Taller Ivan

GUÍA DE APRENDIZAJE 1

Electrónica digital

Pedro Javier Alvis Quevedo

Servicio Nacional de aprendizaje Regional Meta

Mantenimiento electrónico e instrumental industrial

Meta- Villavicencio

229393

1- Punto

a- Resumen cronológico de la evolución de los Circuitos integrados.

LOS PRIMEROS CIRCUITOS INTEGRADOS

Los transistores empacados individualmente eran mucho más pequeños que sus predecesores, los tubos al vacio, pero los diseñadores todavía deseaban dispositivos electrónicos más pequeños. Lo que aumento la demanda de miniaturización y motorizo la investigación en ese sentido fue el desarrollo del programa Americano de Investigación Espacial (American Space Program).

Desde algún tiempo atrás los ingenieros y científicos habían estado pensando que sería una buena idea tener disponibilidad para fabricar circuitos enteros en una sola pieza de semiconductor.

La primera discusión pública sobre esta idea se debe a un ingles experto en radares llamado G.W.A. Summer, por un escrito publicado en 1952. De todas formas no fue hasta el verano de 1958, que el Sr. Jack Kilby, trabajando para Texas Instruments, progreso en la fabricacion de componentes múltiples en una sola pieza de semiconductor. El primer prototipo de Kilby fue un oscilador de fase. El circuito estaba fabricado sobre una pastilla cuadrada de germanio, un elemento químico metálico y cristalino, que medía seis milímetros por lado y contenía apenas un transistor, tres resistencias y un condensador. a pesar de que las técnicas de manufactura subsecuentemente tomaran caminos diferentes a los tomados por Kilby, el sigue teniendo el crédito de haber creado el primer verdadero circuito integrado.

En el 1963, FAIRCHILD manufacturo un dispositivo llamado el 907 que contenía dos compuertas lógicas, las cuales consistían en cuatro transistores bipolares y cuatro resistores. El 907 también utilizo capas aislantes y estructuras internas, las cuales son características comunes en los circuitos integrados modernos.

En 1967, FAIRCHILD introdujo un dispositivo llamado el micromosaico, el cual contenía algunos cientos de transistores. La principal característica del micromosaico era que los transistores no estaban conectados entre sí. Un diseñador usaba un programa de computadoras para especificar la unción pué se requería que el dispositivo realice, y el programa determinaba las interconexiones necesarias de los transistores y construía las foto mascaras requeridas para completar el dispositivo. El micromosaico está acreditado como puntero de los circuitos integrados de aplicaciones especificas, y también como el primer dispositivo añadido con aplicación real en el diseño de computadoras.

En 1970, FAIRCHILD introdujo la rimera memoria RAM (Random Access Memory) estatica de 256 bits llamada 4100, mientras Intel anunciaba la primera RAM dinámica de 1024 bits llamada 1103, en el mismo ano.

1971 AD al 1976 AD

Con los beneficios que aporto el uso de los circuitos integrados aparece el adapta miento de los microprocesadores. Esto era evidente por si mismo por numerosas razones, entre las cuales se encuentran el gran tamaño que tenían las computadoras, su alto precio, y lo tedioso o dificultoso que era el utilizarlas.

Debido a que las computadoras eran muy grandes y por lo tanto caras, solamente las grandes instituciones podían comprarlas y solo eran utilizadas para tareas computacionalmente interinas y complicadas, lo cal explica porque las computadoras en esa época eran pocas y separadas por distancias abismales, y reduciendo a un grupo elite y exclusivo el grupo de personas que podían utilizarlas y conocer como estas trabajaban.

Debido a que la tecnología de los circuitos integrados estaba en su infancia o etapa inicial y todavía no era posible construir miles de transistores en un solo circuito integrado hasta fines de los 60's y mediados de los 70's, las computadoras se encontraban sumidas en n retardo hasta que aparecieron y se desarrollaron las distintas escalas de integración.

Las escalas de integración de los circuitos integrados aparecieron y se fueron desarrollando en la siguiente secuencia de acuerdo a la densidad de integración que poseían:

1)- Aparecieron los circuitos SSI (Small Scale Integration). Estos son los circuitos de baja escala de integración, los cuales solo contienen un máximo de 10 compuertas lógicas o 100 transistores y comprenden la época de investigación de los IC's.

2)- Aparecen los Circuitos MSI (Médium Scale Integration). Estos son los circuitos de media escala de integración, los cuales contienen entre 10 y 100 compuertas lógicas o de 100 a 1000 transistores utilizados ya más comercialmente.

3)- Se introducen los Circuitos LSI (Large Scale Integration). Estos contienen entre 100 y 1000 puertas lógicas o de 1000 a 10000 transistores los cuales expandieron un poco el abanico de uso de los IC's.

4)- Aparecen los Circuitos VLSI (Very Large Scale Integration). Los cuales contienen más de 1000 puertas lógicas o mas de 10000 transistores, los cuales aparecen para consolidar la industria de los IC's y para desplazar definitivamente la tecnología de los componentes aislados y dan inicio a la era de la miniaturización de los equipos apareciendo y haciendo cada vez mas común la manufactura y el uso de los equipos portátiles.

• La característica más notable de un Circuito Integrado es su tamaño; ya que puede contener 275, 000 transistores, además de una multitud de otros componentes como son transistores, diodos, resistencias, condensadores y

alambres de conexión, y medir desde menos de un centímetro a poco mas de tres centímetros.

• Otra de las características de los circuitos integrados es que rara vez se pueden reparar; es decir si un solo componente de un circuito integrado llegara a fallar, se tendría que cambiar la estructura completa; esto se debe al tamaño diminuto y los miles de componentes que poseen.

Las distintas necesidades existentes en cuanto al uso de IC's dieron origen a distintas familias lógicas que cumplieron con las especificaciones de potencia, voltaje y corriente de los circuitos que se diseñan en la actualidad. Por estas razones y otras más surgieron distintas familias lógicas, que se enumeran en el siguiente listado:

a. Familia RTL (Lógica de Resistores)

b. Familia DTL (Lógica de diodos y transistores)

c. Familia TTL (Lógica de transistores y transistores)

d. Familia TTL Schottky (Lógica de transistores y transistores Schottky)

e. Serie TTL 7400/5400

f. Familia IGFET o ENHANCEMENT: Efecto intensificador EMOSFET (lógica de transistores de efecto de campo complementario de oxido de metal)

g. Serie CMOS 74C/54C

h. Familia ECL (EMITTER COUPLED LOGIC)

i. Compuerta de lógica de tres estados (TRI STATE LOGIC GATE)

j. Acoplamiento entre compuertas (INTERFACE)

k. Lógica TTL con colector abierto (OPEN COLLECTOR TTL)

l. Compuerto de transmisión (BILATERAL SWITCH)

Evolución cronológica

1897 Primer tubo electrónico (de rayos catódicos).

1904 El físico Ingles Jhon Ambrose Fleming inventa el diodo de vacio (llamado válvula de vacio), que reemplaza a los relés electromecánicos (relés telefónicos) y como dispositivo biestable (con dos estados).

1906 Se obtienen diodos de silicios (semiconductores). Se construye el tríodo (equivalente al transistor pero en válvula de vacio)

1912 se construye la primera radio por Marconi

1929 se desarrolla el tiratrón y comienza la electrónica en potencia

1947 Walter Brattain, John Barden y W. Shockley inventan en los laboratorios Bell el transistor que sustituyo a la válvula de vacio por su mayor fiabilidad, su menor tamaño y su menor costo.

1950 Aparece el transistor bipolar.

1953 Shockly propone el transistor de efecto de campo (FET).

Memorias de ferrita inventadas por forrester y Wang.

1955 Descubrimiento del tiristor.

1956 Premio nobel en física a Barden, Brattain, y Shockly Kilby inventa el circuito integrado, usándose en un principios los chips de memoria.

1958 Jack Kilby inventa el circuito integrado usándose en un principio para chips de memoria

1961 Comercialización de los circuitos por Texas Instruments y Fairchild, con una pequeña escala de integración (SSI), menos de 10 componentes.

1969 Se alcanza la integración a gran escala (LSI), mas de 100 componentes y menos de 1000.

1971 Primer microprocesador (en un circuito integrado todo el procesador de una computadora), lo realizaron los ingenieros Ted Hoff y Federico Faggin en Intel y fue el 4004, de bits y 275 transistores.

1975 Se alcanza la integración a muy alta escala (VLSI), más de 1000 componentes.

1999 Se presenta el chip molecular, basado en moléculas de rotaxano, que harían las funciones de los transistores, si este proyecto finalmente se lleva a cabo un solo ordenador con un microprocesadores molecular seria más potente que la suma de todos los ordenadores que existen en la actualidad.

2000 Premio Nobel de Física para Jack Kilby por la invención del circuito integrado.

Válvula de vacio Tarjeta de silicio

Primer transistor Integrado

Intel 4004 Mini circuito integrado

b - Avances tecnológicos que contribuyeron a aumentar el nivel de integración de los ic”s

DE APLICACION ESPECÍFICA

La mayor parte del esfuerzo investigador de los últimos anos en el campo del diseño de Circuitos Integrados de Aplicación Especifica, comúnmente llamados ASIC (Aplicación Especifica integrada de Circuitos), se ha encontrado en el incremento de la velocidad y rendimiento de los sistemas digitales, consiguiéndose avances importantes que han dado lugar al desarrollo de sistemas digitales cada vez mas potentes. Estos avances, unidos a la extraordinaria progresión de la tecnología de fabricacion de dispositivos VLSI, han posibilitado el desarrollo de ASIC para el procesado digital en tiempo real de señales e imágenes, entre otras aplicaciones.

El diseño de IC's en los últimos anos se realiza tomando en cuenta los siguientes puntos:

1. Diseño de ASCIs para el procesado de imágenes y señales. Se desarrolla parte de la investigación en el diseño de ASICs para la compresión de imágenes y el procesado digital de señales, en aplicaciones de alta velocidad. En muchas ocasiones, la velocidad. En muchas ocasiones, la velocidad está limitada por las operaciones aritméticas que se deben realizar. Para aumentar la velocidad de la arquitectura se utiliza, además de la segmentación, aritmética redundante carry-save (CSA) o signed-digit (SDA), evitando la propagación del acarreo en las operaciones de suma. La investigación se centra en el desarrollo de arquitecturas VLSI para las operaciones básicas en el procesado de imágenes y señales, tales como DCT, FFT, codificación aritmética de imágenes, cuantizacion, etc.

2. Arquitecturas VLSI paralelas. El grado de desarrollo de la tecnología VLSI y la disponibilidad de metodologías para la partición y proyección de algoritmos en arquitecturas VLSI paralelas hace factible la implementación de algoritmos complejos en un único circuito integrado. La investigación se centra en el desarrollo de metodologías para la proyección de algoritmos basados en la estrategia divide-y-venceras (transformadas ortogonales, algoritmo de Viterbi, arboles, etc.) sobre arquitecturas paralelas de área-eficiente.

3. Diseño para bajo consumo de potencia. Debido a la cada vez más amplia difusión de sistemas portátiles, el diseño de estos sistemas con un bajo consumo de potencia se ha transformado en un punto de referencia. Por otra parte, se ha comprobado que en aplicaciones multimedia es la memoria donde mayor potencia se consume. Se pretende buscar aquellas organizaciones en el acceso a los datos que minimicen el consumo de potencia. Para ello será necesario aplicar transformaciones en los datos para aprovechar al máximo la localidad temporal y espacial en el acceso a los mismos.

El estado de las entradas y salidas de una puerta lógica o una compuerta se representa de la siguiente manera Falso: nivel lógico bajo o (0) binario Verdadero: nivel lógico alto o 1 binario

Punto 2 – simbología estándar

Circuitos digitales

IC Circuito integrado Símbolo genérico

Memoria Símbolo básico

Cronomedidor- 555 -

Contador binario 4 bit

Decimal codificado binario BCD a undescodificador de 7 segmentos

Contador decádico decimal codificado binario ( BCD )

Contador decádico con 10 salidas codificadas

Decodificador 1 a 4

DAC Convertidor analógico / digital

Multiplexor

Semisumador

Bascula, flip – flop

Sumador

Báscula R-S

Báscula R-S

Báscula D

Báscula D

Báscula J-K

Báscula J-K

Flip flop T

Flip flop T

Puertas lógicas

Puerta AND

Puerta AND

Puerta NAND

Puerta NAND

Puerta OR Puerta OR

Puerta NOR

Puerta NOR

Puerta O exclusiva

Puerta O exclusiva

Puerta Yexclusiva

Puerta triestado

Realiza funciones de AND y NAND

Realiza funciones de OR y NOR

Inversor

Inversor

Diferencial

Inversor Schmitt

Buffer

Buffer triestado

Buffer negado

Driver

Puertas lógicas o compuertas lógicas

Una puerta lógica o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.

Flip – flops

El corazón de una memoria son los Flip Flops, este circuito es una combinación de compuertas lógicas, A diferencia de las características de las compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos que podemos manipular con reglas preestablecidas por el circuito mismo. Esta es la representación general par un Flip Flop (comúnmente llamado "FF")

Los FF pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas que realice, y tiene dos salidas:

Las salidas de los FF sólo pueden tener dos estados (binario) y siempre tienen valores contrarios, como podemos ver en la siguiente tabla:

Las entradas de un FF obligan a las salidas a conmutar hacia uno u otro estado o hacer "flip flop" (Término anglosajón), más adelante explicaremos cómo interactúan las entradas con las salidas para lograr los efectos característicos de cada FF. El FF también es conocido como:

• "Registro Básico" término utilizado para la forma más sencilla de un FF. • "Multivibrador Biestable" término pocas veces utilizado para describir a un

FF.

Circuitos lógicos integrados

• En un circuito lógico digital se transmite información binaria (ceros y unos) entre estos circuitos y se consigue un circuito complejo con la combinación de bloques de circuitos simples.

• La información binaria se representa en la forma de. • Los circuitos lógicos se pueden representar de muchas maneras. En los

circuitos de los gráficos anteriores la lámpara puede estar encendida o apagada ("on" o "off"), dependiendo de la posición del interruptor. (apagado o encendido)

Los Circuitos Lógicos están compuestos por elementos digitales como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y otras combinaciones muy complejas de los circuitos antes mencionados.

Contadores de modulo

Un contador (counter en inglés) es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto, almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural (contador de décadas).

Clasificación de los contadores

• Según la forma en que conmutan los biestables, podemos hablar de contadores síncronos (todos los biestables conmutan a la vez, con una señal de reloj común) o asíncronos (el reloj no es común y los biestables conmutan uno tras otro).

• Según el sentido de la cuenta, se distinguen en ascendentes, descendentes y UP-DOWN (ascendentes o descendentes según la señal de control).

• Según la cantidad de números que pueden contar, se puede hablar de contadores binarios de n bits (cuentan todos los números posibles de n bits, desde 0 hasta 2n − 1), contadores BCD (cuentan del 0 al 9) y contadores Módulo N (cuentan desde el 0 hasta el N-cuarto.

El número máximo de estados por los que pasa un contador se denomina módulo del contador. Este número viene determinado por la expresión 2^n donde n indica el número de bits del contador. Ejemplo, un contador de módulo 4 pasa por 4 estados, y contaría del 0 al 3. Si necesitamos un contador con un módulo distinto de 2^n, lo que haremos es añadir un circuito combinacional.

El módulo de un contador especifica la máxima cuenta que el alcanza antes de reciclar. Los contadores módulo 10 son muy populares porque ellos reciclan después de caer el décimo pulso de entrada, y por lo tanto proveen una manera fácil de contar en decimal. Ellos son a menudo llamados CONTADORES DE DECADAS BCD (Binario Codificado a Decimal), y siempre tienen solamente cuatro terminales de salida (representan desde el 0000 hasta el 1001). Los contadores que están diseñados para aprovechar al máximo los cuatro bits del Word nibble (medio byte) de salida, se llaman contadores HEXADECIMALES (representan desde el 0000 hasta el 1111). Los contadores pueden tener una variedad de controles de entrada. Un contador típico, por ejemplo, se puede programar para que cuente hacia arriba o hacia abajo (Up/Down). Puede también tener entradas de control para regresar la cuenta a 0's, iniciar la cuenta en cualquier valor deseado, o para indicar los momentos en los cuales el contador debe trabajar. Estos últimos terminales son los habilitadores, o entradas ENABLE. Debido a que los contadores almacenan la cuenta acumulada hasta que llegue el próximo pulso clock, ellos pueden ser considerados STORAGE REGISTERS.

Multiplexores

Los Multiplexores son circuitos Combi nacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida.

En el campo de la electrónica el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido. Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo.

Diseño en Electrónica Digital

Estos circuitos combi nacionales poseen 2n líneas de entrada de datos, 1 línea de salida y n entradas de selección. Las entradas de selección indican cuál de estas líneas de entrada de datos es la que proporciona el valor a la línea de salida.

También se pueden construir multiplexores con mayor número de entradas utilizando multiplexores de menos entradas, utilizando la composición de multiplexores.

En electrónica digital, es usado para el control de un flujo de información que equivale a un conmutador. En su forma más básica se compone de dos entradas de datos (A y B), una salida de datos y una entrada de control. Cuando la entrada de control se pone a 0 lógico, la señal de datos A es conectada a la salida; cuando la entrada de control se pone a 1 lógico, la señal de datos B es la que se conecta a la salida....

El multiplexor es una aplicación particular de los decodificadores, tal que existe una entrada de habilitación (EN) por cada puerta AND y al final se hace un OR entre todas las salidas de las puertas AND.

La función de un multiplexor da lugar a diversas aplicaciones:

1. Selector de entradas. 2. Serializador: Convierte datos desde el formato paralelo al formato serie. 3. Transmisión multiplexada: Utilizando las mismas líneas de conexión, se

transmiten diferentes datos de distinta procedencia. 4. Realización de funciones lógicas: Utilizando inversores y conectando a 0 ó 1

las entradas según interese, se consigue diseñar funciones complejas, de un modo más compacto que con las tradicionales puertas lógicas,

Según la forma en que se realice esta división del medio de transmisión, existen varias clases de multiplexación:

5. Multiplexación por división de frecuencia 6. Multiplexación por división de tiempo 7. Multiplexación por división de código 8. Multiplexación por división de longitud de onda

Demultiplexores

Una de las aplicaciones más características de los decodificadores era su transformación en los circuitos digitales denominados demultiplexores.

