa, por ello se les dará el mismo diámetro que a los pads de los footprints. Modificaremos “Pad Width” y “Pad Height” en las capas “TOP” y “BOTTOM” del primer elemento que aparece en la tabla: “VIA1”, dando a las cuatro celdas el valor 1.473 (medida en mm). Es importante recordar que en cualquier momento estamos en disposición de crear una plantilla para reutilizar parte de nuestro trabajo en placas futuras. Básicamente los valores que se han modificado los recogería una plantilla de tecnología que podríamos crear en “File > Save As…” eligiendo la extensión .tch , así como más adelante guardar nuestras preferencias en el trazado automático, definición de capas… etc en un archivo de estrategia *.SF. Es importante recordar que si deseamos guardar una plantilla de placa *.TPL para reutilizar el borde de placa y algunos elementos como taladros de fijación… etc debemos recordar que si no marcamos la opción “Non-electric” en sus propiedades cuando intentemos crear una placa con dicha plantilla el proceso AutoEco los eliminará. Partiremos de este punto en sucesivos ejercicios para lo cual se irá guardando el mismo archivo base con nuevos nombres, creando con ello copias a partir de las cuales trabajar. Por el momento, “File > Save As…” guardando con nombre “Base.MAX”. Se comentan acto seguido las herramientas disponibles para trazar a mano, las mismas que podremos utilizar para trazar de forma artesanal toda una placa, algo desaconsejable ya que suele resultar muy laborioso, o para retocar el resultado del proceso de trazado automático. Herramientas de trazado manual

Todo los pines de nuestros componentes estarán unidos por unas líneas que indicarán todas las conexiones pendientes por trazar. Bien se pueden utilizar las herramientas de trazado a mano para retocar detalles en un trazado hecho de forma automática como para trazar toda una placa o algunas pistas de forma totalmente manual. Es muy importante cuando trazamos ser conscientes de en qué capa estamos haciéndolo, nos lo

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indicará el color de la pista que vayamos formando así como el SelectBox de selección de capa de la parte superior de la ventana. Aquí más que nunca resultará eficaz conocer los accesos directos de teclado que ejecutan las opciones también accesibles desde el menú que aparece al pulsar 3er botón cuando estemos utilizando cualquiera de estas herramientas.

( Online DRC. !! es importantísimo tener activada esta opción siempre que tracemos ya que nos impedirá llevar a cabo acciones incoherentes o incorrectas, como cortocircuitos entre pistas, solapamiento de componentes, situación de elementos fuera de los bordes de la placa…)

Add/Edit Route Mode. Cuando una conexión entre dos puntos del circuito está sin trazar esta es la herramienta por excelencia para trazar la pista, también para mover vías… Al pulsar sobre una conexión sin trazar comenzaremos a trazarla definiendo un nuevo punto con cada pulsación del ratón. En el menú del 3er botón utilizaremos opciones de forma muy habitual (apréndete los accesos directos…) como lo son “UnRoute Segment G” que nos permitirá ir corrigiendo los tramos de pista que estemos haciendo, “Add Via V” para cuando estemos trazando añadirá una vía para seguir trazando la pista por la otra cara, o “Finísh F” para terminar el trazado de la pista con la forma que tenga el tramo de hilo sin trazar en ese momento. También podremos seleccionar la cara de la placa donde deseamos trazar la pista mediante los accesos directos para acceder a la visualización de cada capa ([1] Top, [2] Bottom), con lo que si cambiamos de cara cuando hemos comenzado a trazar en una pista, se incluirá automáticamente un cambio de cara. AutoPath Route Mode. Viene a ser el equivalente al comando anterior pero según dónde se pretenda fijar un punto del trazado de una pista se mostrará el resto sin trazar siempre conectado al pin o vía más cercano perteneciente a la misma red. Además, retrazará toda la pista optimizando el recorrido a medida que vayamos trazándola.

Edit Segment Mode. Nos permitirá tras seleccionar un segmento de pista ya trazada, desplazarlo manteniendo su dirección y las de los segmentos de pista a los que esté conectado, variándose las longitudes de los segmentos. Es muy útil a la hora de hacer sitio en la placa previamente a pretender trazar o mover otros elementos.

Shove Track Mode. Es utilísimo cuando queremos trazar una pista o desplazar una vía sin querer tener que hacerle sitio antes con “Edit Segment Mode”. Seleccionando una vía y desplazándola repetidas veces cerca de una pista, ésta se irá moviendo alejándose en dirección opuesta. El trazado automático Cuando nos disponemos a trazar de forma automática debemos asumir que puede que por la disposición de los elementos, el espacio que hemos dejado entre ellos, el tamaño de la placa, los valores que tengan todas las tablas en “Strategy…” etc, no se consigan trazar absolutamente todas las conexiones del circuito o incluso se violen las imposiciones de espaciado y debamos hacer cambios y repetir el trazado automático para mejorar el resultado, o si son cuestiones no demasiado dramáticas retocar a mano en vez de retrazar automáticamente toda la placa de nuevo. El proceso de trazado automático puede llegar a llevar un tiempo considerable, si deseáramos interrumpir el proceso sólo habríamos de pulsar la tecla ESC. Durante el proceso podremos ver en la barra de estado inferior de la ventana los diferentes intentos que se llevan a cabo para trazar cada pista, de los cuales entre los exitosos el programa elegirá el mejor. Al terminar el proceso, sin embargo, puede no haber podido trazar algunas zonas o pistas. Las pistas de alimentación y masa son más gruesas que las demás, a parte son normalmente abundantes y extensas debido a que muchos dispositivos o puntos en los circuitos suelen requerir conexión a ellas. Por todo ello son más difíciles de trazar y tendrían mayor probabilidad de quedarse sin trazar, siendo además complicado luego trazarlas a mano por su grueso y abundancia. Para evitar estos problemas es útil asegurar que las primeras pistas en trazarse sean las de masa y alimentación; entre otras, dos opciones:

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a) Modificar las preferencias de trazado “ > Nets” La columna “Weight” de esta tabla especifica, como ya se dijo, la preferencia a la hora de trazar cada red. Normalmente el peso de todas las redes es 50, ninguna tiene especial preferencia sobre las demás. La filosofía será dar máxima preferencia de trazado a las redes de alimentación y masa para que sean las primeras en trazarse por el trazador automático para que si quedan redes sin trazar nunca sean éstas. Seleccionaremos ambas filas, “VCC” y “GND” a la vez (manteniendo pulsada la tecla “Ctrl”), 3er botón y “Properties…” y especificaremos 100 en “Weight”. Ahora ambas redes poseerán la máxima preferencia de trazado.

b) Trazar primero las pistas de alimentación y masa

“ > Nets” La opción “Routing Enabled” determina si una red se trazará o no cuando se ejecute el trazador automático. Todas las redes en un inicio tienen “Routing Enabled” en “Yes”. Seleccionaremos ambas filas, “VCC” y “GND”, 3er botón “Properties” y desmarcaremos la opción “Routing Enabled”. En la tabla, seleccionando la columna de “Routing Enabled” y pulsando 3er botón veremos que una de las opciones es “Disable < > Enable” cambiará el estado de todas las celdas de la columna quedando el ruteado de todas las redes desactivado menos el de las redes de masa y alimentación. Entonces ejecutaremos el ruteador automático y se trazarán las redes completas de masa y alimentación. Volveremos a la tabla y “Disable < > Enable” en la columna de “Routing Enabled” haciendo que ahora sean todas las redes menos la de masa y alimentación las que tengan activado el ruteado. Ejecutaremos entonces otra vez el ruteador automático para que se acaben de trazar las pistas del circuito.

Se supondrá que se ha realizado lo explicado en la opción a), es más práctico. Volveremos a guardar “File > Save Ctrl+S”. Y ya tenemos el archivo Base.MAX preparado para experimentar todo lo que deseemos a partir de él. La fabricabilidad de nuestras placas. Al crear nuestros prototipos teniendo a nuestra disponibilidad medios reducidos seremos incapaces de llevar a la realidad diseños de placa que sin embargo sí sería posible en la industria o con métodos más sofisticados. Traduciéndose esto en que muchas placas en Orcad Layout no generarán ningún error de diseño por bien que configuremos el programa pero sin embargo, teniendo en cuenta nuestros medios, podríamos haber cometido errores de diseño que imposibilitarán la creación de una placa correcta. Relativo a crear placas por ataque químico

Nuestros procesos de insolado y revelado seguramente no serán los mejores. Por ello se deberán evitar pistas excesivamente finas ya que podrían interrumpirse con facilidad. También se deberán garantizar unas distancias mínimas entre pistas y elementos de cobre en general ya que podrían darse cortocircuitos. Puede resultar muy tedioso reparar manualmente una placa ya fabricada con algunos errores, o simplemente puede significar tener que desecharla. Por ello es importante conocer las limitaciones del proceso completo de revelado que vayamos a utilizar para definir las medidas de espaciado en nuestros diseños de placa. La imposibilidad de metalizar agujeros

La metalización de agujeros es un recurso básico con que se cuenta a la hora de diseñar placas a nivel profesional pero normalmente muchas personas no tendrán acceso a modo alguno de metalizar agujeros en las placas de sus prototipos. Hay que tenerlo muy en cuenta: es necesario ser conscientes de si podremos, o no, llevar a la realidad cada uno de los detalles de nuestro diseño de placa. La metalización de agujeros se utiliza para conectar pistas de diferentes caras de la placa, objetivo que probablemente alcanzaremos mediante un trozo de hilo atravesando la placa soldado en ambas caras. El problema es que este método supone importantes inconvenientes respecto a la creación de una placa contando con los medios para metalizar agujeros:

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-Obstrucción del agujero impidiendo que pueda ocuparlo a la vez un pin Esto significa que al no estar metalizados los agujeros, en un componente con pines que atraviesen la placa éstos sólo se conectan a las pistas de la cara de la placa en que están soldados. Esto repercutirá en la necesidad de incluir cambios de cara que podrían ahorrarse con la metalización de agujeros al usarse como vía (cambio de cara) el agujero en el que se inserta el pin pudiendo conectarse pistas a él en ambas caras. -Sobresalen por encima de la superficie de la placa Debido a que utilizaremos cables soldados a ambas caras de la placa para realizar las vías, nos es imposible situarlas debajo de los componentes ya que estos entonces no podrían apoyarse sobre la placa. Nos veremos obligados a desplazar las vías a claros de la placa donde podamos soldarlas convenientemente.

En este ejemplo el chip está situado en la cara superior y sus pines atraviesan la placa y están soldados a la cara inferior. Las pistas de color azul corren por la cara superior y las rojas van por la inferior. En este primer caso existen bastantes puntos por los cuales sería imprescindible metalizar los agujeros para una correcta realización de la placa. Se observa como los pines 1, 2, 4 y 5 se conectan a pistas de la

cara superior, sin embargo dichos pines están soldados a la cara inferior, por lo tanto es necesaria la metalización de dichos agujeros para que se realice una correcta conexión. También se observa que hay un cambio de cara bajo el chip, con lo cual dicho agujero también necesitaría metalización ya que si soldáramos un trozo de cable no podríamos situar el chip en dicha posición.

En este caso es posible la realización de la placa sin metalizar los agujeros, habiendo tenido en cuenta que los pines sólo se podrán conectar a las pistas a las cuales estén directamente soldados. Se observa cómo se impone la conexión de los pines exclusivamente a pistas de la cara inferior, añadiendo cambios de cara para permitir que la pista siga su camino; y el cambio de cara que había bajo el chip se desplaza para poder apoyar el componente correctamente sobre la placa.

En el ejemplo anterior fue el usuario el que a mano tuvo que eliminar las cuestiones problemáticas tras el

a utilización de remaches para conseguir la metalización de agujeros

proceso de trazado automático para permitir la realización de la placa sin metalizar los agujeros. No existe una forma directa para que OrCAD Layout trate a los componentes al trazar de dicha manera. Si es una placa pequeña lleva poco tiempo retocarla a mano pero si no, resulta una tarea a menudo muy compleja. L

n el esquema se observa el proceso. Se utilizan unos remaches especiales que

a utilización de conos metálicos para los cambios de cara

Existe un método rudimentario y económico por el cual podremos conseguir metalizar agujeros, pudiendo disfrutar de las ventajas que ello supone a la hora de fabricar prototipos de circuitos. Cuando trabajemos en un diseño de placa a dos caras podremos utilizar los agujeros de los pines que atraviesen la placa como vías de comunicación entre pistas de ambas caras así como situar cambios de cara bajo los componentes siempre que no necesiten un ajuste perfecto sobre la superficie de la placa. Realmente el grosor del metal de los remaches es despreciable. Con esto ya no sería necesario la creación de footprints especiales, resultando además muchos más compactas las placas resultantes. Esuelen ser baratos y se fabrican para diversos diámetros de agujero. La herramienta para colocar y aplastar los remaches suele ser un poco cara y relativamente difícil de encontrar, mejor buscar directamente en Internet en las grandes compañías de venta de material para la electrónica. L

a que obstrupequeños conos que se sueldan a cada cara del circuito una vez introducido en el agujero y que dado su También existe otra solución pero sólo para los cambios de cara y ye el agujero. Se trata de