Un demultiplexor consta de una entrada de datos, varias señales de control y las líneas de salida

El demultiplexor es un circuito destinado a transmitir una señal binaria a una determinada línea, elegida mediante un seleccionador, de entre las diversas líneas existentes. El dispositivo mecánico equivalente a un demultiplexor será un conmutador rotativo unipolar, de tantas posiciones como líneas queramos seleccionar. El seleccionador determina el ángulo de giro del brazo del conmutador.

En electrónica digital, un demultiplexor es un circuito combinacional que tiene una entrada de información de datos d y n entradas de control que sirven para

seleccionar una de las 2n salidas, por la que ha de salir el dato que presente en la entrada. Esto se consigue aplicando a las entradas de control la combinación binaria correspondiente a la salida que se desea seleccionar. Por ejemplo, si queremos que la información que tenemos en la entrada d, salga por la salida S4, en la entrada de control se ha de poner, de acuerdo con el peso de la misma, el valor 100, que es el 4 en binario.

Codificadores

Hacen la función inversa de los decodificadores. Tiene 2n entradas y n salidas. Hay dos tipos de decodificadores:

• Con prioridad: Se pueden activar varias entradas, y tiene prioridad la entrada de mayor valor decimal.

• Sin prioridad: Sólo se puede activar una entrada. Si se activan más, la salida es indefinida.

• Un codificador es un circuito combinacional con 2N entradas y N salidas, cuya misión es presentar en la salida el código binario correspondiente a la entrada activada.

• Existen dos tipos fundamentales de codificadores: codificadores sin prioridad y codificadores con prioridad. En el caso de codificadores sin prioridad, puede darse el caso de salidas cuya entrada no pueda ser conocida: por ejemplo, la salida 0 podría indicar que no hay ninguna entrada activada o que se ha activado la entrada número 0. Además, ciertas entradas pueden hacer que en la salida se presente la suma lógica de dichas entradas, ocasionando mayor confusión. Por ello, este tipo de codificadores es usado únicamente cuando el rango de datos de entrada está correctamente acotado y su funcionamiento garantizado.

ALU

En computación, la unidad aritmético lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de aritmética lógica unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.

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Display de siete segmentos

El visualizador de siete segmentos (llamado también display) es una forma de representar números en equipos electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente. Cada segmento tiene la forma de una pequeña línea. Se podría comparar a escribir números con cerillas o

fósforos de madera.

El display de 7 segmentos o visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED (diodos emisores de luz) típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número

Display de 16 segmentos

Es muy parecido al de 7 segmentos, pero usa 16 segmentos para poder representar un mayor número de caracteres y en este caso signos especiales como los que se muestra la figura (e).

Una matriz

En realidad una matriz de puntos ordenados de siete filas de 5 puntos por cada fila, como es lógico pensar la capacidad de realizar símbolos o caracteres es ahora superior a la del display de 16 segmentos.

LCDs

Difieren de otro tipo de display que no generan luz sino trabajan con reflexión de la luz. El principio de funcionamiento es sencillo, estos cristales líquidos están formados por una molécula nematica y se alinea con una estructura simétrica. En estado el material es trasparente, un campo eléctrico provoca que las moléculas se desalineen de una manera opaca a la luz. De esta manera aplicando o no aplicando un campo eléctrico.

CIRCUITOS INTEGRADOS TTL

Esta familia utiliza elementos que son comparables a los transistores bipolares diodos y resistores discretos, y es probablemente la mas utilizada. A raíz de las mejoras que se han realizado a los CI TTL, se han creado subfamilias las cuales podemos clasificarlas en:

1. TTL estándar. 2. TTL de baja potencia (L). 3. TTL Schottky de baja potencia (LS). 4. TTL Schottky (S). 5. TTL Schottky avanzada de baja potencia (ALS). 6. TTL Schottky avanzada (AS).

Lógica transistor-transistor

Punto - 3

Lógica transistor-transistor (TTL) es una clase de circuitos digitales construidos a partir de los transistores bipolares (BJT) y resistencias. Se llama lógica transistor-transistor, porque tanto la función de compuerta lógica (por ejemplo, Y) y la función de amplificación se llevan a cabo por los transistores (en contraste con RTL y DTL). Se caracteriza por ser un generalizado de circuitos integrados (IC) de la familia utiliza en muchas aplicaciones, tales como computadoras, controles industriales, equipos de prueba e instrumentación. Electrónica de consumo, sintetizadores etc. TTL también se convirtió en importante, ya que su bajo costo hizo las técnicas digitales económicamente viable para las tareas que antes hacían las analógicas.

ECL

La estructura ECL se basa en un par diferencial (Q1-Q2 y Q3) en el que una rama se conecta a una tensión de referencia, que determina el umbral ALTO / BAJO y la otra rama con n transistores en paralelo a las n entradas. Del diferencial se pueden obtener simultáneamente dos salidas con la salida y la salida negada y muy bajo jitter entre ellas. Estas salidas se llevan, finalmente, a sendos seguidores de emisor para proporcionar ganancia en corriente y el fan-out adecuado, que en muchos casos pueden alimentar líneas de 50Ω directamente. Es común la presencia de pines de alimentación separados para estos últimos transistores ya que, a diferencia del par diferencial, su corriente varía con la señal si no están los dos transistores conectados a impedancias iguales. Alimentándolos separadamente se evita que estas variaciones alcancen el par diferencial.

CMOS

Es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados. Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.

En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, procesadores digitales de señales y muchos otros tipos de circuitos integrados digitales cuyo consumo es considerablemente bajo.

Familias lógicas

TTL-74 ECL CMOS

Fan-Out

10 salidas 25 salidas 50 salidas

Fan-in 10 entradas 25 entradas 50 entradas

Retardo de propagación.

10(ns) 2(ns) 25(ns)

Niveles de tensión lógicos permitidos.

0'2V y 0'8V -1.63V y -5.2 V 3V a 15 V

Disipación de potencia.

10(mW) 25(mW) 0.1(mW)

Tensión de alimentación.

4,75V y los 5,25V

-5.2v 3V a 15 V

PUNTO-4

CMOS

AND OR NAND NOR NOT X‐OR YES

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

MIN

NOM

MAX

UNID

Vcc ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

‐0,5 ‐ 7 V ‐ ‐ ‐ ‐

4.5 ‐

5.5 V

4,5 ‐

5,5 V

0,5 ‐ 7 V

Vil ‐ ‐

3.0 V ‐ 2

1.5 V ‐ ‐ 3 V ‐ ‐

3.0 V ‐

0,8 V ‐

1,35 V ‐ ‐

1,35 V

ViH

7.0 ‐ ‐ V

7.0 6 ‐ V 7 ‐ ‐ V

7.0 ‐ ‐ V 2 ‐ V

3,2 ‐ V

3,2 ‐ V

Ta

‐40

85 °C

‐40 ‐

85 °C

‐40 ‐

85 °C

‐40 ‐

85 °C

‐40 ‐

85 °C

40 ‐

85 °C 40 ‐

85 °C

TpLH ‐

40

100 ns

40 ‐

100 ns

50 ‐

100 ns ‐

50

100 ns ‐ ‐

23 ns ‐ ‐

30 ns ‐ ‐

19 ns

TpHL ‐

50

100 ns

40 ‐

100 ns

50 ‐

100 ns

50

100 ns ‐ ‐

23 ns ‐ ‐

30 ns ‐

19 ns

Iil ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Iih ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Voh

9.95 ‐ ‐ V ‐

10 ‐ V

9.95 ‐ ‐ V

9.95 V

4,4 ‐ ‐ V

4,4 ‐ V ‐ ‐ ‐ ‐

Vol ‐

0.5 V ‐ 0

0.05 V ‐

0.05 V ‐‐

0,05 V ‐ ‐

0,1 V ‐ ‐

0,1 V ‐ ‐

0,1 V

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1,3 ‐ ‐

m A

1,1 ‐

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m A

1,3 ‐ ‐

m A

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Ioh

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m A

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m A ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

TTL STANDARD

AND 7408

OR 7432

NOT 7404

NAND 7400

MIN NOM MAX MIN NOM MAX MIN NOM MAX MIN NOM MAX

VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.8 ‐ ‐ ‐0.8 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4

IOL ‐ ‐ 16 ‐ ‐ 16 ‐ ‐ 16 ‐ ‐ 16

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70

MIN TYP MAX MIN TYP MAX MIN TYP MAX MIN TYP MAX

tPLH ‐ 17.5 27 ‐ 10 15 ‐ 12 22 ‐ 11 22

tPHL ‐ 12 19 ‐ 14 22 ‐ 8 15 ‐ 7 15

TTL STANDARD

NOR 7402

X‐OR 7486

X‐NOR YES 7407


VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.8 ‐ ‐ ‐

IOL ‐ ‐ 16 ‐ ‐ 16 ‐ ‐ 40

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 12 22 ‐ 15 23 ‐ ‐ 6 10

tPHL ‐ 8 15 ‐ 11 17 ‐ ‐ 20 30

TTL ‐ S AND 74S08

OR 74S32

NOT 74S04

NAND 74S00


VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 4 7 ‐ 10 15 ‐ 3 4.5 ‐ 3 4.5

tPHL ‐ 4 7 ‐ 14 22 ‐ 3 5 ‐ 3 5

TTL ‐ S NOR 74S02

X‐OR 74S86

X‐NOR YES

74S07


VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 40

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 3.5 6.6 ‐ 7 10.5 ‐ ‐ 6 10

tPHL ‐ 3.5 5.5 ‐ 6.5 10 ‐ ‐ 20 30

TTL ‐ LS

AND 74LS08

OR 74LS32

NOT 74LS04

NAND 74LS00


VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4

IOL ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 8 15 ‐ 14 22 ‐ 9 15 ‐ 9 15

tPHL ‐ 10 20 ‐ 14 22 ‐ 10 15 ‐ 10 15

TTL ‐ LS

NOR 74LS02

X‐OR 74LS86

X‐NOR 74LS266

YES 74LS07


VCC 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐

IOL ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 40

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 10 15 ‐ 12 23 ‐ ‐ 6 10

tPHL ‐ 10 15 ‐ 10 17 ‐ ‐ 20 30

TTL ‐ AS

AND 74AS08

OR 74AS32

NOT 74AS04

NAND 74AS00


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐2

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 1 5.5 ‐ 1 5.8 ‐ 1 5 ‐ 1 4.5

tPHL ‐ 1 5.5 ‐ 1 5.8 ‐ 1 4 ‐ 1 4

TTL ‐ AS

NOR 74AS02

X‐OR 74AS86

X‐NOR 74AS810

YES 74AS1034A


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐2 ‐ ‐ ‐48

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 48

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 1 4.5 ‐ 2 7.5 ‐ 1.6 5.1 ‐ 1 6

tPHL ‐ 1 4.5 ‐ 2 6.5 ‐ 2.2 5.4 ‐ 1 6

TTL ‐ ALS

AND 74ALS08

OR 74ALS32

NOT 74ALS04

NAND 74ALS00A


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4

IOL ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 4 14 ‐ 3 14 ‐ 3 11 ‐ 3 11

tPHL ‐ 3 10 ‐ 3 12 ‐ 2 8 ‐ 2 8

TTL ‐ ALS

NOR 74ALS02

X‐OR 74ALS86

X‐NOR 74ALS810

YES 74ALS1034A


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐0.4 ‐ ‐ ‐15

IOL ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 8 ‐ ‐ 24

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 1 12 ‐ 3 17 ‐ 5 20 ‐ 1 8

tPHL ‐ 1 10 ‐ 2 12 ‐ 3 14 ‐ 1 8

TTL ‐ F AND 74F08

OR 74F32

NOT 74F04

NAND 74F00A


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IIK ‐ ‐ ‐18 ‐ ‐ ‐18 ‐ ‐ ‐18 ‐ ‐ ‐18

IOH ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 2.2 6.6 ‐ 2.2 6.6 ‐ 1.6 6 ‐ 1.6 6

tPHL ‐ 1.7 6.3 ‐ 2.2 6.3 ‐ 1 5.3 ‐ 1 5.3

TTL ‐ F

NOR 74F02

X‐OR 74F86

X‐NOR

YES


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IIK ‐ ‐ ‐18 ‐ ‐ ‐18

IOH ‐ ‐ ‐1 ‐ ‐ ‐1

IOL ‐ ‐ 20 ‐ ‐ 20

TA 0 ‐ 70 0 ‐ 70


tPLH ‐ 1.7 6.5 ‐ 3 6.5

tPHL ‐ 1 5.3 ‐ 3 6.5

TTL ‐ HCT AND

74A HCT 08 OR

74HCT32 NOT

74HCT04 NAND

74HCT00A


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc

IOL 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc

Δt/Δv ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500

TA ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85


tpd Vcc=4.5V ‐ ‐ 30 ‐ ‐ 30 ‐ ‐ 25 ‐ ‐ 25

Vcc=5.5V ‐ ‐ 27 ‐ ‐ 27 ‐ ‐ 23 ‐ ‐ 22

TTL ‐ HCT

NOR 74HCT02

X‐OR 74HCT86

X‐NOR 74HCT266

YES 74HCT34


VCC 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5

VIH 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐ 2 ‐ ‐

VIL ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8 ‐ ‐ 0.8

IOH 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc

IOL 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc 0 ‐ Vcc

Δt/Δv ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500 ‐ ‐ 500

TA ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85 ‐40 ‐ 85


tpd Vcc=4.5V ‐ ‐ 25 ‐ ‐ 22 ‐ ‐ 32 ‐ ‐ 24

Vcc=5.5V ‐ ‐ 22 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

VCC = Voltaje DC suministrado Unidad = Voltios (V) VIH= Nivel alto de voltaje de entrada Unidad = Voltios (V) VIL= Nivel bajo de voltaje de entrada Unidad = Voltios (V) IOH= Nivel alto de corriente de salida Unidad = Voltios (mA) IOL= Nivel bajo de correinte de salida Unidad = Voltios (mA) TA= Operación temperatura ambiente Unidad = Grados centigrados (°C) tPHL /tPLH = tpd = tiempo de retardo de propagación, en la salida de un nivel bajo a alto/ tiempo de retardo de propagación, en la salida de un nivel alto a bajo. Unidad = Nanosegundos (ns)

Punto - 5

Manuales Manual de un analizador logico

1. Concepto de analizador lógico 1.1. Unidad de entrada 1.2. Memoria de adquisición 1.3. Unidad de control de adquisición 1.4. Unidad de visualización 2. Modos de funcionamiento 3. Descripción del analizador lógico LA-2124A 4. Software del analizador lógico LA-2124A 4.1. Parámetros de captura 4.2. Inicio de la adquisición 4.3. Configuración de los canales 4.4. Guardar datos en fichero 4.5. Colores 4.6. Pantalla de estado 4.7. Cursores 1. Concepto de analizador lógico Un analizador lógico es un instrumento electrónico orientado a la verificación de circuitos digitales secuenciales. Es un dispositivo cuyo objetivo es visualizar un conjunto de valores digitales durante un periodo de tiempo de adquisición. Por lo tanto el analizador lógico: - Sólo adquiere muestras que tomen unos valores discretos. - Adquiere varias muestras simultáneamente para poder observar un conjunto de líneas digitales (por ejemplo un bus). - Las muestras pueden tomar diferentes valores a lo largo del tiempo de adquisición. - Las muestras se almacenan en una memoria digital interna, llamada memoria de adquisición, para su posterior observación. Un analizador lógico representa las señales de forma semejante a un osciloscopio: el eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical el valor de la señal. Sin embargo, un osciloscopio representa señales analógicas que pueden tomar infinitos valores entre unos límites establecidos y que normalmente son periódicas. El número de señales a visualizar en un osciloscopio es reducido dependiendo del número de canales del equipo (de 1 hasta 4 normalmente). A diferencia del osciloscopio, que trata de representar las señales con gran resolución de voltaje y precisión temporal, los objetivos de los analizadores lógicos son los siguientes: - Representar simultáneamente un gran número de señales (en general superior a 16). - Visualizar las señales mediante el nivel lógico (“0”/“1”) que representan en el circuito y no

mediante valores precisos de voltaje. - Observar el estado de las señales entorno a la aparición en varias líneas de un determinado patrón de bits (condición de disparo o trigger). Dado que el analizador lógico no observa señales periódicas y la memoria de adquisición es limitada, es necesario determinar el momento en que se desea realizar la adquisición. Esto se consigue mediante el establecimiento de una condición de disparo (trigger) que es la que determina cuando se comienza a guardar las muestras en la memoria de adquisición. La condición de disparo puede ser un patrón de bits determinado de las señales que se quieren visualizar o puede ser una señal de disparo externa. Cuando se utiliza una condición de disparo, el analizador lógico empieza a muestrear de forma continuada al recibir la orden de inicio y hasta que se produce la condición de disparo. Cuando se cumple la condición de disparo, las muestras se empiezan a guardar en la memoria (pre-trigger) o se guardan las últimas muestras (post-trgger). Al usuario se le muestran los datos almacenados en la memoria de adquisición que incluyen la condición de disparo. Por ello, los analizadores lógicos resultan adecuados para observar relaciones temporales entre múltiples líneas de datos, como por ejemplo, el bus de datos o direcciones de un sistema basado en microprocesador.

1.1. Unidad de entrada La unidad de entrada es la encargada de detectar los niveles eléctricos de las señales conectadas a los canales de entrada del analizador lógico. Estos niveles se guardan como valores binarios en la memoria de adquisición. Los niveles eléctricos se pueden programar para definir el umbral que determina si el valor de la

señal es un 0 o un 1. El ancho de banda depende de la máxima frecuencia de muestreo que permite el analizador lógico. 1.2. Memoria de adquisición La memoria de adquisición es una memoria de tamaño limitado donde se guardan las muestras adquiridas de forma continuada durante el proceso de adquisición. Las muestras almacenadas en esta memoria pueden ser observadas por el usuario en la unidad de visualización. Esta memoria se caracteriza por su tamaño, que determina el número de muestras que se pueden almacenar, y por su ancho que determina el tamaño del vector binario (número de canales), es decir, el número máximo de muestras que puede ser adquirido simultáneamente. 1.3. Unidad de control de adquisición Esta unidad es la encargada de controlar la adquisición de las muestras. Se puede programar la adquisición utilizando un reloj interno o tomando como referencia los flancos de subida o bajada de un reloj externo. También se encarga de detectar la aparición de una condición de disparo (trigger) y detener la adquisición. El punto donde se encuentra la condición de disparo determina el tipo de disparo en función del momento que interese observar: Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 4 - Pre-disparo (pre-trigger): la información que se almacena es toda la que sigue a la aparición de la condición de disparo. - Post-disparo (post-trigger): se guarda en la memoria de adquisición todas las muestras anteriores a la condición de disparo. - Disparo intermedio: la memoria de adquisición tiene muestras anteriores y posteriores a la condición de disparo. La unidad de control se encarga de preparar la información para su presentación en la unidad de visualización. También determina el modo de adquisición. Los modos de adquisición dependen del modelo de analizador (modo continuo, única con condición de disparo, repetitiva con condición de disparo, etc.). 1.4. Unidad de visualización Constituye el interfaz de usuario. Desde esta unidad se observan las muestras adquiridas, se programan los diversos parámetros de adquisición (reloj externo o interno, frecuencia de muestreo, umbral

de nivel 0 y 1, modo de adquisición, etc.), y se determina la forma de visualización (binario, octal o hexadecimal, señales individuales o buses, etc.). 2. Modos de funcionamiento Un analizador lógico puede operar de dos modos fundamentales, como analizador temporal o como analizador de estados. La diferencia entre ambos modos viene determinada por el origen de la señal de reloj que determina los instantes de muestreo de las señales externas. Si esta señal se genera internamente por el instrumento se tiene un analizador de tiempos. Por el contrario, si esta señal proviene de la señal de reloj del circuito externo (impulsos de sincronismo que determinan la evolución del sistema secuencial) se tiene un analizador de estados. Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 5 3. Descripción del analizador lógico LA-2124A El analizador lógico que se utiliza en el laboratorio (LA-2124A) permite observar hasta 24 señales digitales simultáneamente. Este analizador lógico tiene un tamaño de memoria de adquisición de 128 K y la frecuencia máxima de muestreo es de 160 MHz. Para la conexión de las señales a muestrear dispone de un conector con 40 terminales. Estos terminales se organizan de la siguiente manera: - Fila superior (20 terminales) 00 al 15: canales 0 al 15 para conexión de 16 señales digitales para muestreo. Clk: entrada de reloj externo. Trig: salida de disparo (trigger externo). Para utilizar como señal de disparo de un circuito externo. Gnd: terminales de tierra. - Fila inferior (20 terminales) 16 al 23: canales 16 al 23 para conexión de 8 señales digitales para muestreo. Nc: terminales no conectados. Gnd: terminales de tierra.

Puesto que tiene que haber un nivel de referencia común entre el analizador y el circuito bajo prueba, el analizador dispone de cuatro terminales de tierra (GND).

El analizador no dispone de pantalla de visualización ni panel de control por lo que se conecta a un ordenador a través del puerto USB 2.0. Para programar los parámetros de adquisición y visualizar la evolución de las señales externas en la pantalla del ordenador se utiliza el software proporcionado por el fabricante.

4. Software del analizador lógico LA-2124A La pantalla principal del programa del analizador lógico LA-2124A es la que se muestra a

En esta pantalla se muestra un ejemplo donde se ve la evolución de las señales de un contador de 4 bits. Se visualiza la salida del contador como un bus que agrupa las señales de los canales 0, 1, 2 y 3 donde están conectadas dichas salidas (CONTADOR). También se visualizan las señales de carga en paralelo (CP), selección de contaje ascendente/descendente (U/D) y la señal de reloj que hace evolucionar al contador (RELOJ). 4.1. Parámetros de captura Antes de iniciar un muestreo de las señales de un determinado circuito, el usuario debe configurar las opciones de adquisición del analizador lógico. Los principales parámetros de adquisición se pueden programar desde el menú, desde la ventana emergente de parámetros que se abre al pulsar el botón derecho del ratón o desde la barra de herramientas.

Trigger word Permite establecer la condición de disparo. Está formado por una palabra de 24 bits (1 bit por cada canal de adquisición). Cada bit (canal) puede fijarse a “0”, “1” o “X” (no importa el nivel en que se encuentre). El canal 0 se corresponde con el bit situado en pantalla más a la derecha y el canal 24 con el situado más hacia la izquierda. La condición de disparo establecida es el patrón que el analizador lógico necesita que se cumpla para iniciar la captura de datos cuando en el modo de adquisición se ha seleccionado una opción de captura que tenga en cuanta la condición de disparo (single o normal). También se puede programar que la captura de datos se inicie cuando todos los canales coinciden con la condición de disparo (AND) o cuando alguno de los 24 canales cumpla la condición (OR). La condición de disparo se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (parte derecha de la barra). - Source Establece qué señal de reloj utiliza el analizador lógico para muestrear las señales de entrada. Puede configurarse como: Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 8 • Internal: Define el funcionamiento como analizador de tiempos. El analizador lógico utiliza el

reloj interno para determinar los instantes de muestreo. Una vez seleccionada esta opción se determinará la frecuencia de muestreo con el parámetro Rate. • External rising: Define el funcionamiento como analizador de estados. El analizador lógico muestrea las señales de entrada en los flancos de subida de la señal de reloj externo. El reloj externo se conecta al analizador lógico en el canal Clk de su conector de 40 terminales. La frecuencia máxima de las señal de reloj externo es 80 MHz. • External falling: Define el funcionamiento como analizador de estados. El analizador lógico muestrea las señales de entrada en los flancos de bajada de la señal de reloj externo. El reloj externo se conecta al analizador lógico en el canal Clk de su conector de 40 terminales. La frecuencia máxima de las señal de reloj externo es 80 MHz. Este parámetro se programa desde la ventana emergente de parámetros o desde la barra de menú (<Timing> <Clock Source>). - Voltage Este parámetro define el umbral de voltaje que determina si el valor de la señal es un 0 o un 1. Se puede seleccionar un umbral de voltaje entre –1V y +3V en intervalos de 50 mV. El umbral de voltaje se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (casilla donde aparece un valor expresado en voltios). - Logic Este parámetro selecciona cuándo se produce el disparo que inicia la captura de datos. Se pueden seleccionar dos valores: • True: El disparo se produce cuando aparecen en los canales de entrada los niveles lógicos de la condición de disparo. • False: El disparo se produce cuando no aparecen en los canales de entrada los niveles lógicos de la condición de disparo. La lógica de la condición de disparo se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (casilla donde aparece el valor true o false). - Mode Este parámetro determina el modo de adquisición. Puede configurarse como: • Single: El analizador lógico busca que se cumpla la condición de disparo. Cuando se cumple la condición de disparo se produce una adquisición completa de muestras para llenar la memoria interna y el analizador se para mostrando en pantalla las señales muestreadas.

• Normal: El analizador lógico busca que se cumpla la condición de disparo. Cuando se cumple la condición de disparo se produce una adquisición completa de muestras para llenar la memoria Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 9 interna y el analizador vuelve a buscar la condición de disparo repitiendo el proceso de captura hasta que el usuario pare la adquisición pulsando el botón STOP en la barra de herramientas. Las señales se actualizan en pantalla cada vez que se detecta la condición de disparo. • Auto: Los datos se adquieren continuamente sin tener en cuenta la condición de disparo. La adquisición se inicia cuando el usuario pulsa el botón GO en la barra de herramientas y se para cuando el usuario pulsa el botón STOP. Las señales se visualizan en “tiempo real” en pantalla. El modo de adquisición se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (casilla donde aparece el valor Single, Normal o Auto). - Memory Este parámetro define la cantidad de muestras que el analizador lógico almacena en cada adquisición. Se pueden programar dos valores: 128 K o 2 K. Hay que tener en cuenta que el software sólo transfiere datos al ordenador cuando se ha completado una adquisición con la cantidad de muestras seleccionada. Este parámetro influye en el tiempo que el usuario puede ver la evolución de las señales. El usuario podrá ver la evolución de las señales por un tiempo igual al tamaño de memoria seleccionado multiplicado por el periodo de muestreo. Por ejemplo, si se selecciona un tamaño de memoria de 128 K y la frecuencia de muestreo es de 100 kHz (1 muestra cada 10 μs), el analizador lógico grabará datos para un tiempo de 128 x 1024 x 10 μs = 1,32 s. El tamaño de memoria se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (casilla donde aparece el valor 128 K o 2 K). - Rate Determina la frecuencia de muestreo cuando se utiliza reloj interno (frecuencias disponibles: 5 kHz a 160 MHz). Cuando se utiliza la señal de reloj externa este parámetro no tiene efecto. Además, en este caso, las unidades de tiempo no son reales puesto que el analizador no puede detectar la frecuencia del reloj externo. Sin embargo, si la frecuencia del reloj externo coincide con alguna de las disponibles en el

parámetro Rate se pueden hacer medidas de tiempo con mayor precisión. La frecuencia de muestreo se puede programar abriendo la ventana emergente de parámetros o desde la barra de herramientas (casilla donde aparece un valor expresado en kHz). 4.2. Inicio de la adquisición Una vez configurados los parámetros de captura con los valores adecuados, el usuario debe pulsar el botón GO de la barra de herramientas para iniciar la adquisición de datos. El analizador lógico procede entonces al muestreo de las señales conectadas a los canales de entrada de acuerdo a los parámetros programados y al modo de adquisición elegido. Para detener la adquisición de datos el usuario debe pulsar el botón STOP de la barra de herramientas. Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 1 0 4.3. Configuración de los canales El usuario puede configurar las señales que desea ver en la pantalla de evolución temporal (timing view) y en la pantalla de estados (statelist), el nombre de las señales y agrupar señales formando un bus. Para configurar los canales que el usuario desea visualizar en la pantalla temporal y en la de estados se debe seleccionar desde la barra de menú la secuencia <View> <Channel/State/Timing setup>. Entonces el programa abrirá una ventana como la que se muestra a continuación.

En esta pantalla el usuario puede configurar las siguientes características: - Descripción del canal (Channel Edit) En la primera fila junto a la etiqueta “Channel Edit” hay dos botones para seleccionar el canal de entrada (de 0 a 23) que se quiere editar. Una vez seleccionado un canal, el usuario puede darle el descriptor que desee en la casilla situada a la derecha del canal seleccionado. Este descriptor es el que aparecerá en la lista de señales a seleccionar para cada una de las pistas de la pantalla

temporal (Timing Track). - Pantalla temporal (Timing View x) El programa permite tener varias pantallas temporales abiertas a la vez. El usuario puede configurar cada una de estas pantallas temporales de distinta forma. El usuario puede seleccionar la pantalla temporal cuyas características desea editar mediante los botones situados junto la etiqueta “Timing View x”, siendo “x” el número de la pantalla temporal seleccionada. - Estados (State x) Los botones situados a la derecha de la etiqueta “State x” sirven para seleccionar cada uno de los 16 estados (de State 0 a State 15) que se pueden visualizar en la pantalla de estados (statelist). Una vez seleccionado un determinado estado, en las casillas de la derecha el usuario puede asignarle un bus de los posibles 30 que permite definir el programa y programar si se activa su visualización (Turn On) o no (Turn Off). Cuando el usuario habilita la visualización de la pantalla de estados (en la barra menú con la secuencia <View> <State of logic analyzer>), el programa mostrará en la parte inferior de la pantalla temporal un listado con el valor de los buses cuya visualización se ha activado para cada punto de muestreo. Laboratorio de Electrónica Digital Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Vigo 1 1 - Pistas o líneas de la pantalla temporal (Timing Track x) El usuario puede configurar las señales que desea visualizar en cada línea o pista de la pantalla temporal. Se pueden visualizar hasta 28 señales o buses simultáneamente (Timing Track 0 hasta Timing Track 27). Los botones situados a la derecha de la etiqueta “Timing Track x” sirven para seleccionar cada una de las 28 pistas. Una vez seleccionada una pista, el usuario puede configurar en las casillas de la derecha el canal o bus que desea asignar a la pista, el nombre que quiere que aparezca en la pantalla que definirá a la señal conectada en dicho canal, si se activa su visualización (Turn On) o no (Turn Off) y el ancho o resolución de su presentación en pantalla (Height 16 hasta Height 36). El nombre de la señal también se puede editar directamente en la pantalla temporal pulsando con el botón izquierdo del ratón en la casilla del nombre (situada justo a la izquierda de la representación temporal de la señal en pantalla) y escribiendo directamente el nombre deseado en la casilla.

Por ejemplo, en la ventana que se ha puesto anteriormente se corresponde con la configuración del ejemplo del contador visto al inicio del apartado 4 y se puede ver que en la pista 1 se configura para que se visualice la señal del canal 5 (carga en paralelo) a la que se da el nombre “CP” activando su visualización con el máximo ancho (Height 36). - Configuración de buses (Group Edit) El usuario puede definir buses (agrupación de señales) pulsando el botón Group Edit o directamente desde la barra de menú con la secuencia <View> <Group edit>. La ventana que se abre para definir buses es la que se muestra a continuación.

Manual Osciloscopio análogo TERMINOLOGÍA ¿Qué es un osciloscopio? El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el Voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo. ¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?. Básicamente: • Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal. • Determinar directamente el ángulo de desfase entre dos señales. • Determinar indirectamente la frecuencia de una señal. ¿Qué tipos de osciloscopios existen? Los Osciloscopios pueden ser analógicos ó digitales. Los primeros trabajan directamente con

La señal aplicada, está una vez amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical Proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un Conversor analógico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la señal de entrada, Reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla. EL MANEJO DE LOS CONTROLES DEL OSCILOSCOPIO COMIENZA EN LA PÁGINA 6 Página 2 Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es Prioritario visualizar variaciones de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios Digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de Tensión que se producen aleatoriamente). En este curso solo nos limitaremos a utilizar el Osciloscopio en modo analógico. ¿Cómo funciona un osciloscopio analógico? Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario Detenerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Nos Centraremos en el tipo analógico ya que es el que vamos a utilizar en este curso. Osciloscopios analógicos Cuando se conecta la sonda a un circuito, la señal atraviesa esta última y se dirige a la sección Vertical.. La salida de este bloque ataca las placas de deflexión verticales (que naturalmente Están en posición horizontal) y que son las encargadas de desviar verticalmente el haz de Electrones, que surge del cátodo e impacta en la capa fluorescente del interior de la pantalla. Hacia arriba si la tensión es positiva con respecto al punto de referencia (GND) ó hacia abajo si Es negativa. Página 3 La señal también atraviesa la sección de disparo para de esta forma iniciar el barrido horizontal (Este es el encargado de mover el haz de electrones desde la parte izquierda de la pantalla a la Parte derecha en un determinado tiempo). El trazado (recorrido de izquierda a derecha) se Consigue aplicando la parte ascendente de un diente de sierra a las placas de deflexión Horizontal (las que están en posición vertical. El retrasado (recorrido de derecha a izquierda) Se realiza de forma mucho más rápida con la parte descendente del mismo diente de sierra. De esta forma la acción combinada del trazado horizontal y de la deflexión vertical representa

La gráfica de la señal en la pantalla. La sección de disparo es necesaria para estabilizar las Señales repetitivas (se asegura que el trazado comience en el mismo punto de la señal Repetitiva). Si una señal repetitiva en el tiempo no está estabilizada, ésta parpadea en la Pantalla del Osciloscopio. Como conclusión para utilizar de forma correcta un osciloscopio analógico necesitamos Realizar tres ajuste básicos: • La atenuación ó amplificación que necesita la señal. Utilizar el mando VOLTS/DIV. Para ajustar la amplitud vertical de la señal en la pantalla. Conviene que la señal ocupe Una parte importante de la pantalla sin llegar a sobrepasar los límites verticales. • La base de tiempos. Utilizar el mando TIME/DIV. Para ajustar lo que representa en Tiempo una división horizontal de la pantalla. Para señales repetitivas es conveniente que en la pantalla se puedan observar aproximadamente un par de ciclos. Por supuesto, también deben ajustarse los controles que afectan a la visualización: FOCUS (Enfoque), INTENS. (Intensidad) nunca excesiva, Y-POS (posición vertical del haz) y X-POS (Posición horizontal del haz). Medidas en las formas de onda En esta sección describimos las medidas más corrientes para describir una forma de onda. La Técnica consiste en multiplicar distancias ( verticales u horizontales ) por la correspondiente Escala. Periodo y Frecuencia Si una señal se repite en el tiempo, posee una frecuencia (f). La frecuencia se mide en Hertz (Hz) y es igual al número de veces que la señal se repite en un segundo, es decir, 1Hz equivale a 1 ciclo por segundo. Una señal repetitiva también posee otro parámetro: el periodo, Definiéndose como el tiempo que tarda la señal en completar un ciclo. Periodo y frecuencia son recíprocos el uno del otro: Voltaje Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Normalmente uno de esos puntos suele ser masa (GND, 0v). La palabra amplitud significa generalmente la Diferencia entre el valor máximo de una señal y masa, generalmente llamado voltaje de pico. La figura siguiente muestra un ejemplo del cálculo del voltaje pico-pico, del periodo y de la Frecuencia de una señal senoidal.