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forma, en una de las dos caras del circuito no sobresale prácticamente nada sobre la superficie de la placa y por tanto permiten la colocación de componentes sobre ellos, y por la otra cara se apreciará la punta del cono junto a los pines del componente. Son muy económicos (1000u/15€) y no necesitan de ninguna herramienta especial para su colocación. Utilizando estos conos se podría permitir que el trazador automático posicionase los cambios de cara bajo los omponentes, algo realmente útil teniendo en cuenta que al no poder utilizar los agujeros de los pines que

ificados para regular el ruteado automático sional pueda servir ujeros.

a… etc. La

catraviesan la placa como cambios de cara, se generarán gran cantidad de cambios de cara extra que al poderse situar bajo los componentes dará como resultado la necesidad de menor superficie de placa para contener el circuito. Footprints modHay una manera para hacer que este programa enfocado al diseño de placas a nivel profepara realizar nuestros prototipos, considerando la ausencia de capacidad para metalizar agExisten muchos tipos de obstáculos que nos permiten imponer restricciones de trazado, definiendo zonas en las que no debe haber cambios de cara, zonas donde no debe haber pistas en una determinada capsolución se basará en la creación de footprints que incluyan los obstáculos adecuados para que tras el trazado automático de nuestra placa no sea necesario modificar a mano masivamente el trazado de las pistas, ahorrándonos tiempo y esfuerzo. Dichos footprints modificados los almacenaremos en una librería propia, generándolos a partir de los footprints de las librerías que tengamos disponibles con lo que el trabajo es mínimo ya que sólo habremos de agregarles los obstáculos. Con ello serán footprints que podremos reutilizar, disponiendo además de los originales intactos.

ó “Tools > Library Manager”. Se mostrará cómo editar un footprint para crear a partir de él uno que se juste a nuestras necesidades. No se explicará cómo crear uno desde cero pero si se desea hacerlo es sencillo

cona

seguir toda la información necesaria estudiando cualquier footprint de las librerías para observar que clase de elementos y obstáculos incluye, pudiendo mirar también los valores de las propiedades de cada uno de ellos, así como el valor de las rejillas. Aunque bien es cierto que será difícil necesitar un footprint que no podamos fabricar partiendo de alguno parecido que ya esté en las librerías. Footprints para placas a dos caras

En este primer ejemplo crearemos uautomático. Lo primero será elegir un

n footprint adecuado para placas a dos caras utilizando el ruteador a librería, por ejemplo “SIP”, y un elemento de entre los que contenga:

dedor del footprint ejando un pequeño margen hasta el encapsulado del componente para evitar que colisione éste físicamente

cle Type): Excluye pistas. Crearemos un marco alrededor e cada pad procurando que sea pequeño para que no impida el paso de una pista

“SIP/TM/L.200/2”. Una vez lo estemos visualizando nos dispondremos a crear algunos obstáculos a los que modificaremos sus propiedades para definir el tipo de obstáculo que deseamos que sean: -“Via keepout” (Obstacle Type): Excluye los cambios de cara. Crearemos un marco alredcon el saliente que supondrá el hilo soldado y cortado en el cambio de cara. Con esto se asegura la cuestión de que el trazador automático no sitúe ninguna vía ni bajo el componente ni demasiado cerca de él. Es preferible especificar en (Obtacle Layer)“Global Layer” para que el obstáculo actúe en todas las capas. -“Route keepout” (Obstadentre los pines, no importa si el marco queda íntegramente dentro del pad pero es importante que incluya el centro de éste. Para la creación de estos obstáculos posiblemente tengamos que aumentar la resolución de la rejilla “Options > System Settings”(Detail grid) a “5” mils. Es importante especificar “TOP” en “Obtacle Layer” ya que es la capa TOP donde está situado el componente y queremos evitar que las pistas pretendan conectarse a los pines por esta cara, forzando así a que se conecten a los pines por la capa BOTTOM, la única capa a la que estarán físicamente soldados los pines de este componente. Importante: NO pulsar el botón “Save” ya que sobrescribiríamos el footprint original!!!

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Una vez hemos modificado el footprint pulsamos el botón “Save As…”. Lo primero será crear nuestra propia eremos guardarla y

bligar a que se actualice la lista seleccionando otra librería y luego volviendo a

librería, para lo cual pulsaremos el botón “Create New Library…”, elegiremos dónde qule daremos un nombre como por ejemplo “2caras.llb”. Los siguientes componentes que deseemos agregar a nuestra nueva librería simplemente deberemos elegir en el desplegable de esta ventana nuestra librería, y si no aparece, incluirla a través del botón “Browse…”. Suele ser conveniente no alterar el nombre del footprint y acostumbrarnos a la nomenclatura. Pulsamos “OK” y ya tenemos una nueva librería con nuestro nuevo footprint en su interior. Cada vez que agreguemos un nuevo footprint a una librería, para visualizarlo en la lista del “Library Manager” deberemos oseleccionar la que deseábamos que se actualizara para poder ver el elemento nuevo incluido. Footprints para placas a una cara usando puentes

No existe en este tipo de placa el problema de que las pistas intplaca por la cara en la cual no están soldados los pin

enten conectarse a un pin que atraviesa la es ya que las pistas sólo corren por la cara donde están

mover manualmente los que no respeten dicha condición o forzar al trazador

cial

soldados todos los pines. Cuando trabajemos con puentes nos aseguraremos de que el trazador automático no los sitúe sobre los componentes. Podremos automático a no situar puentes sobre los componentes utilizando footprints modificados en los que incluiremos un obstáculo de tipo “Free Track” en la capa TOP rodeando al footprint, el cual permitirá que corran pistas pero que no se sitúen puentes. Footprints de componentes de montaje superfi

ía un obstáculo del tipo “Via keepout” para evitar que chos footprints en placas a una o dos caras

Un componente de montaje superficial sólo necesitarse situen cambios de cara bajo el componente. Tanto si se usan dino se dan problemas relativos a las pistas ya que los pines de este tipo de componentes sólo se conectan a los pads de la cara del circuito en la que están posicionados y de forma predefinida OrCAD Layout lo respeta. Evitando los Footprints modificados

Para evitar la creación de footprints mosobre los footprints de los componentes

dificados se podrían incluir los obstáculos directamente en la placa . Incluso es posible asociar los obstáculos a los componentes para que

mos reutilizar indefinidamente.

ar bastante más caras que las de una sola cara. En ucho más económica que las placas con sustrato de

lar placas a una sola cara.