Fase La fase se puede explicar mucho mejor si consideramos la forma de onda senoidal. La onda senoidal se puede extraer de la circulación de un punto sobre un circulo de 360º. Un ciclo de la Señal senoidal abarca los 360º. Cuando se comparan dos señales senoidales de la misma frecuencia puede ocurrir que ambas no estén en fase, o sea, que no coincidan en el tiempo los pasos por puntos equivalentes de ambas señales. En este caso se dice que ambas señales estén desfasadas. Ajuste inicial de los controles Después de conectar el osciloscopio a la toma de red y de alimentarlo pulsando en el interruptor de encendido POWER es necesario familiarizarse con el panel frontal del osciloscopio. Todos los osciloscopios disponen de tres secciones básicas que llamaremos: Vertical, Horizontal, y Disparo. Dependiendo del tipo de osciloscopio empleado en particular, podemos disponer de otras secciones En nuestro caso sección de Cursores). La mayoria de los osciloscopios actuales disponen de dos canales etiquetados normalmente como CHI y CHII. El disponer de dos canales nos permite comparar señales de forma muy cómoda. Pagina 6 CARACTERISTICAS DEL OSCILOSCOPIO HAMEG HM407-2.01 El Osciloscopio HAMEG HM407-2 presenta tres características importantes. • Comportamiento Analógico/Digital: El Osciloscopio HAMEG HM407-2 puede operar en modo analógico o en modo digital. Una pulsación prolongada sobre la tecla 7 nos permite conmutar entre ambos modos. En este curso solo trabajaremos en modo analógico, por lo que no es necesario actuar sobre esta tecla. • Automatización del manejo del osciloscopio (AUTOSET). El Osciloscopio HAMEG HM407-2 incorpora en su sistema un microprocesador que automatiza su manejo (ajuste automático de los mandos del osciloscopio). Una pulsación sobre la tecla 2 acciona el AUTOSET. Se recomienda pulsar esta tecla cada vez que varíe un parámetro de medida. • Presentación en pantalla de los parámetros de medida más importantes (READOUT). Una pulsación prolongada sobre la tecla 4 activa o desactiva el READOUT. CONTROLES DEL OSCILOSCOPIO

Agrupamos los mandos que dispone el osciloscopio para controlar la forma de onda en la pantalla en los siguientes grupos. Sistema de visualización Sistema vertical Sistema horizontal Pagina 7 Sistema de disparo Manejo de cursores. SISTEMA DE VISUALIZACIÓN Mediante un giro del botón 4 INTENS se ajusta el brillo de la forma de onda o del READOUT. Al botón INTENS le corresponde un Led “A” para indicar que se actúa sobre el brillo de la forma de onda, y un Led “RO” para indicar que actúa sobre el brillo del READOUT. Hay que tener en cuenta que un brillo excesivo puede llegar a quemar la pantalla Una breve pulsación sobre la tecla 4 READOUT activa el Led “A” o activa el Led “RO” Mediante un giro del botón 6 FOCUS se ajusta la nitidez de la forma de onda o del READOUT. SISTEMA VERTICAL En esta sección se analizan los controles (teclas y botones giratorios) que gobiernan la forma de onda en sentido vertical, en la pantalla del osciloscopio. Estos controles se muestran en la figura siguiente. Pagina 8 A) MODO MONOCANAL, DUAL Y XY. Este osciloscopio permite representar en pantalla dos ondas diferentes al mismo tiempo. Para ello, la sección vertical dispone de dos bloques idénticos llamados Canal CH1 y Canal CH2. Podemos representar en pantalla la forma de onda CH1 o la forma de onda CH2 de forma individualizada (Modo Monocanal), representar las dos al mismo tiempo (Modo Dual) o convertir el Canal CH1 en eje X y el Canal CH2 en eje Y (Modo XY). • Una breve pulsación de la tecla 21 conmuta a Canal CH1 modo monocanal. • Una breve pulsación de la tecla 25 conmuta a Canal CH2 modo monocanal • Una breve pulsación de la tecla 22 conmuta a modo DUAL. • Una pulsación prolongada de la tecla 22 conmuta a modo XY. B) POSICIÓN VERTICAL DE LA FORMA DE ONDA EN LA PANTALLA. Con el botón giratorio 13 podemos mover verticalmente la forma de onda del canal CH1 a la posición vertical que deseemos. (En modo XY este botón queda desactivado). Con el botón giratorio 14 podemos mover verticalmente la forma de onda del canal CH1 a la posición vertical que deseemos. C) ACOPLAMIENTO DE LA SEÑAL DE ENTRADA A LA SECCIÓN VERTICAL. Existen tres modos de acoplar la entrada a la sección vertical del osciloscopio:

- Acoplamiento DC.- Deja pasar la señal a la sección vertical tal como viene del exterior. - Acoplamiento AC.- El acoplamiento AC bloquea mediante un condensador la componente continua (OFFSET) que posea la señal exterior. Pagina 9 - Acoplamiento GND.- Con este tipo de acoplamiento se desconecta la señal exterior de la sección vertical, y en su lugar se conecta a masa (0 voltios). Esto nos permite situar una línea horizontal en la pantalla de referencia cero. Una pulsación breve en la tecla 33 nos permite conmutar entre entrada exterior conectada o entrada exterior desconectada y conectada a masa para el Canal CH1. En posición GND quedan inactivos la tecla 32 y el botón giratorio 20. Una breve pulsación de la tecla 32 conmuta entre el modo AC (tensión alterna) o DC (tensión continua), para el canal CH1. El modo actual se presenta en el READOUT mediante los símbolos “~ “ o “=”. Una pulsación breve en la tecla 37 nos permite conmutar entre entrada exterior conectada o entrada exterior desconectada y conectada a masa para el Canal CH2. En posición GND quedan inactivos la tecla 36 y el botón giratorio 24. Una breve pulsación de la tecla 36 conmuta entre el modo AC (tensión alterna) o DC (tensión continua), para el Canal CH2.. D) VARIACIÓN DE LA ESCALA VERTICAL. Se trata de un conmutador giratorio con un gran número de posiciones, cada una de las cuales, representa el factor de escala empleado por el sistema vertical. Por ejemplo, si el mando se encuentra en la posición 2 voltios/división significa que cada una de las divisiones verticales de la pantalla representan 2 voltios. Mediante un giro del botón 20 a la derecha se aumenta la escala vertical del Canal CH1, y un giro a la derecha lo reduce. Esta función está activa (función equilibrada en VOLTS/DIV) cuando el led VAR no se ilumina. Si el led VAR está iluminado, esta función está inactiva y este botón actua como ajuste fino . Una pulsación prolongada de la tecla 21 conmuta el Canal CH1 entre VOLTS/DIV y ajuste fino. Mediante un giro del botón 24 a la derecha se aumenta la escala vertical del Canal CH2, y un giro a la derecha lo reduce. Esta función está activa (función equilibrada en VOLTS/DIV) cuando el led VAR no se ilumina. Si el led VAR está iluminado, esta función está inactiva y este botón actua como ajuste fino . Una pulsación prolongada de la tecla 25 conmuta el Canal CH2 entre VOLTS/DIV y ajuste fino. Pagina 10 E) INVERSIÓN DEL CANAL CH2.

Una pulsación prolongada de la tecla 37 conmuta entre presentación de la forma de onda del Canal CH2 invertida o no invertida. SISTEMA HORIZONTAL. El sistema horizontal es la parte del osciloscopio que produce el movimiento horizontal (barrido) del punto el la pantalla. • Girando el botón 18 se desplaza la forma de onda en la pantalla en sentido horizontal. • • El giro del botón 28 nos permite elegir la escala de tiempos sobre el eje horizontal, en modo calibrado ( Led VAR no iluminado). Si dicho Led está iluminado, se trabaja en modo ajuste fino. • • Una pulsación prolongada sobre la tecla 30 conmuta entre modo calibrado y modo ajuste fino. • • Una pulsación sobre la tecla 19 activa o desactiva el Led x10. Con el Led activado se produce una expansión del eje X por un múltiplo de 10, de forma que se presenta en pantalla una décima parte horizontal de la forma de onda. SISTEMA DE DISPARO. Entendemos por disparo el punto en el cual se origina el barrido en la parte izquierda de la pantalla. Pagina 11 • Una pulsación leve sobre la tecla 15 cambia la pendiente en la cual se dispara la forma de onda. Con ello se determina si el disparo se efectúa en la pendiente ascendente o descendente. • El giro del botón 17 selecciona el nivel de disparo dentro de una pendiente. MANEJO DE LOS CURSORES. Para el manejo de los cursores se utilizan las teclas 40, 41, 42 y el mando deslizante 43. El procedimiento ordenado es: Para el manejo de los cursores es necesario que el READOUT esté activado. El procedimiento es el siguiente: [a] Activar los cursores (ON/OFF). Mediante una pulsación prolongada de la tecla 40 se activan o desactivan los cursores. [b] Elegir entre medida de voltajes o medida de tiempo/frecuencia (ΔV/Δt). Mediante una pulsación prolongada de la tecla 42 se puede seleccionar medir voltaje o medir tiempo/frecuencia. Pagina 12 [b.1] Seleccionar el Canal 1 o el canal 2 (CH1/CH2).

Si se ha elegido medida de voltaje, y el osciloscopio se encuentra en modo DUAL o en modo XY, mediante una breve pulsación de la tecla 40 se puede elegir entre Canal 1 o Canal 2. [b.2] Seleccionar entre medida de tiempo o medida de frecuencia (1/Δt). Si está seleccionada la medida de tiempo/frecuencia, mediante una breve pulsación de la tecla 40 se puede elegir entre medir tiempo o medir frecuencia. En modo DUAL no se puede medir tiempo/frecuencia. [c] Activar el cursor que queremos mover (I/II). Mediante una breve pulsación de la tecla 42 se activa el cursor I o el cursor II. El cursor activo se presenta como una línea continua, y el cursor inactivo mediante una línea entrecortada. [d] Mover el cursor activo en el READOUT. El mando deslizante 43 gobierna la posición del cursor activo. En el READOUT aparecen los siguientes símbolos: ΔV1… ΔV2… En modo Yt calibrado. ΔVx… ΔVy… En modo XY calibrado. ΔV1> ΔV2> En modo Yt no calibrado (ajuste fino) ΔVx… ΔVy… En modo XY no calibrado (ajuste fino) Δt… f… Base de tiempo calibrada

Δt> f> Base de tiempo no calibrado (ajuste fino)

Manual Osciloscopio digital Contenido Resumen sobre seguridad general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v Llamar a Tektronix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii Manejo del producto al final de su vida útil . . . . . . . . . . . . . viii Inicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Características generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Cable de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Circuito cerrado de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Módulos de extensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Control de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Compensación de la sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Auto calibrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Seguridad de sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Parámetros de atenuación de sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Conceptos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Fuente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Modos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Retención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Acoplamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Posición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Pendiente y Nivel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Adquisición de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Modos de adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Base de tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Escala y posición de las formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Escala vertical y posición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Escala horizontal y posición; información de predisparo . . 17 Realizar medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Cratícula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Automatizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Configuración del osciloscopio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Usar AUTOCONFIGURAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Guardar una configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Recuperar una configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Valores originales (configuración de fábrica) . . . . . . . . . . . 22 Contenido ii Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Conceptos básicos de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Área de pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Uso del sistema de menús . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Cuadros de menú de lista circular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Cuadros de menú de botones de acción . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Cuadros de menú de botones de opción . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Cuadros de menú de selección de página . . . . . . . . . . . . . . 27 Presentaciones de forma de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Controles verticales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Controles horizontales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Controles de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Teclas de control y menús . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Ejemplos de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Tomar de medidas sencillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Usar Auto configurar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Realizar medidas automáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Medir dos señales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Tomar medidas con el cursor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Medir el ancho de pulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Medir el tiempo de subida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Medir la frecuencia de oscilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Medir la amplitud de oscilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Analizar detalle de la señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Examinar una señal con ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Separar la señal del ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Captura de una señal de disparo único . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Mejora de la adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Medir el retardo de propagación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Disparar en una señal de vídeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Disparar en campos de vídeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Disparar en líneas de vídeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Usar la función de ventana para ver los detalles de la forma de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Disparar en campos de vídeo pares o impares . . . . . . . . . . . 57 Analizar una señal de comunicación diferencial . . . . . . . . . . . . 60 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión 2.00 y superior de firmware) y TDS 224 (todas las versiones) . . . . . . . . . . . 61 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión inferior a 2.00 de firmware) sin un TDS2MM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión inferior a 2.00 de firmware) con un TDS2MM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Ver los cambios de impedancia en una red . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Contenido Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 iii Referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Ajuste automático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Funciones matemáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión 2.00 y superior de firmware) y TDS 224 (todas las versiones) . . . . . . . . . . . 76 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión inferior a 2.00 de firmware) sin un TDS2MM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Osciloscopios TDS 210 y TDS 220 (versión inferior a 2.00 de firmware) con un TDS2MM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Almacenar/Recuperar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Controles de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Utilidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Impresión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Apéndice A: Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Apéndice B: Accesorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Apéndice C: Mantenimiento general y limpieza . . . . . . . . . . 107 Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Resumen sobre seguridad general Repase las siguientes precauciones de seguridad para evitar sufrir

lesiones y para impedir que se produzcan daños a este producto o a cualquier producto conectado al mismo. Para evitar posibles peligros, use este producto siguiendo las especificaciones al pie de la letra. El servicio deberá ser realizado únicamente por personal calificado. Para evitar incendios o lesiones personales Utilice los cables de alimentación adecuados. Use únicamente los cables de alimentación especificados para este producto y certificados para el país de destino. Realice conexiones y desconexiones correctas. No conecte o desconecte las sondas o los cables de prueba cuando estén conectados a una fuente de tensión. Realice una conexión a tierra del producto. Este producto está conectado a tierra a través del conductor de conexión a tierra del cable de alimentación. Para evitar descargas eléctricas, dicho conductor deberá estar conectado a tierra. Antes de realizar conexiones a los terminales de entrada o salida del producto, asegúrese de que el producto esté conectado a tierra de manera correcta. Conecte la sonda adecuadamente. El terminal a tierra de la sonda tiene conexión a tierra. No conecte el terminal a tierra a un voltaje elevado. Respete las clasificaciones de las terminales. Para evitar peligro de incendio o de descargas eléctricas, siga todas las clasificaciones e indicaciones del producto. Consulte el manual del producto para obtener más información al respecto, antes de realizar conexiones. No utilice el producto sin las cubiertas. No utilice el producto sin las cubiertas o paneles. Utilice los fusibles adecuados. Use únicamente los fusibles cuyo tipo y clasificación hayan sido especificados para el producto. Evite tener contacto con los circuitos al descubierto. No toque las conexiones ni los componentes al descubierto cuando el producto esté enchufado o encendido. Resumen sobre seguridad general vi Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 No utilice el producto si se sospechan fallos. El producto debe ser revisado por personal de servicio calificado si sospecha que ha sufrido algún daño. Proporcione una buena ventilación. Consulte las instrucciones de instalación del manual a fin de obtener información sobre cómo instalar el producto para proporcionar una buena ventilación. No utilice el producto en ambientes en los que haya agua o humedad. No utilice el producto en ambientes explosivos. Mantenga las superficies del producto limpias y secas. Términos y símbolos de seguridad Términos existentes en este manual. Los siguientes términos pueden aparecer en este manual: ADVERTENCIA. Los avisos de advertencia indican condiciones o prácticas que podrían provocar lesiones o muerte. PRECAUCIÓN. Los avisos de advertencia indican condiciones o prácticas que podrían provocar daños al producto o a otra propiedad. Términos que aparecen en el producto. Los siguientes términos pueden

aparecer en el producto: DANGER (PELIGRO) indica un peligro de lesión personal que puede producirse al tiempo que lee el rótulo. WARNING (ADVERTENCIA) indica un peligro de lesión personal que no puede producirse al tiempo que lee el rótulo. CAUTION (PRECAUCIÓN) indica un peligro a la propiedad incluyendo el producto. Símbolos en el producto. Los símbolos siguientes pueden aparecer en el producto: PELIGRO Alta tensión Terminal con conexión a tierra ATENCIÓN Consulte el manual Aislamiento doble Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 vii Llamar a Tektronix Soporte al producto Si tiene preguntas sobre el uso de los instrumentos de medición de Tektronix, llame al teléfono gratuito en América del Norte: 1-800-833–9200 6:00 a.m. – 5:00 p.m. Hora del Pacífico O póngase en contacto con nosotros por correo electrónico: [email protected] Para obtener apoyo al producto fuera de América del Norte, póngase en contacto con su distribuidor u oficina de ventas local de Tektronix. Soporte al servicio Tektronix ofrece amplios programas de garantía y calibración opcionales para muchos productos. Póngase en contacto con su distribuidor u oficina de ventas local de Tektronix. Para una lista de los centros de servicio en todo el mundo, visite nuestra página web. Para otra información En América del Norte: 1-800-833–9200 Un operador dirigirá su llamada. Si desea escribirnos Tektronix, Inc. P.O. Box 500

Beaverton, OR 97077–0001 USA Página web www.tektronix.com Llamar a Tektronix viii Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Manejo del producto al final de su vida útil Componentes que contienen mercurio. El tubo fluorescente catódico frío que está ubicado en la luz de fondo de la pantalla de cristal líquido contiene pequeñas cantidades de mercurio. Cuando esté listo para sacar el instrumento de circulación, deberá transferirlo de forma correcta según las normativas locales que rigen los equipos que contienen mercurio o enviarlo a Operaciones de reciclaje de Tektronix (RAMS). Póngase en contacto con Tektronix para obtener

la dirección postal de RAMS e instrucciones.

Inicio Los osciloscopios digitales de la serie TDS–200 son instrumentos pequeños y ligeros para realizar pruebas que se pueden utilizar para realizar medidas con referencia a tierra. Los osciloscopios TDS 210 y TDS 220 tienen dos canales, mientras que el TDS 224 tiene cuatro. Además de la lista de características generales, en esta sección se incluyen los siguientes temas: _ Cómo instalar el producto _ Cómo agregar funciones _ Cómo realizar un control rápido de funcionamiento _ Cómo compensar sondas _ Cómo utilizar el proceso de auto calibrado _ Cómo hacer coincidir el factor de atenuación de la sonda NOTA. Para seleccionar un idioma para la pantalla, pulse el botón de menú UTILIDADES y, a continuación, pulse el elemento de menú Características generales _ Ancho de banda de 100 MHz (TDS 220 ó TDS 224) ó 60 MHz (TDS 210) con un ancho de banda seleccionable de 20 MHz _ Velocidad de muestreo de 1 GS/s y una longitud de registro de 2.500 puntos por canal _ Cursores con lecturas _ Cinco medidas automáticas _ Pantalla LCD de alta resolución y alto contraste, con compensación de temperatura y luz de fondo reemplazable _ Almacenamiento de configuración y formas de onda _ Ajuste automático para una configuración rápida _ Cálculo de promedios y detección de picos de la forma de onda _ Osciloscopio del tiempo real digital _ Base de tiempo doble _ Capacidad de disparo de vídeo _ Se puede agregar con facilidad puertos de comunicación RS-232, GPIB y Centronics con módulos de extensión opcionales _ Presentación de persistencia variable _ Interfaz del usuario que puede seleccionarse en 10 idiomas

diferentes Inicio Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 3 Control de funcionamiento Realice este breve control de funcionamiento para asegurarse de que el instrumento funcione correctamente. ______ Botón ON/OFF 1. Encienda el instrumento. Espere hasta que la pantalla indique que ya se han realizado las auto pruebas. Pulse el botón ALM./REC., seleccione Controles en el cuadro del menú superior y pulse el cuadro del menú Recuperar config. de fábrica. El ajuste de atenuación predeterminado del menú Sonda es 10X. CH 1 COMPENSAR SONDA 2. Coloque el interruptor en 10X en la sonda P2100 y conecte la sonda al canal 1 del osciloscopio. Para ello, alinee la ranura del conector de la sonda con la llave en CH 1 BNC, pulse para conectar y gire hacia la derecha para bloquear la sonda en su sitio. Conecte la punta de la sonda y el cable de referencia a los conectores COMPENSAR SONDA. AUTOCONFIGURAR 3. Pulse el botón AUTOCONFIGURAR. En pocos segundos el usuario debe poder ver una onda cuadrática en la pantalla (aproximadamente 5 V a 1 kHz pico a pico). Pulse el botón MENÚ CH 1 dos veces para apagar el canal 1, pulse el botón MENÚ CH 2 para encender el canal 2, repita los pasos 2 y 3. Con los TDS 224, repita lo anterior para CH 3 y CH 4. Inicio 6 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Compensación de la sonda Realice este ajuste para que su sonda coincida con el canal de entrada. Esto debería hacerse cada vez que se conecta por primera vez una sonda a algún canal de entrada. CH 1 Botón AUTOCONFIGURAR COMPENSAR SONDA 1. Coloque la atenuación del menú Sonda en

10X. Coloque el interruptor de la sonda P2100 en 10X y conecte la sonda al canal 1 del osciloscopio. Si está utilizando la punta en gancho de la sonda, ejecute una conexión adecuada insertando con firmeza la punta en la sonda. Conecte la punta de la sonda al conector PROBE COMP 5V y el cable de referencia al conector de PROBE COMP de tierra, encienda el canal y pulse AUTOCONFIGURAR. Sobre compensación Compensación correcta Compensación insuficiente 2. Verifique la apariencia de la forma de onda en pantalla. 3. Si es necesario, ajuste la sonda. Repita si es necesario. Inicio Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 7 Auto calibrado El proceso de auto calibrado permite optimizar de manera rápida la ruta de la señal del osciloscopio para obtener un máximo de exactitud en las medidas. Es posible ejecutar el procedimiento en cualquier momento, sin embargo, debe hacerlo siempre que la temperatura ambiente sufra cambios de 5° C o más. Para compensar la ruta de la señal, desconecte cualquier sonda o cable de los conectores de entrada. A continuación, pulse el botón UTILIDADES y seleccione Autocalibrado para confirmar que está listo para continuar. Seguridad de sonda La protección alrededor del cuerpo de la sonda protege los dedos de descargas eléctricas. Protección ADVERTENCIA. Para evitar descargas eléctricas al usar la sonda, mantenga los dedos detrás de la protección del cuerpo de sonda. Para evitar descargas eléctricas al usar la sonda, evite tocar las partes metálicas de la cabeza de la sonda mientras está conectada a una fuente de voltaje. Conecte la sonda al instrumento y el terminal de toma a tierra a la conexión a tierra antes de tomar alguna medida. Inicio 8 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Parámetros de atenuación de sonda Las sondas vienen con varios factores de atenuación que repercuten en la escala vertical de la señal. Para cambiar (o verificar) los parámetros de la atenuación de sondas, pulse el botón VERTICAL MENU (del canal activo) y luego pulse la selección del menú junto a Sonda hasta que aparezca el parámetro deseado. El parámetro estará activo hasta que se vuelva a cambiar.

NOTA. En el momento de entregarse el osciloscopio, tiene un ajuste de atenuación del menú sonda predeterminado de 10X. Asegúrese de que el interruptor de atenuación de la sonda P2100 coincida con la selección del menú Sonda en el osciloscopio. Los ajustes del interruptor de sonda son 1X y 10X. Interruptor de atenuación NOTA. Cuando el interruptor de atenuación está establecido en 1X, la sonda P2100 limita el ancho de banda del osciloscopio a 7 MHz. Para utilizar todo el ancho de banda del osciloscopio, asegúrese de que el interruptor esté establecido en 10X. Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 9 Conceptos básicos Para usar el osciloscopio de una manera eficaz, antes debe comprender los siguientes conceptos básicos. _ Disparo _ Adquisición de datos _ Escala y posición de las formas de onda _ Medición de formas de ondas _ Configuración del osciloscopio La siguiente ilustración muestra un diagrama de bloques de las diferentes funciones de un osciloscopio y de cómo se relacionan entre sí. Vertical: ganancia y posición Cada canal Disparo Ext Adquisición de datos: Modo y base de tiempo Registro de forma de onda: 2500 puntos Pantalla Interfaz de ordenador (TDS2CM) Red eléctrica Conceptos básicos 10 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Disparo El disparo determina el momento en el que el osciloscopio empieza a adquirir datos y muestra una forma de onda. Cuando el disparo se configura adecuadamente, puede convertir representaciones

inestables o pantallas vacías en formas de onda con significado. Forma de onda disparada Formas de onda sin disparar En el momento en que un osciloscopio empieza a adquirir una forma de onda, recoge los suficientes datos como para dibujar la forma de onda a la izquierda del punto de disparo. El osciloscopio sigue adquiriendo datos mientras espera a que se produzca la condición de disparo. Una vez que detecta un disparo, el osciloscopio sigue adquiriendo los suficientes datos como para dibujar la forma de onda a la derecha del punto de disparo. Fuente Puede hacer que el disparo proceda de diferentes fuentes: Canales de entrada, red eléctrica y externa. Entrada. La fuente más habitual de disparo suele ser uno de los canales de entrada. El canal que seleccione como fuente de disparo funcionará tanto si se muestra como si no. Conceptos básicos Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 11 Red eléctrica. Puede utilizar esta fuente de disparo cuando desee ver las señales relacionadas con la frecuencia de la línea de alimentación, como en los dispositivos de equipos de iluminación y de alimentación eléctrica. El osciloscopio genera el disparo, de forma que no tenga que introducir una señal de disparo. Externa (TDS 210 y TDS 220 solamente). Puede utilizar esta fuente de disparo cuando desee adquirir datos en dos canales y disparar desde un tercero. Por ejemplo, quizás desee disparar desde un reloj externo o mediante una señal procedente de otra parte del circuito de prueba. Las fuentes de disparo EXT y EXT/5 utilizan la señal de disparo externo que está conectada al conector DISP. EXT. EXT utiliza la señal directamente. Puede utilizar EXT en señales con niveles de disparo que oscilan entre + 1,6 V y – 1,6 V. La fuente de disparo EXT/5 divide la señal entre 5, lo cual amplía el rango del nivel de disparo de + 8 V a – 8 V. Esto permite al osciloscopio disparar en una señal más grande. Tipos El osciloscopio proporciona dos tipos de disparo: Por Flanco, y por Vídeo. Flanco. Puede utilizar el disparo por flanco con circuitos de prueba analógicos y digitales. Un disparo por flanco se produce cuando la entrada del disparo pasa por un nivel de voltaje especificado en la dirección indicada. Vídeo. Puede utilizar los disparos por vídeo en campos o líneas de señales de vídeo estándar. Consulte Disparo en una señal de vídeo en la página 53. Modos El modo de disparo determina cómo se comporta el osciloscopio en ausencia de un evento de disparo. El osciloscopio proporciona tres modos de disparo. Auto, Normal, y Único. Conceptos básicos 12 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Auto. Este modo de disparo permite que el osciloscopio adquiera una

forma de onda incluso si no detecta una condición de disparo. Si no se produce una condición de disparo mientras el osciloscopio espera durante un intervalo concreto (determinado por el ajuste de base de tiempo), forzará él solo un disparo. Consulte Base de tiempo en la página 16 para obtener más información acerca de las bases de tiempo. Al forzar disparos no válidos, el osciloscopio no puede sincronizar la forma de onda, y ésta parece desplazarse por la pantalla. Si se produce un disparo válido, la representación se estabiliza en la pantalla. Puede utilizar el modo Auto para vigilar un nivel de amplitud, como la salida de suministro de corriente, que puede hacer que la forma de onda se desplace por la pantalla. Normal. El modo normal permite que el osciloscopio adquiera una forma de onda sólo si ésta es disparada. Si no se produce un disparo, el osciloscopio no adquirirá la nueva forma de onda, y la forma de onda anterior, si la hubiera, permanecerá en la pantalla. Único. El modo Único permite que osciloscopio adquiera una forma de onda cada vez que pulsa el botón RUN y se detecta la condición de disparo. Los datos que adquiere el osciloscopio dependen del modo de adquisición. Consulte Modos de adquisición en la página 15 para obtener más información acerca de los tipos de datos que se adquieren con cada tipo de adquisición. NOTA. Si utiliza el modo de disparo Único junto al modo de adquisición Promedio, el número de formas de onda especificadas en el número de promedios se adquieren antes de que la adquisición se detenga. Conceptos básicos Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 13 Retención Los disparos no se reconocen durante el tiempo de retención (el período que sigue a cada adquisición). Con algunas señales, necesitará ajustar el período de retención para obtener una representación estable. La señal de disparo puede ser una forma de onda compleja con varios posibles puntos de disparo, como en un tren de pulsos digitales. Aunque la forma de onda sea repetitiva, un disparo único puede provocar una serie de patrones en la pantalla, en lugar de el mismo patrón cada vez. Retención Retención Indica puntos de disparo Nivel de disparo Retención Intervalo de adquisición Intervalo de

adquisición Los disparos no se reconocen durante el tiempo de retención. Intervalo de adquisición Retención Podría, por ejemplo, usar el período de retención para evitar el disparo en cualquier otro pulso que no sea el primero de un tren de pulsos. De esta forma, el osciloscopio siempre mostraría el primer pulso. Para acceder al control Retención, pulse el botón Menú HORIZONTAL, seleccione retención y use el mando HOLDOFF para cambiar la cantidad de tiempo del período de retención. Conceptos básicos 14 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 Acoplamiento El acoplamiento de disparo determina qué parte de la señal pasa al circuito de disparo. Los tipos de acoplamiento incluyen CC, CA, rechazo de ruido y rechazo de baja frecuencia. CC. El acoplamiento CC pasa tanto los componentes de CA como de CC. CA. El acoplamiento CA bloquea los componentes CC. Rechazo de ruido. El acoplamiento de rechazo de ruido reduce la sensibilidad de disparo y precisa de más amplitud de señal para un disparo estable. Esto reduce las posibilidades de disparar en falso en ruidos. Rechazo de alta frecuencia. El acoplamiento F.Rechazo AF bloquea la parte de alta frecuencia y sólo deja pasar los componentes de baja frecuencia. Rechazo de baja frecuencia. El acoplamiento F.Rechazo BF funciona al revés del rechazo de alta frecuencia. Posición El control de posición horizontal establece el tiempo entre el disparo y el centro de la pantalla. Consulte Escala horizontal y posición; información de predisparo en la página 17 para obtener más información acerca de cómo usar este control para posicionar el disparo. Pendiente y Nivel Los controles Pendiente y Nivel le ayudan a definir el disparo. El control Pendiente determina si el osciloscopio debe buscar el punto de disparo en el flanco ascendente o descendente de una señal. Para acceder al control de pendiente de disparo, pulse el botón Menú de DISPARO, seleccione Flanco y utilice el botón Pendiente para seleccionar Ascendente o Descendente. Conceptos básicos Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 15 El control Nivel determina en qué parte del flanco se produce el punto de disparo. Para acceder al control de nivel de disparo, pulse el botón Menú HORIZONTAL, seleccione Nivel y utilice el mando NIVEL para modificar el valor. Flanco de curso

positivo Flanco de curso negativo La pendiente de disparo puede ser positiva o negativa El nivel de disparo se puede ajustar verticalmente Adquisición de datos Cuando se adquieren datos analógicos, el osciloscopio los convierte a formato digital. Puede adquirir datos mediante tres modos de adquisición diferentes. La configuración de base de tiempo afecta a la rapidez con que se adquieren los datos. Modos de adquisición Hay tres modos de adquisición: Muestreo, Detección de picos y Promedio. Muestreo. Con este modo de adquisición, el osciloscopio muestrea la señal a intervalos regulares, a fin de construir la forma de onda. Este modo representa las señales analógicas con precisión la mayor parte de las veces. Conceptos básicos 16 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 No obstante, este modo no adquiere variaciones rápidas de la señal analógica que se pueda producir entre muestreos. Este puede provocar efecto alias (descrito en la página 18) y hacer que se pierdan los pulsos más estrechos. En este caso, debe usar el modo de detección de picos para adquirir los datos. Detección de picos. Con este modo de adquisición, el osciloscopio busca los valores superior e inferior de la señal de entrada en un intervalo de muestreo, y usa estos valores para representar la forma de onda. De esta manera, el osciloscopio puede adquirir y representar pulsos estrechos, que se habrían perdido utilizando el modo Muestreo. En este modo el ruido parecerá ser mayor. Promedio. Con este modo de adquisición, el osciloscopio adquiere varias formas de onda, calcula el promedio y muestra la forma de onda resultante. Puede usar este modo para reducir el ruido aleatorio. Base de tiempo El osciloscopio digitaliza las formas de onda adquiriendo el valor de una señal de entrada en puntos discretos. La base de tiempo permite controlar con qué frecuencia se digitalizan los valores. Para ajustar la base de tiempo a una escala horizontal que se ajuste a sus fines, utilice el mando SEC/DIV. Escala y posición de las formas de onda Se puede cambiar la visualización de las formas de onda ajustando su escala y posición. Al cambiar la escala, la representación de la forma de onda aumenta o reduce su tamaño. Si cambia la posición, la forma de onda de desplazará hacia arriba, hacia abajo, hacia la derecha o hacia la izquierda. Conceptos básicos

Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 17 El indicador de referencia del canal (situado a la derecha de la gratícula) identifica cada forma de onda de la pantalla. El indicador apunta al nivel de tierra del registro de la forma de onda. Escala vertical y posición Puede cambiar la posición vertical de las formas de onda moviéndolas hacia arriba o hacia abajo en la pantalla. Para comparar datos, puede alinear una forma de onda encima de otra o alinearlas en paralelo. Puede cambiar la escala vertical de una forma de onda. La representación de la forma de onda se contraerá o ampliará en torno al nivel de tierra. Escala horizontal y posición; información de predisparo Puede ajustar el control Posición Horizontal para ver los datos de la forma de onda antes del disparo, después del disparo, o un poco de cada. Cuando cambia la posición horizontal de una forma de onda, en realidad está cambiando el tiempo entre el disparo y el centro de la pantalla. (Parece como si la forma de onda se desplaza hacia la derecha o hacia la izquierda en la pantalla). Por ejemplo, si desea hallar la causa de un espurio en un circuito de prueba, debe disparar en el espurio y hace el período de predisparo lo suficientemente largo como para capturar los datos previos al espurio. A continuación, puede analizar los datos del predisparo y quizás halle la causa del espurio. Puede cambiar la escala horizontal de todas las formas de onda usando el mando SEC/DIV. Por ejemplo, quizás desee ver sólo un ciclo de una forma de onda para medir el sobreimpulso en su flanco ascendente. Conceptos básicos 18 Manual del usuario para los Osciloscopios de la serie TDS 200 El osciloscopio muestra el tiempo por división en la lectura de escala. Como todas las formas de onda activas utilizan la misma base de tiempo, el osciloscopio sólo muestra un valor para todos los canales activos, a no ser que esté usando una zona ampliada. Efecto alias. El efecto alias se produce cuando el osciloscopio no muestrea la señal lo suficientemente rápido como para construir un registro de forma de onda preciso. Cuando se produce el efecto alias, se ve una forma de onda con una frecuencia inferior a la forma de onda real que se está introduciendo, o una forma de onda que no es estable, incluso si el osciloscopio ha disparado. Forma de onda de alta frecuencia real Forma de onda con aspecto de baja frecuencia debido al efecto alias Puntos muestreados Una forma de comprobar si se produce el efecto de alias consiste en cambiar la escala horizontal con el mando SEC/DIV. Si la forma de la forma de onda cambia de forma drástica, es posible que se esté produciendo un efecto alias.