donos e puentes en la otra cara, donde están los componentes, para completar el circuito. En general este tipo de

izar reciosas placas bastante densas a una sola cara utilizando para mayor orgullo un número sorprendentemente

se desplacen conjuntamente cuando movamos los footprints; para ello sólo hemos de entrar en las propiedades del obstáculo y pulsando en “Comp Attachment…” especificar en “Reference designator” la referencia del componente al que deseemos asociarlo, por ejemplo “U1”. Aunque es preferible la creación de footprints modificados ya que una vez creados dispondremos de ellos para todos nuestros futuros proyectos, será un esfuerzo que podre Circuito a una sola cara con puentes -Las placas fotosensibilizadas a dos caras pueden resultplacas a una sola cara podremos elegirlas de baquelita, mfibra de vidrio, adecuadas para poder insolar simultáneamente las dos caras. -Trazar pistas en una sola cara en vez de en dos suele repercutir en necesitar mayor superficie de placa. -Si no se dispone de equipo adecuado suele resultar mucho más sencillo reve Según estos aspectos valoraremos la posibilidad de realizar una placa con una sola cara de pistas valiéndplacas suele utilizarse en diseños con sólo componentes de taladros pasantes (pines atravesando la placa). Aunque también sería adecuado si utilizáramos componentes de montaje superficial en la capa BOTTOM junto a las pistas, pudiendo usar componentes de taladros pasantes en la capa TOP junto a los puentes… Es bien sabido que de forma artesanal, invirtiendo generosas cantidades de tiempo, es posible realpbajo de puentes; es una opción. Sin embargo, a continuación se describe cómo realizar una placa que podría quedar lejos de ser óptima pero que podremos realizar en un tiempo ínfimo y siempre, claro está, podremos acabar retocándola un poco a mano si así lo deseamos al final.

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Cargaremos la placa base, “File > Open... Ctrl+O” “Base.MAX” (la que guardamos antes) y “File > Save As…” guardando con nombre “unaCara.MAX”. Siendo conscientes de que necesitaremos bastante espacio para las pistas al estar en una sola cara, situaremos los componentes en un inicio exageradamente separados entre sí, al igual que el borde del circuito bastante alejado de todo elemento; si nos pasamos separándolo todo ya lo volveremos a acercar tras juzgar si es posible tras ver cómo ha quedado el trazado. Especificando una capa para situar los puentes

Para nuestro propósito tendremos que especificar opuesta de la placa en la que se encuentran los com

que sólo queremos que se puedan crear pistas en la cara ponentes (BOTTOM) junto a los cuales deberá haber

jumpers (trozos de hilo) para conectar entre sí puntos de las pistas. “ > Layers”: Nos deberemos asegurar de que sólo la capa “BOTTOM” tenga “Routing” como “Layer

ype”; todas las “INNER*”, “GND” y “POWER” deben tener “Unused”.

a nueva ventana en la que

dos datos: Largo (“Length”) y mpers serán trozos

r las medidas para los jumpers

THaremos doble clic en la celda “Layer Type” de la capa “TOP” y especificaremos “Jumper Layer” y pulsaremos tras ello el botón “Jumper Attributes…” apareciendo unespecificaremos los largos específicos de los hilos que se utilizarán como jumpers de entre los que OrCAD podrá elegir el más conveniente cuando trace el circuito de forma automática. “[x] Horizontal or Vertical” para darle libertad sobre cómo debe posicionar los jumpers. Nos deja especificar 5 tipos de jumpers especificando para cada uno de ellos su posible footprint asociado. En footprint siempre especificaremos “-“ ya que nuestros jude hilo. A la hora de especificar los largos elegiremos medidas no muy pequeñas y no demasiadas diferentes para que nos sea cómodo montar los puentes. Y algo importantísimo: El largo de un puente debe ser un múltiplo del valor de la rejilla de trazado, si no es así será imposible que el programa sitúe un solo puente ya que no coincidirán con las pistas y el programa no podrá trazar la placa. Miraremos el valor de nuestra rejilla de trazado “Routing Grid” en “Options > System Settings”, presumiblemente valdrá “0.254” mm, con lo que volviendo para definicumpliendo que sean múltiplos y que resulten medidas adecuadas, podríamos definir: “25.40”, “38.10”, “50.80”, dejando en los restantes a “0”. Garantizando el espaciado entre puentes

ca entre ellos ya que podrían arquearse y tocarse ente sí argos sean los puentes más espacio deberíamos dejar entre

Evitaremos situar puentes demasiado cerproduciéndose un cortocircuito. Cuanto más lellos, decidiremos una separación adecuada para el largo de los footprints que hayamos especificado. Para evitar tener que espaciar los puentes a mano tras el ruteado automático modificaremos el valor de la tabla de espaciados: aumentaremos la distancia “Track to Track” de la capa “TOP” en la tabla “Strategy... > Route Spacing”, con “4” mm podría ser suficiente. Cargando un archivo de estrategias de trazado

hivo de estrategia de trazado apropiado Orcad/Layout/Data” encontraremos dos archivos de entre

Aún no podríamos trazar la placa, es necesario cargar un arcpara trazar con jumpers. “File > Load” y en “...los cuales elegiremos uno: “JUMPER_H.SF”, “JUMPER_V.SF”. Aunque ambos archivos generarán puentes en ambas direcciones uno presenta preferencia por crear puentes horizontales y el otro verticales, la elección vendrá dada por cómo son los claros sin componentes en nuestra placa, si mayoritariamente amplios vertical u horizontalmente ya que ello facilitará la inclusión de jumpers en una u otra dirección. Lanzando el trazador automático

Ahora ya podremos disponernos a traobservara que en algún lugar se am

zar: “Auto > AutoRoute > Board”. Si a medida que se traza la placa se ontonan la pistas y el programa rutea con dificultad, cancelaremos el

También podemos optar por aceptar el resultado y acabar de trazarla manualmente…

proceso de ruteado pulsando “ESC”, desharíamos el ruteado con “Auto > UnRoute > Board”, modificaremos la disposición de los elementos para hacer sitio y comenzaremos a rutear nuevamente. Si aun así, tras esperar a que acabe de rutear observamos que la placa no ha podido trazarse del todo podríamos optar por modificar los largos de los jumpers que hemos ofrecido al programa dando algunos valores menores y mayores para aumentar el rango de medidas entre las que el programa podrá optar.

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Retocado manual del trazado con puentes

pero aúnModificando los elementos de placa y retrazándola llegaremos a resultados mejores a mano, incluso fragmentos de pistas sin trazar, o

así es posible mover algún

e si no hubimos utilizado footprints modificados u obstáculos.

ara realizar el circuito físico pero a la hora de diseñar la placa nos valdremos de la capa “TOP” para

s de dos agujero.

pistas normales, siendo conscientes de que representan

odificar el valor de cercanía de pistas de la capa TOP. Estsólo rimero

overemos pistas de la capa BOTTOM para hacerle sitio, por tanto, si representáramos los puentes en vez de

poder reparar puentes iguales con mayor facilidad que si fueran de medidas arbitrarias. Para ello es útil fijar una

que queden detalles que sea necesario retocarpuente que pase por encima de un component Para retocar a mano, lo más práctico es que en la tabla “Layers” cambiemos las propiedades de la capa “TOP” de “Jumper Layer” a “Routing Layer”. La filosofía será utilizar al final solamente la capa “Bottom”psimular con pistas los puentes que realizaremos con cable en el circuito, sabiendo que dichas pistas:

-Las pistas deberán ser rectas. -No debe haber puentes sobre los componentes. -Cada puente deberá tener dos pads propios. No los puede compartir ya que no habrán dos hilopuentes diferentes en el mismo-debe haber más espacio entre jumpers que entrepuentes y de que si están demasiado cerca entre, se tocarán por poco que se arqueen los hilos. Una forma cómoda de imponer esta cuestión es m

as pistas en la capa TOP, representativas de lo que físicamente serán puentes son necesarias aunque luego aprovechemos la capa BOTTOM. Cuando queramos cambiar la posición de un puente p

mcon pistas, con conexiones sin trazar, tendríamos el problema de que posiblemente las conexiones que forman el puente cambiarían al ser más corta la distancia con otros puntos pertenecientes a una misma red, lo cual resultaría nefasto ya que ello ocurriría cuando hacíamos sitio para el jumper en un lugar concreto. Una cuestión algo más sofisticada es pretender tras modificar manualmente la placa que los puentes tengan medidas homogéneas para mayor estética y comodidad cuando la implementemos físicamente, al prejilla visible que nos ayude a poder determinar a simple vista contando cuadrados de rejilla la medida de los puentes cuando modifiquemos las longitudes de las pistas que los representan. “Options > System Settings” y en “Visible Grid” especificaremos un múltiplo de nuestra rejilla de ruteo (0.254) que nos permita determinar ágilmente de forma visual las medidas de nuestros puentes, valores adecuados para dicho fin serían “1.27” o “2.54”. Guardamos nuestra placa en “File > Save Ctrl+S” Circuito a dos caras Trazando circuitos a dos caras se consiguen placas más compactas. Como se ha explicado, si no se dispone

agujeros deberemos utilizar footprints modificados o asumir tener que a placa tras el trazado automático.

de la capacidad para metalizarretocar masivamente a mano l Cargaremos la placa base, “File > Open... Ctrl+O” “Base.MAX”. Luego “File > Save As…” guardando con nombre “dosCaras.MAX”. “ > Layers”: Nos aseguraremos de que sólo las capas “BOTTOM” y “TOP” tengan “Routing” como “Layer Type”; todas las “INNER*”, “GND” y “POWER” deben tener “Unused” y si no es así será

ecesario modificarlo ya que el ruteador automático se valdrá de las capas marcadas como “Routing” para

que nos hacen pensar que podríamos acercar más aún los omponentes entre sí, así como reducir el límite del circuito para obtener una placa más pequeña y compacta,

Load” y en “...Orcad/Layout/Data” elegimos “STD.SF”.

ntrazar las pistas del circuito en ellas y en este caso nos interesa que sólo pueda trazar en dos capas, las correspondientes a ambas caras de la placa. Procederemos ahora al ruteado automático de la placa en “Auto > AutoRoute > Board”. Si tras ello observamos claros en la placa sin pistas cdesharemos el trazado con “Auto > UnRoute > Board”, retocaremos la disposición de los elementos y volveremos a rutear. Si tuviéramos problemas para trazarla, cargaríamos de nuevo un archivo de estrategia adecuado: “File >

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La optimización manual del trazado

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cómoda será

De aquí en adelante se ejemplificarán los apartados con la placa a una cara basada en “unaCara.MAX”.

más Edit Segment Mode. Ya que ermitirá un gran rango de operaciones.

Para modificar el trazado de las pistas la herramientacuando nos familiaricemos con su funcionamiento nos pCuando actuamos sobre una pista trazada:

en medio1- Pulsando de un segmento de pista y arrastrándolo, lo moveremos paralelamente. 2- Pulsando en las esquinas de las pistas y arrastrando, conseguiremos incluir chaflanes en esquinas de 90º. 3- Pulsando cerca de los límites de un segmento y arrastrando, dividiremos el segmento en dos paralelos.

G” destrazaremos el segmento seleccionado. Es importante en ndo

zar

ue éste se sario ( o lo incluimos nosotros “V”).

4- Entre otras opciones (3er botón) pulsando “qué punto se seleccionó el primer segmento ya que marcará un sentido a la hora de ir destrazaY cuando actuamos sobre pistas o segmentos de pista sin trazar: 5- Pulsando en la conexión sin trazar comenzaremos su trazado, eligiendo el sentido en que queremos trahabiendo pulsado cerca de uno de los dos límites de la conexión sin trazar. Para dejar de trazar “ESC”. Es importante fijarse en qué capa es la activa cuando se define un nuevo segmento de pista ya qdefinirá en dicha capa, incluyéndose un cambio de cara si resulta nece

Add/Edit Route Mode. De forma similar a “Edit Segment Mode” podremos destrazar las pistas pero es realmente útil a la hora de mover con precisión puntos concretos como cambios de cara, teniendo en cuenta

ue tras destrazar zonas de pistas podremos ir creando el recorrido que queramos por caótico que sea dqfo

e rma aproximada, y luego ajustarlo cómodamente al entorno con “Edit Segment Mode”.

Cuando nos convenza el trazado de las pistas tras el trazado automático o tras nuestros retoques sobre la placa para eliminar de la placa cuestiones como pistas con ángulos agudos… etc ejecutaremos el comando “Auto > CleanUp Design”. A veces necesitaremos ejecutarlo repetidas veces. Sobre los errores de diseño No se nos permitirá realizar cambios en ninguna pista que no entre dentro de la caja de DRC. Cuando trabajemos manualmente con la placa a veces nos interesará que al mover un componente con las pistas ya

azadas, las pistas no se destracen como medida de seguridad para evitar errores. tr

Online DRC. Desactivaremos la comprobación en tiempo real para poder mover con total libertad los elementos de la placa y manualmente luego separar las pistas entre sí para que no se solapen y evitar que luego se reporten errores que no nos dejarían operar sobre los elementos.

Design Rule Check. Ejecutando este comando se marcarán sobre la placa los errores que consistirán normalmente en violaciones de los espaciados exigidos entre elementos como pistas… etc. En una ventana se nos informará del número de errores y con círculos dispersos por la placa se señalarán sus posiciones.

odificaremos la disposición de los elementos de la placa y volveremos a lanzar este comando hasta que con

En este ejemplo se prefirió por su simplicidad evitar

s de tipo Free Track” para obligar a que el ruteador

Msigamos que no se reporte ningún tipo de error, tras lo cual volveremos a activar el “Online DRC”.