Para representar una señal de forma precisa y evitar el efecto alias, debe muestrear la señal más de dos veces, tan rápido como lo permita el componente de la frecuencia más alta. Por ejemplo, una señal con un componente de frecuencia de 5 MHZ debería ser muestreada a 10 megamuestreos por segundo, o más rápido POWER Se trata del interruptor de encendido de la unidad. Su correspondiente LED se iluminará cuando el SDA-102 se encuentre encendido. ACTIVE/BYPASS En la modalidad ACTIVE la unidad retardara la señal de entrada, mientras que en BYPASS estará sin actividad. Al pulsar este conmutador, el SDA-102 quedará en BYPASS. En caso que se quiera apagar la unidad, ésta deberá estar en modalidad BYPASS para que deje pasar la señal de audio. CLIP Se trata de un LED de color rojo que se activa cuando el nivel de la señal de entrada está a 6 dB de llegar al punto de saturación. Dicho nivel se deberá ajustar para que el LED tan sólo se ilumine esporádicamente en los pasajes sonoros de máximo nivel. Destacar que los niveles altos pueden llegar a producir distorsión y saturación en la señal, mientras que niveles demasiado bajos producen ruido de fondo. SIGNAL Este LED informa que la señal se encuentra a un nivel de -30 dB con respecto al punto de saturación. LEVEL IN Se trata del potenciómetro de nivel de entrada. Se debe manipular mediante un destornillador de presición. LEVEL OUT A/B Son los potenciometros para el nivel de salida de los canales A y B. Al igual que el anterior, se deberá utilizar un destornillador de presición cada vez que se quieran ajustar (de 0 a 100%). El nivel máximo de salida se sitúa a +26 dBV para una carga balanceada de 600 ohmios, mientras que el nivel de pico es de +29 dB, balanceado. Flechas ? /? Con estos botones se incrementa o atenúan los valores para los tiempos de delay (en milisegundos) para cada canal de forma individual. PANTALLA Display de 4 cifras donde se representa el valor del tiempo de delay en milisegundos. CONECTORES IN/OUT La unidad cuenta con 3 conectores tipo Euroblock de 3 pines cada uno dedicados a la entrada y a las 2 salidas. El pin 1 corresponde a masa, pin 2 a señal (+) y pin 3 a señal (-). SISTEMA DE BLOQUEO Este conmutador que no tiene ningún indicativo y que se

encuentra en la parte superior izquierda del panel posterior sirve para bloquear el panel frontal. Cuando está en la posición superior, la unidad se encuentra sin bloquear (su posición por defecto) y se podrá ajustar cualquier parámetro. En su otra posición (la de abajo), la unidad queda bloqueada y los tiempos de delay no podrán ser modificados. +12VDC Se trata del conector para el transformador de 12 voltios que viene incluido con la unidad. El uso de cualquier otra fuente de alimentación puede causar un daño permanente a la unidad, VENTAJAS DEL DIGITAL DELAY: Sincronización de altavoces, Eliminación de la distorsión por filtro de peinado y alineación de la imagen acústica. ¿Por Qué un Delay Digital? El sonido que se puede apreciar como el más inteligible ocurre cuando dos personas se encuentran hablando cara a cara, puesto que el propio sonido tiene suficiente nivel y se trata de una señal directa; además, la direccción se encuentra alineada del emisor al receptor. Esto confirma la razón por la cual los sistemas sonoros más inteligibles son aquellos que se mantienen lo más proximos entre sí, tratando de emular la comunicación cara a cara. Si ésta es la meta que usted se propone, entonces lo esencial es incorporar un delay digital a su sistema de amplificación sonora. Hasta hace poco, los delays digitales tenían unos precios díficiles de pagar por parte del usuario medio y tan sólo las aplicaciones más sofisticadas podían justificar tal gasto. Afortunadamente, los precios de ciertos componentes electrónicos se han reducido considerablemente hoy en día, con el consiguiente beneficio para los delays digitales y también la posibilidad de adquirirlos por cualquier usuario. Existen 3 aplicaciones distintas para el delay digital: la primera y más importante es la de poder sincronizar altavoces y así controlar el exceso de reverberación. La segunda trata de reducir la distorsión sonora provocada por el fenómeno de filtro de peinado o ‘comb-filter’. La tercera se basa en la alineación de la imagen acústica, de modo que la dirección del sonido en un escenario típico de la sensación que procede del intérprete y no de los altavoces. Este manual trata de ser más que una simple guía de aplicaciones en donde solamente se explique la manera de ajustar los diversos controles y va más alla, exponiendo los conceptos básicos sobre acústica que se necesitan saber para poder sacar el máximo provecho al SDA-102, presentando además varios ejemplos de aplicaciones

prácticas. Sincronización de Altavoces El sonido viaja por el aire a razon de 340 metros por segundo. Por otro lado, las señales eléctricas viajan aproximadamente un millón de veces más rápido desde el equipo sonoro hasta los altavoces. La principal tarea de los delays digitales consiste en poder sincronizar un determinado número de altavoces de modo que el espectador pueda escuchar al unísono el sonido procedente de dichos altavoces, estén donde estén. Hay que destacar que la sincronización de altavoces reduce además la reverberación, lo que hace aumentar el índice de inteligibilidad. Cómo Sincronizar Señales Existen varias herramientas para poder medir de forma precisa el tiempo que tarda la señal procedente de un altavoz en llegar a un punto determinado de la audiencia. La mayoría de estos sistemas de medición resultan ser sofisticados y por supuesto muy costosos, pero afortunadamente otro tipo de herramientas más sencillas logran hacer un buen trabajo de medición en gran mayoría de aplicaciones. En la década de los 30, los ingenieros de entonces sincronizaban los altavoces de graves con los de agudos de las salas de cine mediante la amplificación de picos a través del sistema: movían los altavoces hasta que escuchaban que la señal de pulso se percibiera por ambas vías. Este método también resulta especialmente útil cuando se quiere sincronizar el sonido directo procedente de un determinado músico con respecto al sonido procedente del sistema sonoro que se va a utilizar para amplificar. Otro método que se puede emplear es el de utilizar un comprobador de fases, sobre todo para sincronizar las señales procedentes de dos altavoces (tanto de 2 vías como los de tipo full-range) puesto que este tipo de aparatos incorporan un generador de señales de pico y un receptor; además resultan bastante asequibles y poseen otras utilidades. Procesando Delays El proceso de conversión de señales analógicas en digitales y viceversa conlleva un pequeño retardo en la señal que puede estar entre 0.9 y 9 milisegundos. Este tipo de retardo aparece en las Especificaciónes de los equipos Sabine con el valor más bajo posible. Destacar que se puede tener la Unidad en 0 segundos de delay con tan sólo tenerla en bypass. No todos los fabricantes incluyen dentro de las especificaciónes de sus equipos este tipo de retardo

Electrónico, si bien debe tenerse en cuenta cuando se quiera sincronizar un sistema sonoro. El usuario debe asegurarse que todos los equipos digitales están en funcionamiento, es decir, que no estén en bypass a la hora de sincronizarlos.Además, se debe tener especial cuidado en realizar un apropiado ajuste en las líneas de retardo en caso que más tarde se quiera añadir otro equipo digital al sistema. Clusters A los altavoces que se colocan en el centro de una sala se les denomina clusters y ofrecen numerosas ventajas comparándolos con los sistemas de altavoces montados a ambos lados del escenario. La ventaja más obvia resulta ser la poca diferencia de distancia entre el espectador más alejado y el más cercano con respecto al cluster, con lo que la mayoría del público está percibiendo el programa sonora practicamente al mismo nivel. Los clusters ofrecen además otras dos ventajas concernientes a la imagen visual. Diversos estudios han demostrado que la gente puede llegar a detectar los cambios más infimos en cuanto a la dirección del sonido en el plano horizontal, cosa que no ocurre lo mismo con el plano vertical. Esto sugiere que el sonido procedente de un cluster central ayudará a que el espectador identifique mejor lo que está escuchando con lo que ve que si, el sistema de amplificación estuviera a ambos lados del escenario. Todas aquellas personas que se encuentren más cercanas al escenario que del cluster oirán el sonido directo del músico antes que el sonido procedente de los altavoces; esto hace que el sonido parezca proceder del intérprete en sí y no del sistema de amplificación (consultar ‘El Efecto de Precedencia’ más adelante). Distorsión del Filtro de Peinado Cualquier lector puede recordar aquellos experimentos de la época escolar donde en un tanque de agua se tiraban piedras y las olas eran generadas desde dos puntos distintos. Las ondas/olas de cada una de las piedras se combinaban unas con otras para generar a su vez diferentes patrones de interferencia. En algunos puntos, las crestas y los valles estaban en fase, de modo que formaban ondas de mayor envergadura, mientras que en otros las ondas eran canceladas por el valle de otras. Este tipo de experimento demuestra claramente que los patrones de interferencia son más fuertes cuando la amplitud de las ondas de cada fuente es igual.

Una interferencia similar ocurre en los sistemas de amplificación sonoros cuando se tiene una señal retardada en tiempo que se vuelve a mezclar junto con la señal original. Este tipo de patrones de interferencia es lo que se conoce como filtros de peinado (en inglés ‘comb filter’) debido a que la representación de su comportamiento en cuanto a la respuesta en frecuencia se asemeja a los dientes de un peine (ver figuras 1 y 2). Existen unas cuantas situaciones comunes que generan este tipo de interferencias; por ejemplo, cuando un programa sonoro se reproduce a través de un sistema de altavoces, el altavoz que se encuentre más alejado interfiere irremediablemente con aquél que se encuentre más cercano a un punto de escucha dado. Los filtros de peinado también se generan cuando, por ejemplo, una persona se la escucha por dos teléfonos diferentes, uno más cercano que Otro. También se producen filtros de peinado al mezclar efectos digitales con la señal directa.

¿Por Qué un Delay Digital? El sonido que se puede apreciar como el más inteligible ocurre cuando dos personas se encuentran hablando cara a cara, puesto que el propio sonido tiene suficiente nivel y se trata de una señal directa; además, la direccción se encuentra alineada del emisor al receptor. Esto confirma la razón por la cual los sistemas sonoros más inteligibles son aquellos que se mantienen lo más proximos entre sí, tratando de emular la comunicación cara a cara. Si ésta es la meta que usted se propone, entonces lo esencial es incorporar un delay digital a su sistema de amplificación sonora. Hasta hace poco, los delays digitales tenían unos precios díficiles de pagar por parte del usuario medio y tan sólo las aplicaciones más sofisticadas podían justificar tal gasto. Afortunadamente, los precios de ciertos componentes electrónicos se han reducido considerablemente hoy en día, con el consiguiente beneficio para los delays digitales y también la posibilidad de adquirirlos por cualquier usuario. Existen 3 aplicaciones distintas para el delay digital: la primera y más importante es la de poder sincronizar altavoces y así controlar el exceso de reverberación. La segunda trata de reducir la distorsión sonora provocada por el fenómeno de filtro de peinado o ‘comb-filter’. La tercera se basa en la alineación de la imagen acústica, de modo que la dirección del sonido en un escenario típico de la sensación que procede del intérprete y no de los altavoces. Este manual trata de ser más que una simple guía de aplicaciones en donde solamente se explique la manera de ajustar los diversos controles y va más alla, exponiendo los conceptos básicos sobre acústica que se necesitan saber para poder sacar el máximo provecho al SDA-102, presentando además varios ejemplos de aplicaciones prácticas. Sincronización de Altavoces El sonido viaja por el aire a razon de 340 metros por segundo. Por otro lado, las señales eléctricas viajan aproximadamente un millón de veces más rápido desde el equipo sonoro hasta los altavoces. La principal tarea de los delays digitales consiste en poder sincronizar un determinado número de altavoces de modo que el espectador pueda escuchar al unísono el sonido procedente de dichos altavoces, estén donde estén. Hay que destacar que la sincronización de altavoces reduce además la reverberación, lo que hace aumentar el índice de inteligibilidad. Cómo Sincronizar Señales

Existen varias herramientas para poder medir de forma precisa el tiempo que tarda la señal procedente de un altavoz en llegar a un punto determinado de la audiencia. La mayoría de estos sistemas de medición resultan ser sofisticados y por supuesto muy costosos, pero afortunadamente otro tipo de herramientas más sencillas logran hacer un buen trabajo de medición en gran mayoria de aplicaciones. En la década de los 30, los ingenieros de entonces sincronizaban los altavoces de graves con los de agudos de las salas de cine mediante la amplificación de picos a través del sistema: movían los altavoces hasta que escuchaban que la señal de pulso se percibiera por ambas vías. Este método también resulta especialmente útil cuando se quiere sincronizar el sonido directo procedente de un determinado músico con respecto al sonido procedente del sistema sonoro que se va a utilizar para amplificar. Otro método que se puede emplear es el de utilizar un comprobador de fases, sobretodo para sincronizar las señales procedentes de dos altavoces (tanto de 2 vías como los de tipo full-range) puesto que este tipo de aparatos incorporan un generador de señales de pico y un receptor; además resultan bastante asequibles y poseen otras utilidades. Procesando Delays El proceso de conversión de señales analógicas en digitales y viceversa conlleva un pequeño retardo en la señal que puede estar entre 0.9 y 9 milisegundos. Este tipo de retardo aparece en las especificaciónes de los equipos Sabine con el valor más bajo posible. Destacar que se puede tener la unidad en 0 segundos de delay con tan sólo tenerla en bypass. No todos los fabricantes incluyen dentro de las especificaciónes de sus equipos este tipo de retardo electrónico, si bien debe tenerse en cuenta cuando se quiera sincronizar un sistema sonoro. El usuario debe asegurarse que todos los equipos digitales están en funcionamiento, es decir, que no estén en bypass a la hora de sincronizarlos.Además, se debe tener especial cuidado en realizar un apropiado ajuste en las líneas de retardo en caso que más tarde se quiera añadir otro equipo digital al sistema. Clusters A los altavoces que se colocan en el centro de una sala se les denomina clusters y ofrecen numerosas ventajas comparándolos con los sistemas de altavoces montados a ambos lados del escenario. La

ventaja más obvia resulta ser la poca diferencia de distancia entre el espectador más alejado y el más cercano con respecto al cluster, con lo que la mayoría del público está percibiendo el programa sonora practicamente al mismo nivel. Los clusters ofrecen además otras dos ventajas concernientes a la imagen visual. Diversos estudios han demostrado que la gente puede llegar a detectar los cambios más infimos en cuanto a la dirección del sonido en el plano horizontal, cosa que no ocurre lo mismo con el plano vertical. Esto sugiere que el sonido procedente de un cluster central ayudará a que el espectador identifique mejor lo que está escuchando con lo que ve que si, el sistema de amplificación estuviera a ambos lados del escenario. Todas aquellas personas que se encuentren más cercanas al escenario que del cluster oirán el sonido directo del músico antes que el sonido procedente de los altavoces; esto hace que el sonido parezca proceder del intérprete en sí y no del sistema de amplificación (consultar ‘El Efecto de Precedencia’ más adelante). Distorsión del Filtro de Peinado Cualquier lector puede recordar aquellos experimentos de la época escolar donde en un tanque de agua se tiraban piedras y las olas eran generadas desde dos puntos distintos. Las ondas/olas de cada una de las piedras se combinaban unas con otras para generar a su vez diferentes patrones de interferencia. En algunos puntos, las crestas y los valles estaban en fase, de modo que formaban ondas de mayor envergadura, mientras que en otros las ondas eran canceladas por el valle de otras. Este tipo de experimento demuestra claramente que los patrones de interferencia son más fuertes cuando la amplitud de las ondas de cada fuente es igual. Una interferencia similar ocurre en los sistemas de amplificación sonoros cuando se tiene una señal retardada en tiempo que se vuelve a mezclar junto con la señal original. Este tipo de patrones de interferencia es lo que se conoce como filtros de peinado (en inglés ‘comb filter’) debido a que la representación de su comportamiento en cuanto a la respuesta en frecuencia se asemeja a los dientes de un peine (ver figuras 1 y 2). Existen unas cuantas situaciones comunes que generan este tipo de interferencias; por ejemplo, cuando un programa sonoro se reproduce a través de un sistema de

altavoces, el altavoz que se encuentre más alejado interfiere irremediablemente con aquél que se encuentre más cercano a un punto de escucha dado. Los filtros de peinado también se generan cuando, por ejemplo, una persona se la escucha por dos teléfonos diferentes, uno más cercano que otro. También se producen filtros de peinado al mezclar efectos digitales con la señal directa.

Cómo Corregir el Filtro de Peinado Lo primero que se debe tener en cuenta es que los filtros de peinado son en mayor o menor medida inevitables en cualquier sistema de amplificación sonoro. Afortunadamente, la mayoría de los problemas que ocasionan pueden ser reducidos al mínimo con tan sólo sincronizar las señales, reduciendo la amplitud de la señal retardada. Los siguientes ejemplos nos muestran varias aplicaciones prácticas. El Efecto de Precedencia Effect: Alineación de la Imagen Acústica Helmut Hass publicó un estudio en 1951 donde se describía una serie de experimentos que demostraban cómo se comportaba la percepción humana a señales retardadas en el tiempo y demas reverberaciones. En sus experimentos, a uno de los oyentes se le colocó entre los dos altavoces a 3 metros de distancia de ambos; otro a 45º a la derecha y otro a 45º a la izquierda. Cuando el mismo programa sonoro se reprodujo al mismo tiempo a través de los 2 altavoces, uno de los oyentes percibió la imagen acústica (la dirección desde donde se cree proviene el sonido) justo en el centro. Cuando Hass retardó la señal de uno de los altavoces entre 5 y 35 milisegundos, el oyente percibió un cambio en la imagen acústica procedente del altavoz sin retardo. Aun cuando el altavoz con delay no contribuye con la aparente dirección del sonido, se sabe que contribuye a que el sonido se perciba más lleno. Hass demostró con sus experimentos que se debe incrementar la sonoridad de la señal retardada entre 8 y 10 dB (unas 2 veces la sonoridad percibida) para que la imagen acústica quede desplazada a la posición central. El hecho de incrementar la sonoridad más de está cantidad, o bien incrementar el delay más alla de los 35 milisegundos ya provoca lo que se conoce como eco, es decir, se perciben como 2 señales completamente independientes. El fenómeno que describe cómo la imagen acústica sigue a la señal que primero escuchamos se le conoce como ‘efecto de precedencia’, mientras que el fenómeno que provoca que 2 sonidos con menos de 35 milisegundos de diferencia se escuchen como uno sólo es el ‘efecto Hass’. Sin embargo, en la industria del audio profesional es muy común que se confundan ambos términos TRES APLICACIONES APLICACIÓN I: Altavoces debajo de los Palcos La figura 5 muestra una situacion típica donde el evento se amplifica por medio de un cluster central que

se encuentra colgado encima de la boca del escenario, de modo que casi todos los espectadores pueden disfrutar de un sonido de calidad exceptuando aquellos que se encuentran debajo de los palcos: para estos se tendrán montados los altavoces necesarios para llenar dichas zonas. Ahora se tiene suficiente volumen sonoro debajo de los palcos, pero el sonido procedente de los 2 altavoces llega al espectador en dicha zona entre 76 y 84 milisegundos de diferencia. Ello da como

INSTRUCCIONES DE USO PRECAUCION 1. Para prevenir el riesgo de una descarga eléctrica, no realice mediciones de voltajes que excedan de 1000V DC o 750V AC sobre la toma de tierra. 2. Antes de usar el aparato, inspeccione los punteros de medición, conectores y compruebe si hay grietas, o algún tipo de desperfecto en el aislamiento. MEDICION DE VOLTAJE DC 1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM”. 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición DCV deseada. Si el voltaje a medir no se conoce previamente, seleccione el mayor rango y redúzcalo hasta que se obtenga una medición satisfactoria.