Esta operación hay que realizarla con cuidado. Es peligroso tener desactivado el “Online DRC” cuando tracemos ya que iríamos generando numerosos errores que luego serían difíciles de eliminar.

modificar los footprints y simplemente se incluyeron sobre cada chip, en la capa TOP, obstáculo“automático no situara puentes sobre ellos. Se usaron pads modificados de 5mm para los taladros de fijación que se prefirió añadir a la placa al final. También se ha conseguido usar sólo dos tamaños de puente. El trazado de las pistas se ha optimizado a mano, decidiéndose añadir un nuevo puente para poder compactar más el circuito.

Agregando textos

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o en cobre en la placa. En principio al ser de cobre como las pistas se dos no pudiéndose solapar con ellas ya que ocasionarían cortocircuitos.

tos para dicar el uso de los pines de los conectores, así como

reflejados para que lean

Podríamos querer que figure algún texthabrá de respetar los espacia

En este ejemplo en particular se utilizan texinla polaridad del de alimentación. También para que figure el nombre del propietario de la placa y una breve descripción de para qué sirve el circuito. La información relacionada con los pins de los conectores se obtuvo consultando el diagrama del circuito en OrCAD Capture. Los textos están situados en la capa inferior, con lo cual los habremos de incluir en sentido correcto en la placa física.

“Text Tool”. Una vez activa la herramienta perm a modificar sus

propiedades así como cambiar los caracteres que muestre. Para insertar un texto pulsaremos la tecla “Insert” o 3

itirá seleccionar textos ya creados par

er botón y “New”; aparecerá una ventana. -Text String: Escribiremos aquí el texto que queramos incluir.

] Free (Type of Text):-[x Para que se trate el texto como si fuera un elemento de cobre en la placa. -Line Width: El grosor de línea. Al igual que al decidir el grosor de las pistas, si damos un valor demasiado

ajo, tras el proceso de revelado puede que el resultado no fuera el deseado al producirse errores. b-Rotation: El ángulo de giro del texto. A medida que crece el ángulo se gira en sentido antihorario. -Radius: Define el radio de la circunferencia sobre la que se apoyarán los caracteres. “0” para desactivarlo. -Text Height: Especifica la altura, y por tanto el tamaño de los caracteres. -Char Rot: Rotación de los caracteres. -Char Aspect: El ancho de los caracteres. 100 normal, < 100 más estrechos, > 100 más anchos. -[x] Mirrored: Si se activa, el texto queda reflejado. Por regla general el texto que incluyamos en la capa

OP no debe reflejarse pero sí el que incluyamos en la capa BOTTOM. T -Layer: Aquí figurará la capa en que se incluirá el texto, aunque es sencillo cambiar de capa cualquier objeto.

uando tengamos seleccionado cualquier elemento/s en la placa, si activamos otra capa mediante los

de cobre incluiremos obstáculos

Caccesos directos o mediante la caja de selección de capa, el objeto que teníamos seleccionado automáticamente cambiará su localización apoyándose sobre la capa activa. Por ello hemos de procurar no tener seleccionados elementos al cambiar de capa ya que involuntariamente alteraríamos su localización. En este caso en concreto se desea incluir texto en la capa BOTTOM. Agregando rellenos de cobre

Antes de crear el relleno de tipo “Anti-Copper” (anti-cobre) en las esquinas de la placa para que queden libres de cobre y nos ayuden

los límites de la placa. Para

cuando la placa esté ya fabricada a determinar dónde se encontraba el borde de la placa y poder recortarla con cierta precisión si fuera necesario. Tras crear los obstáculos en las esquinas crearemos el relleno de cobre, un obstáculo de tipo “Copper pour” que dibujaremos por fuera dedefinirlo puede que tengamos que desactivar momentáneamente el Online DRC para poder trabajar más allá de la superficie de la caja de DRC.

“Refresh All” Cuando movamos una pista o cambiemos propiedades de los rellenos e cobre, pulsaremos para que se actualice. Si queremos trabajar cómd odamente sobre las

pistas sin que nos estorben los rellenos de cobre, podemos activar/desactivarlos en “Options > User Preferences... > [ ] Enable Copper Pour”.

Prestaremos atención a las propiedades del relleno de cobre creado ya que variará en gran medida el resultado obtenido y sus posibles aplicaciones. A continuación se describirán los diferentes atributos y combinaciones de ellos para fines concretos. -Clearance: Define el espaciado que se dejará entre el relleno de cobre y todos los demás elementos de la

laca. El valor “0” hace que los espaciados se definan en cada caso por las restricciones de cada elemento en pla placa. Normalmente se le dará el mismo valor que el espaciado entre pistas, en este caso “0.5” mm para garantizar un espaciado prudente en toda la placa. -Z order: Si incluyéramos más de un relleno de cobre, en las zonas en las que se solaparan prevalecería el

sultado del relleno de cobre con un “Z order” mayor. Si sólo incluimos uno, no importa el valor. re -Isolate all tracks: El relleno de cobre se aislará de todas las pistas y nodos, incluso de los que pertenezcan a

red a la que esté asociada.

ject:

la -Seed only from designated ob Si lo activamos, el relleno de cobre sólo se extenderá a partir de los pines

ue hayamos marcado especialmente con “Toggle Copper Pour Seed” en el menú del 3er botón de un pin

ct”. ersiguiendo distintos objetivos utilizaremos los rellenos de cobre de diferentes maneras:

qcuando tenemos la herramienta de edición de pines seleccionada. El pin se marcará con una “X”. Normalmente mantendremos desactivados “Isolate all tracks” y “Seed only from designated objeP Circuito sin necesidades especiales

Si no necesitamos añadir capacidad dtrabaja a bajas frecuencias, con lo que

e disipación de calor y el circuito como apantallamiento sólo serían

e con ácido clorhídrico y se liberan

químicos de las cubetas en general

efectivos materiales ferromagnéticos de cierto espesor en la carcasa (conectada a masa por un taladro de fijación), un plano de masa resultaría irrelevante e innecesario. Cuando se den estas condiciones, pensando en el proceso de revelado de la placa en el que se ataca el cobrgases tóxicos, nos interesaría eliminar de la placa el mínimo cobre de gases expulsados a la vez que alargamos la vida de la serie de por si tuviéramos que revelar varias placas. Para ello, con un mínimo

esfuerzo, crearemos el relleno de cobre sin asociarlo a ninguna red, dejando “-“ en “Net attachment”. Esta opción será la más rápida de llevar a cabo en lo que al diseño del relleno de cobre se refiere pero quedará lejos de ser funcionalmente óptima para muchos circuitos.

posible para minimizar la cantidad

Asociando rellenos de cobre a redes

Ycorriente, normal

a se hicieron más gruesas las pistas por las que circulará más mente las de masa y alimentación entre otras, lo que

0 de puesta a masa. Buscando crear una sa tanto por temas de disipación de

es rápida y sencilla, además de muy recomendable para n mejor comportamiento del circuito. Pero como se verá a continuación existen mejores soluciones aunque

más laboriosas a la hora de trabajar con rellenos de cobre en nuestra placa.

ayuda a disipar el calor generado en ellas. Cuanta más superficie de metal, más fácilmente se disipará el calor. Por ello podríamos asignar el relleno de cobre a una red para que éste se expanda por la placa partiendo de las pistas y nodos pertenecientes a dicha red. Sólo tendremos que especificar en las propiedades del relleno de cobre en “Net attachment” el nombre de la red, en este caso “GND” para crear el llamado “plano de masa”. MHz) es importante crear un plano de masa para reducir la impedancia gran superficie de cobre unida a ma

En circuitos de alta frecuencia (> 1

calor como por reducir la impedancia con que se conectan a masa los diferentes dispositivos de la placa, sería adecuado modificar el trazado de las pistas, como se ha hecho en el ejemplo, para maximizar la superficie del relleno de cobre que formará el “plano de masa”. La creación de un plano de masa como se ha descrito u

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Trabajando con múltiples rellenos de cobre

Si buscamos optimizar la disipación de calor no habrá suficiente con lo explicado. La realidad es que la red o que obtuviera más superficie de cobre. Y luego, tam“VCC” también generaría calor y sería adecuad

podría considerar la cuestión de los claros en labién se

placa que por el motivo comentado anteriormente (minimizar

ar sino definiendo zonas siguiendo el curso de algunas pistas, estudiando reviamente por dónde se extiende el cobre de las redes de masa y alimentación, o de las redes que nos

a la que pertenezca alguna pista de las que abarque. ecordando tener cuidado con el “Z order” de cada relleno para controlar las preferencias en los

sión de cobre a las pistas de alimentación y VCC), lo que implica también la creación de un plano de masa

nalimentación, rellenándose también s a GND. Tras ello se procedió a crea

la cantidad de cobre que deberemos eliminar de la placa al fabricarla) sería mejor rellenarlos de cobre conectándolos, o no, a alguna red. Para llevar a cabo la optimización nos veremos obligados a trabajar con múltiples rellenos de cobre, no necesariamente de forma rectangulpinterese aumentar la superficie asignada a sus pistas. Una buena técnica resultaría no pretender crear extensas y complicadas formas geométricas e ir creando rellenos por zonas asociándolos, o no, a alguna red Rsolapamientos. Puede ser útil para evitar tener que cubrir la placa de diferentes rellenos completamente, crear un primer relleno cubriendo toda la placa de “Z oder” = 0 para que todos los rellenos de cobre posteriores al asignarles un “Z order” > 0 prevalezcan sobre él. El relleno de cobre que abarca toda la placa suele ser una buena idea asociarlo a “GND” o también suele ser útil no asociarlo a ninguna red para que todos los huecos de la placa queden cubiertos de cobre en un inicio y a partir de dicha situación ir creando rellenos de cobre específicos para solventar las necesidades de cada zona. Por supuesto, se puede además alterar el trazado de las pistas para llegar a un equilibrio en nuestras aspiraciones sobre cuánto cobre merece cada red, o dónde lo necesita, abriéndose la posibilidad de usos avanzados como la creación de modestos disipadores con el mismo cobre de la placa para algunos componentes electrónicos.

En este ejemplo se presta atención a las redes que proporcionan energía al circuito, dando gran exten(GND que reducirá la impedancia de puesta a masa de los dispositivos. Tras cubrir los principales objetivos, también se ha atendido la cuestión de evitar claros en la placa para minimizar la cantidad de cobre que se habrá de eliminar de la placa al fabricarla. Para el proceso se prefirió que el relleno de cobre general estuviera te todo el marco del circuito queda así conectado al pin del conector de con esta acción zonas centrales de la placa con pistas perteneciente

asociado a GND ya que prácticame

r los rellenos de cobre asociados a VCC, moviendo algunas pistas sustrayendo algo de superficie a GND, como por ejemplo la esquina superior derecha de la placa. Para acabar, se crearon rellenos en todos los claros de la placa sin asociarlos a ninguna red para que se rellenaran los huecos entre pistas. Todos los rellenos tienen un aislamiento (Clearance) de 0.5 mm y Z-oders correlativos para evitar conflictos. Rellenos de cobre en placas a dos caras

odo lo explicado es aplicable a placas T a dos caras siendo extremadamente útil ocultar la capa con la cual no l inicio, teniendo una capa activa la podemos hacer/deshacer

uando se insola una placa a dos caras es muy importante la perfecta alineación y posicionamiento de los

na solución será incluir una cadena de

tolitos rotados. Dicha cadena de texto la situaremos fuera

estemos trabajando. Como ya se explicó ainvisible pulsando la tecla “ – ”. Alineación de fotolitos en placas a dos caras Cfotolitos para la obtención de una placa correcta. Para asegurar el posicionamiento correcto de los fotolitos una buetexto que aparezca en ambos fotolitos con caracteres apropiados para el alineamiento (“X”, “+”…) junto con caracteres (“F”, “R”…) que eviten colocar los fodel area de la placa para que no aparezca en la placa una vez fabricada. La copiaremos en el diseño para que aparezca en la misma orientación en dos esquinas del fotolito y en ambas capas (TOP y BOTTOM).

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bre, por jemplo en la capa BOTTOM. Seleccionaremos la cadena de texto creada y al copiarla (Ctrl+C), antes de

al colocar los fotolitos de forma que la tinta de la impresión esté en contacto con el

r A parte de lo dicho ya se

precisión una vez realizada la laca para que se ajuste a las medidas de la placa del diseño.

l postproceso de la placa y la generación de archivos a partir del diseño encaminados a su fabricación se as tablas que siempre permanece emos de minimizar o reducir el

n concreto. Entrando en “Properties Ctrl+E” en el menú contextual de cada fila en la tabla, podremos

propiedades

Para hacer esto con facilidad crearemos una cadena de texto apropiada como “- + x X F R X x + -” y la posicionaremos en la esquina superior izquierda fuera de la placa más allá de los rellenos de coesoltar la copia sobre la placa cambiaremos la capa activa a TOP (pulsando la tecla “1”) y cambiará el color del texto indicando que se encuentra ahora en la capa TOP. Ahora soltaremos la copia exactamente sobre el texto original, quedando ambos superpuestos. Seleccionaremos la cadena de texto y estaremos seleccionando a la vez el texto de la capa BOTTOM y el de la capa TOP, copiaremos (Ctrl+C) y soltaremos la copia en la esquina inferior izquierda fuera de los límites de la placa. Podremos comprobar si hemos realizado la operación correctamente al ver cambiar el color de las cadenas de texto acorde con la capa que activemos.