3. Conecte los punteros de medición al aparato o al circuito que desea medir. 4. Encienda el aparato o el circuito que desea medir, el valor del voltaje aparecerá en la pantalla digital así como su polaridad. MEDICION DE VOLTAJE AC 1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM”. 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición ACV deseada. 3. Conecte los punteros de medición al aparato o al circuito que desea medir. 4. Lea el valor de voltaje que aparece en la pantalla. MEDICION DE CORRIENTE DC 1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM”.(para mediciones entre 200mA y 10ª conecte el puntero de medición rojo a la conexión “10A” ) 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición DCA deseada. 3. Conecte los punteros de medición al aparato o al circuito que desea medir, y conecte los punteros de medición EN SERIE con la carga en la cual está siendo medido. 4. Lea el valor de voltaje que aparece en la pantalla. MEDICION DE RESISTENCIA 1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM”. (para mediciones entre 200mA y 10ª conecte el puntero de medición rojo a la conexión “10A” ) 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición _ deseada. 3. Si la resistencia a medir está conectada a un circuito, apaguelo y descargue todos los capacitadores antes de realizar la medición. 4. Conecte los punteros de medición al aparato o al circuito que desea medir, y conecte los punteros de medición EN SERIE con la carga en la cual está siendo medido. 5. Lea el valor de voltaje que aparece en la pantalla. TEST DIODO 1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM”.(para mediciones entre 200mA y 10ª conecte el puntero de medición rojo a la conexión “10A” ) 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición 3. Conecte el puntero de medición rojo al ánodo del diodo del diodo a medir, y el negro al cátodo. 4. El voltaje aparecerá en pantalla en mV. Si el diodo esta invertido, en la pantalla aparecerá “1” TEST TRANSISTOR 1. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición HFE. 2. Determine si el transistor es del tipo NPN o PNP y localice los punteros de medición de emisor, base y colector. Inserte los punteros de medición en los orificios correspondientes en la conexión HFE del panel frontal del multímetro. 3. El multímetro reflejará en la pantalla el valor aproximado de HFE en condiciones de base 10μA y VCD 2.8V TEST DE CONTINUIDAD

1. Conecte el puntero de medición a la conexión de entrada “V _ mA”. Conecte el puntero de medición negro a la Conexión “COM” 2. Posicione el interruptor “RANGE” en la posición 3. Conecte los punteros de medición al aparato o al circuito que desea medir. 4. Si existiese continuidad, sonará una señal acústica. MEDICION TEMPERATURA 1. Posicione el selector en la posición “Cº” o “Fº” y la pantalla LCD mostrará la temperatura ambiental. 2. Conecte el puntero de medición rojo tipo “k” a la conexión de entrada “V _ mA” y el puntero de medición negro a la Conexión “COM. Ponga en contacto los punteros de medición con el objeto a medir. 3. El valor de la temperatura se verá reflejado en la pantalla. PRECAUCION: Para prevenir posibles descargas eléctricas, asegúrese que se han desconectado los punteros de medición tipo “k”, antes de cambiar de función de medición. CAMBIO DE FUSIBLE Y BATERIA Si aparece en pantalla un icono de batería, significa que hay que cambiarla. Para cambiar la batería y el fusible (500mA/250V) quite los dos tornillos que están en el fondo de la carcasa. Simplemente cambie el nuevo por el viejo. Tenga cuidado con la polaridad. PRECAUCION Antes de abrir el aparato, asegúrese que el aparato no esté conectado a ningún circuito, para prevenir cualquier descarga eléctrica. Consideraciones y características Sensibilidad promedio calentada mediante valor eficaz (RMS) El valor eficaz o valor medio cuadrático es el término usado para describir el valor eficaz o valor de la corriente directa equivalente de una señal de corriente alterna. La mayoría de los multímetros digitales usan la técnica de sensibilidad promedio calibrada mediante valor eficaz para medir el valor eficaz de las señales de corriente alterna. A menudo, esta técnica se usa para obtener el valor promedio para rectificar y filtrar la señal de corriente alterna. Enseguida el valor promedio es calibrado para leer el valor eficaz de una onda sinusoidal. Para medir una forma de onda puramente sinusoidal, esta técnica es rápida, precisa y costeable. Sin embargo, al medir formas de onda lo sinusoidales, se puede ver introducir errores significativos debido a diferentes factores de escala relacionados con los valores promedio a valor eficaz. Valor eficaz de corriente alterna El valor eficaz de la corriente alterna, normalmente referido como valor eficaz, identifica una función del MMD acoplada a corriente alterna y que sólo responde con precisión al componente del valor eficaz de la corriente alterna sin importar las formas de onda. Sin embargo, el componente de corriente directa juega un papel importante en las formas de onda distorsionadas no simétricas y también será de interés ocasionalmente. Una forma de onda sinusoidales con onda completamente rectificada es un buen ejemplo y la función de valor 11 eficaz de corriente alterna sólo dará la lectura del componente de

corriente alterna que este al 43.6% del total de la lectura de valor eficaz. Valor eficaz CD+CA El valor eficaz CD+CA calcula los dos componentes de valor eficaz de corriente alterna y corriente directa dados por la expresión al tomar una medición y puede corresponder precisamente al valor eficaz total sin importar la forma de onda. Las formas de onda distorsionadas por la presencia de componentes de corriente directa y armónicas puede causar: 1) sobre calentamiento de transformadores, generadores y motores más rápido de lo normal 2) interruptores cortocircuito que se disparan prematuramente 3) que se quemen los fusibles 4) que se sobre calienten los neutrales debido a la armónica triple presente en la neutral 5) que vibren las barras de conexión y panes eléctricos. Ancho de banda CA El ancho de banda de corriente alterna de un MMD es la escala de frecuencia sobre la que se pueden tomar decisiones de corriente alterna dentro de la precisión especificada. No es la función de medición de frecuencia y es la respuesta de frecuencia de las funciones de corriente alterna. Un multímetro digital no puede medir con precisión el valor de corriente alterna con espectros de frecuencia más allá el ancho de banda de corriente alterna del multímetro digital. Por lo tanto, una ancho de banda amplio para corriente alterna juega un papel importante en un multímetro digital de alto rendimiento. En realidad, las formas de onda complejas, las formas de onda de ruido, y distorsionadas contienen un espectro de frecuencia mucho más alto de lo que es fundamental. Factor de supresión de modo normal (NMRR por sus siglas en inglés) El factor de supresión de modo normal es la característica de un multímetro digital para suprimir el efecto de ruido no deseado de la corriente alterna que puede causar mediciones imprecisas de corriente directa. El factor de supresión de modo normal se especifica típicamente en términos de dB (decibel). Esta serie tiene especificación del factor de supresión de modo normal de >60dB a 50 y 60Hz, que significa una buena habilidad para rechazar el efecto de ruido de la corriente alterna cuando se toman decisiones de corriente directa. 12 Factor de rechazo de modo común (CMRR por sus siglas en inglés) El voltaje de modo común el voltaje presente en los enchufes de alimentación COM y VOLTAJE de un multímetro digital con respecto a tierra. El factor de rechazo de modo común es la habilidad del multímetro para rechazar los efectos del voltaje de modo común que pueden ocasionar ruido o compensación de los dígitos en mediciones de voltaje. Esta serie tiene una especificación de factor de rechazo de modo común de >90dB a CD a 60Hz en función VCA; y >120dB a CD, 50 y 60Hz en función VCD. Si no se especifica el factor de rechazo de modo normal ni el factor de rechazo de modo común, el desempeño de un multímetro y digital será incierto. Gráfica de barras análoga

la gráfica de barras análoga provee un índice visual de medición similar a la tradicional aguja del medidor análogo. Es excelente para detectar contactos falsos, identificar clics del potenciómetro e indicar picos de señal durante los ajustes. Funciones predeterminadas Los multímetros de la serie MultiMaster™ fijarán la última función usada como la función predeterminada. Por ejemplo, si la última función usada en la posición VCA fue dBm, el medidor indicará dBm la siguiente vez que se seleccione la función. Pantalla retroiluminada Los multímetros de la serie MultiMaster™ están equipados con retroiluminación para ver la pantalla LCD en áreas de mala iluminación. Retención de datos La función HOLD congelar la lectura de la pantalla para mostrar más tarde. Escala manual y automática Los multímetros de la serie MultiMaster™ son de selección automática de escala, con sobre mando manual. Apartado automático inteligente (APO) La característica de ahorro de energía apaga automáticamente al medidor después de próximamente 17 minutos de inactividad. Esta función puede ser desactivada al encender y también si está presente alguna señal. Sumador audible El sumador audible confirma un toque de tecla y puede ser desactivado. Modo MAX/MIN El modo MAX/MIN almacena lecturas máximas y mínimas en la

Fuentes de voltaje

Clasificación Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más complejo y por tanto más susceptible a averías.

Fuentes de alimentación colineales

Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida.

En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.

Fuentes de alimentación conmutadas

Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita(Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son mas complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes.

Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.

La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo LC.

Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.

Especificaciones Una especificación fundamental de las fuentes de alimentación es el rendimiento, que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como se ha dicho antes, las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto.

El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de la calidad de la corriente.

Aparte de disminuir lo más posible el rizado, la fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito, regulación de carga.

Fuentes de alimentación especiales Entre las fuentes de alimentación alternas, tenemos aquellas en donde la potencia que se entrega a la carga está siendo controlada por transistores, los cuales son controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a la carga.

Otro tipo de alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en donde la frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de fuente variable en casos como motores y transformadores de tensión...

INTRODUCCIÓN Felicitaciones por su compra del Medidor LCR Modelo 380193 de Extech. Este medidor se para medir con precisión los capacitores, inductores y resistencias usando las frecuencias de prueba de 120 Hz y 1 kHz. La pantalla doble indicaras simultáneamente el factor asociado de calidad, valor de disipación o resistencia usando un circuito en serie o equivalente en paralelo. Este medidor se embarca totalmente probado y calibrado y con uso apropiado le proveerá muchos años de servicio confiable. Señales internacionales de seguridad ! ¡Precaución! Refiérase a la explicación en este Manual ¡Precaución! Riesgo de choque eléctrico Tierra (tierra f[isica) Precauciones de seguridad 1. Asegúrese que cualquier cubierta o tapa de la batería esté cerrada apropiadamente y asegurada. 2. Siempre sí que los cables de prueba antes que reemplazar la batería o los fusibles. 3. Inspeccione la comisión de los cables de prueba y del medidor en sí por daños antes de operar el medidor. Repare o reemplace cualquier daño antes de usar. 4. Para reducir el riesgo de incendio o choque eléctrico, no exponga este producto a la lluvia o Humedad. 5. No excedan los límites máximos nominales de alimentación. 6. Siempre descargue los capacitores y corten la energía del dispositivo bajo prueba antes de Realizar pruebas de inductancia, capacitancia o resistencia. 7. Quite la batería del medidor si no lo va a usar durante largos períodos.

Símbolos y anunciadores en Pantalla APO Auto Apagado 1K Hz frecuencia de prueba 1 kHz RS232 Comunicación activa 120 Hz frec. de prueba 120 Hz R Modo de registro activo M Mega (106) MAX Lectura máxima K kilo (103) MIN Lectura mínima p pico (10-12) AVG Lectura promedio n nano (10-9) AUTO Escala automática activa μ micro (10-6) H Retención de datos activo m mili (10-3) SET FIJAR(SET) modo H Henry (unidad de inductancia) TOL Cómodo de tolerancia F Faradio (unidad de capacitancia PAL Circuito paralelo equivalente Ω Ohms (unidad de resistencia) SER circuito en serie equivalente Límite superior D Factor de disipación Límite inferior Q Factor de calidad Modo relativo R Resistencia Batería baja L Inductancia % Tolerancia (porcentaje) ) C Capacitancia Instrucciones de operación Precaución: Medir un DBP (dispositivo bajo prueba) en un circuito vivo producirá lecturas falsas y puede dañar al medidor. Siempre corte la energía y aisle el componente del circuito para obtener una lectura precisa. Precaución: No aplique voltaje a las terminales de entrada. Descargue los capacitores antes de probar Nota: Consideraciones sobre medición de resistencia <0.5 ohmios. 1. Use alicates cocodrilo de contacto positivo. 2. Para eliminar impedancias parásitas, haga una calibración a cero CORTA. 3. Limpie los cables / contactos del dispositivo de toda oxidación o película para minimizar la resistencia del contacto. Energía 1. Presione la tecla (POWER) para encender o apagar el medidor 2. Auto-apagado (APO) Si el teclado está inactivo durante 10 minutos, el medidor se apagara automáticamente. Si esto ocurre, perecieron en la tecla para continuar la operación. 3. Auto-apagado (APO. Para desactivar la característica de apagado, desde la posición de apagado, presione y sostenga la tecla de encendido hasta que en la pantalla aparezca “APO OFF”. El Auto- Apagado si usa el modo de registro MIN MAX o si el medidor es alimentado por una fuente de energía externa. Selección de frecuencia

Presión en la tecla FREQ para seleccionar 120 Hz o 1 kHz como frecuencia de prueba. La frecuencia seleccionada aparece en la pantalla. Generalmente, se usará 120 Hz para grandes capacitores electrónicos y 1 kHz para la mayoría de las demás pruebas. Selección de paralelo/serie Presión en la tecla PAL SER para seleccionar un circuito equivalente paralelo (PAL) o en serie (SER). El modo seleccionado aparece en la pantalla como “SER” o “PAL”. Este modo definir la pérdida R de un inductor o capacitores como una pérdida en serie hubo una pérdida en paralelo. Generalmente, las impedancias altas se miden en modo paralelo y las impedancias bajas se miden en modo en serie. Selección de escala TEl medidor se desciende en modo de escala automática con “AUTO” indicado la pantalla. Presione la tecla RANGE y desaparecerá el indicador “AUTO”. Cada vez que presiona la tecla ESCALA pasada y sostendrá las escalas disponibles para el parámetro seleccionado. Para salir del modo de escala manual, presione y sostenga la tecla ESCALA durante 2 segundos. Selección de inductancia, capacitancia y resistencia La tecla L/C/R selecciona la función de medición del parámetro primario. Cada vez que presione la tecla seleccionará inductancia (L), capacitancia (C) o resistencia (R) junto con las unidades apropiadas de H (henries), F (faradios) u Ω (ohms) en la gran pantalla principal. 380193-EU-5 -SP-V2.3-5/11 Selección de calidad, disipación y resistencia La tecla Q/D/R selecciona la función de medición del parámetro secundario. Cada vez que presione la tecla seleccionará los indicadores de calidad (Q), o disipación (D) o unidades de resistencia (Ω) en la pequeña pantalla secundaria. Selección de retención y retroiluminación La tecla HOLD >2 sec selecciona la característica de retención y además activa la retroiluminación de la pantalla. Presión de la tecla y el indicador H aparecerá en la pantalla y la última lectura indicada se "congelará". Presione la tecla de nuevo y la lectura se actualizará otra ves. Presione y sostenga la tecla durante 2 para encender la retroiluminación de la pantalla. Para apagar la retroiluminación, presione y sostenga la tecla de nuevo durante 2 o espere 1 minuto para que se apague automáticamente.

Selección de mínimo, máximo y promedio La tecla MAX MIN selecciona la función de registro. Presión en la tecla y el indicador “R“ aparecerá en la pantalla y medidor empezará a registrar los valores medidos mínimo, máximo y promedio. Al entrar en este modo, se desactiva el apagado automático y las teclas de función. Operación Max-Min 1. Fije todos los parámetros de función para la prueba. 2. Presione la teclea MAX/MIN. En la pantalla aparecerá el indicador “R“ y se escuchará un “beep” después de seis segundos aproximadamente. Cada vez que se actualice el máximo o el mínimo se escucharán dos “beeps”. 3. Presione la teclea MAX/MIN. En la pantalla aparecerá el indicador “MAX” junto con lel valor máximo registrado 4. Presione la teclea MAX/MIN. En la pantalla aparecerá el indicador “MIN” junto con el valor mínimo registrado 5. Presione la teclea MAX/MIN. En la pantalla aparecerá el indicador “MAX-MIN” y la diferencia entre el valor máximo y mínimo 6. Presione la teclea MAX/MIN. En la pantalla aparecerá el indicador “AVG” y el promedio de los valores registrados. 7. Presión y sostenga la tecla MAX MIN durante 2 para salir de este modo. Notas: El valor promedio es un promedio verdadero y promedia hasta 3000 valores. Si se excede el límite de 3000, el indicador AVG de estrellarán y no habrá más promedios. Los valores máximo y mínimo continuarán actualizándose. Si presiona la tecla HOLD durante el registro de mínimos y máximos, se detiene el registro hasta presionar de nuevo la tecla HOLD . Modo relativo El modo relativo indica la diferencia entre el valor medido y el valor almacenado como referencia. 1. Para entrar al modo relativo, presione la tecla REL. 2. El valor indicado en la pantalla al presionar la tecla REL se convierte en el valor almacenado de referencia y la pantalla indicará 0 o un valor cercano a 0 (dado que el valor medido y el valor de referencia son iguales en este punto). 3. Todas las mediciones subsecuentes serán indicadas como un valor relativo al valor almacenado. 4. El valor de referencia puede también ser un valor que fue almacenado en la memoria usando

el procedimiento FIJAR relativo (SET Relative), (pelea del párrafo referente a Fijar la referencia relativa). 5. Para usar el valor de fijar relativo, presione la tecla SET al estar en modo relativo. 6. Para salir del modo relativo, presione y sostenga la tecla REL durante 2 segundos. 380193-EU-6 -SP-V2.3-5/11 Modo de límites alto y bajo (Hi / Lo) The Modo de límites alto y bajo (Hi / Lo) compara el valor medido a los valores almacenados de los límites alto y bajo y da una indicación audible y visible si el valor medido esta fuera de de los límites. Vera el siguiente párrafo sobre el modo de fijar los límites alto y bajo (Hi/Lo) en la memoria. 1. Presione la tecla Hi/Lo LIMITS para entrar en el modo. La pantalla indicará brevemente el límite superior almacenado con el indicador “ “ y enseguida el límite inferior almacenado con el indicador “ “ antes de mostrar el valor medido. 2. El medidor emitirá un tono audible y destellará el indicador del límite superior o inferior si el valor medido está fuera de límites. 3. El mediador ignorará una lectura de sobrecarga “OL”. 4. Presione la tecla Hi/Lo LIMITS para salir del modo. Modo de % de tolerancia The Modo de % de tolerancia compara el valor medido a un límite de % alto y bajo basado en un valor de referencia almacenado y da una indicación audible y visible si el valor medido esta fuera de de los límites. Se puede introducir cualquier límite de % en el modo SET % Limit (vea el siguiente párrafo) o se pueden seleccionar límites simétricos estándar 1%, 5%, 10% y 20% en el modo de % de tolerancia. 1. Presión en la tecla TOL para entrar en el modo. En la pantalla principal se indicará brevemente el valor de referencia almacenado y y la pantalla secundaria indicará el % de diferencia entre el valor medido y el valor de referencia. Leal el párrafo SET % Limit para cambiar el valor de referencia. 2. Presione la tecla TOL para pasar a través de las configuraciones y hacer una selección de 1, 5, 10 ó 20%. El % aparecerá brevemente en la pantalla secundaria. 3. Para acceder a los límites de % previamente almacenados por el usuario, presione la tecla SET.