Aun así, una vez impresos, los fotolitos tendrían dos posibilidades a la hora de ser colocados dependiendo de cuál esté sobre cual. Podríamos prestar atención

sustrato en ambas caras de la placa ya que al imprimir los fotolitos se previó que así fueran colocados… aunque resulta complicado detectarlo utilizando buenos fotolitos extremadamente transparentes y finos. Una solución más segura será incluir algún texto en la placa orientado adecuadamente según en que capa esté con objeto de que sea leído correctamente en el cobre una vez la placa ya esté fabricada (texto normal en TOP y mirrored en BOTTOM). Ello nos permitirá asegurarnos antes de insolar, cuando introduzcamos el sustrato entre los fotolitos, de que los hemos orientado correctamente. Este texto extra orientado a evitar la ambigüedad en la superposición de los fotolitos también puede consistir simplemente en la cadena de texto “TOP” en la capa TOP y la cadena “BOTTOM” (espejada) en la capa BOTTOM, fuera del esulta sencillo y muy funcional.

recomendó incluir zonas de anticobre en las esquinas de la placa que nos permitirán centrar el sustrato entre los fotolitos o permitir recortar un sustrato mayor con

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área de la placa, lo cual

p Obteniendo los ficheros finales para los fotolitos Emaneja casi exclusivamente a partir de la tabla “Post Process”, una de labierta y que encontraremos normalmente minimizada (para verla habrtamaño de la ventana del diseño de placa), o también es posible verla: “Options > Post Process Settings…”. En dicha tabla observaremos una fila por cada capa del diseño. En el menú del 3er botón, una útil opción es “Preview” que nos permitirá ver en la ventana del diseño el futuro aspecto del fotolito asociado a una capae

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modificar todos los parámetros relativos a la creación del archivo final de cada capa. Podemos forzar el postproceso de una capa con “Run Batch” o ejecutar “Auto > Run Post Processor” para que se procesen todas las capas que tengan activado “Enable for Post Processing” en sus propiedades, lo cual se indicará en la columna “Batch Enabled” en la tabla ya que es un dato relevante. Picaremos en la cabecera de la columna “Batch Enabled” para seleccionar la columna entera y tras ello entraremos en las desactivando la opción “Enable for Post Processing”. Seleccionando las filas TOP y BOTTOM (mantiendo Ctrl pulsado) entraremos en sus propiedades modificándolas como se muestra en la captura de ventana, dejando intactos los campos “File name” y “Plot

Title”. Tras ello, entraremos en las propiedades de la capa TOP y activaremos la opción “Mirror”. Lo explicado es para placas a dos caras, si sólo nos interesa la capa BOTTOM desactivaremos “Enable for Post Processing” en las propiedades de la capa TOP. Pensando en que para una correcta insolación la tinta de la impresión en los fotolitos deberá de estar en contacto con el sustrato se llegó por lógica a la conclusión de cómo se deben imprimir siempre: -TOP: impresión reflejada!! ( [x] mirror ) -BOTTOM: impresión normal!! ([ ] mirror)

on las opciones especificadas, al ejecutar el comando “Auto > Run Post Processor” aparecerá el diálogo

a comunicación entre Capture y Layout nces > Miscellaneous > [x] Enable Intertool

na vez hemos terminado el diseño de un circuito en OrCAD Capture y tenemos la lista de conexiones, nos

nicar los cambios que realicemos en el diagrama a la placa, y la inversa, la metodología se basa en

acer cambios en el diseño del circuito

Cde impresión en que se imprimirán los fotolitos. L

ctivando en OrCAD Capture la opción “Options > prefereACommunication”, habilitaremos la comunicación en tiempo real entre OrCAD Capture y Layout, de forma que si tenemos abierta la placa y el diagrama del circuito a la vez, al seleccionar en cualquiera de los dos programas un componente o red, se resaltará también en el otro. Lo cual puede ayudarnos a identificar fácilmente elementos del diseño de placa. Para ver los dos programas a la vez resulta cómodo pulsar en Layout “Window > Half Screen” para ver simultáneamente ambos programas. Upodemos centrar en crear la placa en OrCAD Layout. Sin embargo, podríamos necesitar hacer cambios en el diseño del circuito y no querer tener que comenzar a realizar la placa de nuevo, o haber cambiado las referencias de los componentes en Layout pero desear tener una lista de materiales producida por Capture en que las referencias de los componentes coincidan con las impresas en la futura placa. Por ello ambos programas dan facilidades para poder llevar en perfecto sincronismo el diagrama del circuito y la placa asociada. Para comugenerar un archivo de cambios en el programa en que han tenido lugar y usar dicho archivo para reanotarlos en el otro programa para que se actualicen los datos que han cambiado. H

componentes o alterar las conexiones entre ellos, deberemos

acer cambios en las referencias de los componentes

Cuando tengamos que añadir/eliminar hacerlo en OrCAD Capture y una vez hayamos efectuado los cambios deseados, teniendo el proyecto resaltado en el árbol, al crear la lista de conexiones en Capture en “Tools > Create Netlist...” habremos de asegurarnos de tener la opción “Options – [x] Run ECO to Layout” activada, con lo cual si tenemos el proyecto de placa correspondiente abierto en ese momento en Layout, y si no, la próxima vez que lo abramos, se nos ofrecerá aceptar los cambios “the job’s netlist has changad. Update xxxx.MAX?” y respondiendo “Sí” se ejecutará de nuevo el proceso AutoECO actualizando los cambios en la placa respetando todas las pistas trazadas dentro de lo posible. H

se vuelvan a asignar nuevas referencias a los

eada la

ibilidad de la placa con el diagrama del circuito que creemos

Es típico que una vez se ha acabado de diseñar una placa componentes de forma secuencial; en Layout “Auto > Rename Components”. Más allá de la estética y profesionalidad que ello supone, es aconsejable hacerlo para que sea sencillo encontrar el lugar físico en la placa correspondiente a cada componente, sobre todo en placas algo complejas. Ello se debe a que se consigue que los números de las referencias de los componentes avancen en la placa siguiendo un patrón en lugar de resultar una asignación de referencias caótica en la que sería difícil dar con una en concreto. Layout utiliza como base las referencias (nombre concreto) de cada componente. Así que una vez crplaca, para mantener la compatibilidad con el diagrama del circuito, si desean cambiar las referencias de los componentes habrá que hacerlo desde Layout. Es importante si queremos mantener la compatun archivo de reanotación en Layout “Auto > Back Annotate” tras haber renombrado los componentes y, con el diseño abierto en Capture, ejecutemos “Tools > Back Annotate” especificando el archivo generado para actualizar las referencias en el diagrama del circuito.

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