4. El medidor emitirá un tono audible y destellará el indicador del límite superior o inferior si el valor medido está fuera de límites. 5. Presión y sostenga la tecla TOL durante 2 para salir de este modo. Fijar límites y calibración abierta/corta La tecla SET se usa para; 1. Fijar límites Hi/Lo, 2. Fijar límites Hi/Lo, 3. Fijar el valor de referencia de tolerancia y 4. realizar la calibración abierta/corta. El modo SET sólo se puede activar si no hay ninguna otra función activa. Para entrar al modo SET 1. Encienda el medidor y presione la tecla SET. 2. La pantalla se borrará, y en la pantalla secundaria aparecerá “SET“ y los indicadores destellantes TOL aparecerán en la pantalla. 3. Las 5 teclas activas ahora son; Encendido, SET, REL, Hi/Lo y TOL Calibración abierta y corta La función abierta y corta retira impedancias parásitas en serie o en paralelo del dispositivo del valor medido. Esta característica mejora la precisión para impedancias muy altas o muy bajas. (La nota: Quita cualquiera dirige del metro durante este procedimiento. La partidalos conectaron agregará la impedancia al circuito que causa la calibración para fallar indicado por OUT aparecer de UAL en el despliegue.) 1. Presione dos veces la tecla SET y la pantalla indicará “CAL OPEn”. 2. Quite cualquier dispositivo o cables de prueba y presione “ENTER” (PAL SER). Después de varios segundos terminara la calibración y se indicará “CAL SHrt”. 3. Haga corto en el dispositivo de prueba y presione “ENTER” (PAL SER). Después de varios segundos terminara la calibración y el medidor regresará a operación normal. 4. Presione la tecla “SET” para sobrepasar la calibración abierta o corta. 380193-EU-7 -SP-V2.3-5/11 Fijar límites absolutos alto y bajo (Hi/Lo) Fijar límites alto y bajo (Hi/Lo) permite al usuario introducir un valor de límite superior e inferior en la memoria para comparación con un valor medido. 1. Presione la tecla SET y enseguida la tecla Ni / Lo LIMITS. El indicador de límite superior “ “ destellará y aparecerá el límite superior previamente almacenado con el primer dígito destellando. 2. Fije el valor el dígito presionando la tecla numérica apropiada. La selección de ajuste procederá a través de cada dígito de izquierda a derecha. 3. Presione la tecla - 0 después de fijar el último dígito para cambiar el valor del signo a negativo o positivo.

4. Presión de la tecla “ENTER” para almacenar el valor y continuar con el ajuste de límite inferior. 5. El indicador de límite inferior “ “ destellará y aparecerá el límite inferior previamente almacenado. 6. Ajuste los límites según la descripción del límite superior y presione la tecla “ENTER” al terminar. Fijar límites de % de tolerancia Fijar límites de % de tolerancia permite al usuario introducir un valor de % de límite superior e inferior en la memoria para comparación con un valor medido. 1. Presione la tecla SET y enseguida la tecla TOL. El indicador “TOL “ destellará y aparecerá el límite superior previamente almacenado con el primer dígito destellando. 2. Para ajustar la referencia, fije el valor el dígito presionando la tecla numérica apropiada. La selección de ajuste procederá a través de cada dígito de izquierda a derecha. 3. Presión de la tecla “ENTER” para almacenar el valor y continuar con el ajuste de % de límite superior. El indicador de límite superior “ “ destellará y aparecerá el límite superior de % previamente almacenado. 4. Ajuste los límites de % descritos para el valor de referencia y presione la tecla “ENTER” al terminar. El indicador de límite inferior “ “ destellará y aparecerá el % de límite inferior. 5. Ajuste el límite inferior de % y presione “ENTER” al terminar. Fijación de la referencia relativa Fijar relativo permite al usuario almacenar un valor relativo de referencia en la memoria para uso posterior en el modo REL . 1. Presione la tecla SET y enseguida la tecla REL. El indicador “ “ destellará y aparecerá la referencia previamente almacenada con el primer dígito destellando. 2. Para ajustar la referencia, fije el valor el dígito presionando la tecla numérica apropiada. La selección de ajuste procederá a través de cada dígito de izquierda a derecha. 3. Presione la tecla - 0 después de fijar el último dígito para cambiar el valor del signo a negativo o positivo. 4. Presione la tecla “ENTER” para almacenar el valor de referencia. 380193-EU-8 -SP-V2.3-5/11 Interfaz para PC El medidor LCR Modelo 380193 incluye una función de interfaz para PC con el software Windows™. La interfaz permite al usuario: o Ver los datos de medición en tiempo real en la PC; o Guardar, imprimir y exportar los datos de la medición;

o Fijar límites estándar, alto y bajo para el análisis de datos; o Generar informes de calibración en formato de hojas de cálculo; o Graficar análisis ECP (estadísticas de control de procesos); o Compatibilidad con bases de datos (soporta ODBC) para uso con: SQL server, Access™, y otros programas de bases de datos; Las instrucciones para uso de la interfaz para PC están incluidas en el disco de programas y están fuera de los temas de este manual de operación. Para los detalles e instrucciones completas consulte el archivo AYUDA en el disco del programa. 1) Usted, como usuario final, está legalmente obligado (Reglamento de baterías) a regresar todas las baterías y acumuladores usados; ¡el desecho en el desperdicio o basura de la casa está prohibido! Usted puede entregar las baterías o acumuladores usados, gratuitamente, en los puntos de recolección de nuestras sucursales en su comunidad donde sea que se venden las baterías o acumuladores. Desecho Cumpla las estipulaciones legales vigentes respecto al desecho del dispositivo al final de su vida útil. Manual de analizador de espectro Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla las componentes espectralesen un espectro de frecuenciasde las señales presentes en la entrada, pudiendo ser ésta cualquier tipo de ondas eléctricas, acústicas u ópticas. Funcionamiento Análisis se refiere a la acción de descomponer algo complejo en partes simples o identificar en ese algo complejo las partes más simples que lo forman. Como se ha visto, hay una base física para modelar la luz, el sonido o las ondas de radio en superposición de diferentes frecuencias. Un proceso que cuantifique las diversas intensidades de cada frecuencia se llama análisis espectral.

Matemáticamente el análisis espectral está relacionado con una herramienta llamada transformada de Fourier. Ese análisis puede llevarse a cabo para pequeños intervalos de tiempo, o menos frecuentemente para intervalos largos, o incluso puede realizarse el análisis espectral de una función determinada. Además la transformada de Fourier de una función no sólo permite hacer una descomposición espectral de los formantes de una onda o señal oscilatoria, sino que con el espectro generado por el análisis de Fourier incluso se puede reconstruir o sintetizar la función original mediante la transformada inversa. Para poder hacer eso, la transformada no solamente contiene información sobre la intesidad de determina frecuencia, sino trambién su fase. Esta información se puede representar como un vector bidimensional o como un número complejo. En las representaciones gráficas, frecuentemente sólo se representa el módulo al cuadrado de ese número, y el gráfico resultante se conoce como espectro de potencia o densidad espectral de potencia. Un ANALIZADOR DE ESPECTRO realiza el análisis de Fourier empleando un filtro que rechaza todas las frecuencias, excepto una banda muy estrecha de ellas. La señal de entrada al instrumento es desplazada en frecuencia, mediante una senoide -obtenida de un VCO- de una frecuencia que varía continuamente entre un mínimo y un máximo prefijados, de forma que la frecuencia central del filtro sea recorrida por las componentes de frecuencia de interés. En la pantalla del equipo sólo se muestran las componentes de frecuencia, de la señal analizada, que coincidan con la del filtro de barrido. Como dispositivo de pantalla para mostrar la amplitud de cada armónico de la señal se emplea un tubo de rayos catódicos (TRC). Normalmente, se fabrican para mostrar señales en los rangos desde 5 Hz hasta 40 GHz. El ANALIZADOR DE FOURIER realiza otro estudio espectral. En este caso, la señal de entrada se pasa, en paralelo y simultáneamente, por un gran número (en algunos casos hasta 2048) de filtros digitales. De esta forma, el espectro de frecuencias de una señal se puede obtener muy rápidamente (por este motivo se les conoce también como analizadores de tiempo real). En este caso, como elemento de representación gráfica, también se emplea un tubo de rayos catódicos. Normalmente se utilizan en el rango de DC hasta los 100 KHz. Finalmente, el ANALIZADOR DE ONDAS emplea un filtro sintonizable muy semejante al de un analizador de espectro convencional. Sin embargo, se selecciona y ajusta manualmente la frecuencia de interés. Para indicar la amplitud de los armónicos de interés se emplea un voltímetro de corriente alterna, en lugar de un tubo de rayos catódicos. Este tipo de analizador es práctico desde 15 Hz hasta más de 32 MHz. Emplear medidas con instrumentación orientadas al dominio de la frecuencia trae consigo

una serie de ventajas con respecto a las medidas en el dominio del tiempo. Entre ellas podemos destacar: Laboratorio de Instrumentación Electrónica Manual del TEKTRONIX 2711- Página 3/31 · Mayor sensibilidad en la medida en banda estrecha. · Reducción del ruido introducido en la medida. · Eliminación de interferencias en frecuencias no deseadas. · Posibilidad de filtrado de ciertas frecuencias. · Facilidad para separar distintas señales. · Medidas del ancho de banda de utilización del circuito estudiando (DUT) y determinación de su función de transferencia en el dominio de la frecuencia. Ciertos sistemas están orientados al dominio de la frecuencia, como el caso de receptores y estaciones de radio, sistemas FDM … La medida de la señal a estudiar es tan sencilla de hacer como conectar el analizador a la fuente que genera dicha señal. Si la fuente de señal es el propio ambiente, o el espacio libre, basta con conectar a la entrada del analizador una antena que reciba las distintas señales que existen en el entorno en ese momento. Evidentemente, hay que tener en cuenta todas las posibles interferencias que se pueden inducir en la medida de la señal real de que se dispone (o que se está buscando). Una vez ajustados los parámetros necesarios en el instrumento de análisis, únicamente tendremos que visualizar la representación de la señal en el monitor (o display) del analizador y extraer nuestras conclusiones. La medida realizada sobre la señal puede ser, en un caso simple, la amplitud, y frecuencia de una determinada línea espectral. En general, el contenido espectral de la señal nos ofrece información sobre los armónicos, bandas de modulación, respuestas espúreas, niveles de ruido,… y todo esto se puede estudiar a partir del analizador de espectros. En cuanto a la representación, los analizadores de espectro suelen trabajar con una escala logarítmica, en decibelios, para el eje vertical y una escala lineal, para la representación de la frecuencia, en el eje de abscisas. Sin embargo, muchos de estos equipos permiten trabajar con escalas lineales o logarítmicas en embos ejes o con escala logarítmica en el eje de frecuencias y lineal para el eje vertical.

Características Generales de un analizador de espectro El Analizador Tektronix 2711 es una analizador de espectros digital de tipo heterodino, válido para el rango de frecuencias 9KHz a 1.8GHz. El funcionamiento de un analizador de espectros heterodino, Figura 2, es el siguiente: La señal de entrada que se desea analizar es trasladada a una frecuencia intermedia (FI) más alta (en el caso del analizador que nos ocupa de 2.11GHz) por medio de un oscilador local interno, senoidal y sintonizable. Es decir, a lo largo de cada barrido se desplaza el espectro de la señal de entrada a la frecuencia FI, que es la frecuencia central de la banda de paso de un amplificador sintonizado a la frecuencia FI. La salida del amplificador de FI se mezcla con un oscilador de cuarzo, generándose una información centrada en 0Hz. Esta información se filtra, por medio de un filtro activo, y la salida es Laboratorio de Instrumentación Electrónica Manual del TEKTRONIX 2711- Página 5/31 rectificada y amplificada por un circuito denominado de medición. En la pantalla se muestra la potencia de salida de la señal asociada a un determinado rango de frecuencias.

La resolución del analizador viene determinada por el ancho de banda del filtro de FI. Sería deseable que el ancho de banda fuese prácticamente nulo para extraer cada componente de frecuencia de la señal, pero esto es imposible. Debido a esta imperfección, si la separación en frecuencia de dos señales es menor que el ancho de banda del filtro FI utilizado el analizador de espectros nos muestra un único armónico de potencia que representa la suma de las potencias de las dos señales. Interesa, por tanto, reducir el ancho de banda del filtro FI lo que conlleva, como ventaja adicional, la disminución de la potencia de ruido introducida.

Manual de un vectorscopio Introducción En esta práctica se estudiarán las señales y equipos utilizados para medir las distorsiones causadas en las señales de televisión por los medios de transmisión utilizados para su transporte y distribución. Los medios de transmisión más utilizados son los siguientes: Enlaces de microondas (Radioenlaces), Cables (fibra óptica, coaxial), Enlaces de satélite (Estaciones terrenas y sector espacial - satélite ). La no linealidad de los elementos que componen estos enlaces, las interferencias causadas en dichos enlaces por otros circuitos que comparten el medio y los fenómenos atmosféricos adversos, hacen que las señales en destino no sean idénticas a las que se transmitieron en origen. Sabemos que la calidad de la imagen depende directamente de la calidad de la señal, por lo tanto es importante detectar y corregir cualquier distorsión de la señal. La señal debe ser correcta para que la imagen también lo sea. Para estar seguros que la señal es correcta necesitamos ver la señal, no la imagen y también ser capaces de evaluar objetivamente sus características específicas de amplitud y temporalización. Esto nos proporciona una forma objetiva de observar y medir la calidad de la señal en varios puntos del sistema Todas las pruebas de video se basan en el principio simple de aplicar una señal de prueba

conocida al sistema de video o a la entrada de un equipo y observar la señal a su salida. Cualquier distorsión o deterioro provocado por el sistema puede observarse y medirse sobre la señal de salida. Laboratorio de Sistemas de Televisión PRACTICA IV Las señales VITS y los equipos de medida específicos para la señal de video Pag: 2 En esta práctica veremos el funcionamiento y uso del generador - insertador de señales "VITS" (Vertical Interval Test Signal), Monitor Forma de Onda (M.F.O.) y del Vectorscopio. GENERADOR / INSERTADOR DE SEÑALES VITS El generador PM-5654 genera todas las señales necesarias para medir y evaluar todas las distorsiones que afectan a una señal de televisión. Este aparato además de generar líneas de inserción, genera señales a campo completo en las que se puede insertar las señales que se deseen, ya sea una señal interna ( generada por el propio equipo) o bien una señal externa, previa programación del insertador. Entre otras características funcionales, ofrece la posibilidad de insertar líneas en una señal de televisión externa y en la generada internamente por el aparato. MONITOR FORMA DE ONDA Y VECTORSCOPIO Un monitor forma de onda (MFO,WFM) es un osciloscopio especialmente diseñado para visualizar , "monitorear", la señal de video normalizada. Lo que nos aparece en pantalla es la señal de video tal cual. Este aparato dispone en su pantalla de una carátula calibrada de forma que se pueden medir en la misma los diversos parámetros de amplitud (voltaje) y tiempo de la señal. Estos instrumentos suelen tener dos conectores en cada entrada sin una impedancia de terminación interna, debido a esto pueden conectarse en cualquier lugar del camino de la señal, pero si se conectan al final de dicho camino, se debe aplicar una impedancia de terminación de 75 ohmios al conector no utilizado. Un detalle a tener en cuenta tanto en el monitor de forma de onda como en el vectorscopio es que cuando se realizan ajustes en los controles de aparato lo único que cambia es el aspecto de la forma de onda en la pantalla. Los controles del monitor de forma de onda y del vectorscopio no afectan a la señal de video. El Vectorscopio se usa fundamentalmente para dar una representación visual de la información

de Crominancia. Nos proporciona una información cuantitativa sobre la información del color de la señal de video, indicándonos su fase y saturación. Este instrumento permite asegurarse de que los colores se reproducirán perfectamente en la imagen con una intensidad y saturación apropiadas. La carátula de un vectorscopio esta formada por un círculo con marcas colocadas cada 2 y 10 grados. El punto de cruce del centro es la marca de referencia para el centrado de la traza. dentro del círculo hay 12 cajas, la mitad de las cuales tienen otras mayores a su alrededor. La otra mitad acomoda la imagen especular de la señal creada por el conmutador del eje V. Las cajas pequeñas son aquellas en las que deberían colocarse cada uno de los puntos de la señal de barras de color, si la ganancia y la fase de la Crominancia fuesen correctas. Laboratorio de Sistemas de Televisión PRACTICA IV Las señales VITS y los equipos de medida específicos para la señal de video Pag: 3 Las líneas que se extienden desde centro de la pantalla hasta 135º y 225º se usan como referencias para el correcto posicionado de la ráfaga de color. En estas líneas aparecen unas marcas para indicar la amplitud correcta de la ráfaga, para las barras de color del 75% y del 100% de saturación. En la parte izquierda y fuera de la circunferencia de la retícula hay unas rejillas que se utilizan en las medidas de ganancia y fase diferencial. Vectorscopio y Monitor Forma de Onda se complementan mutuamente, y juntos dan una representación total de la información de la señal de video. Por ello, muchas veces los encontraremos montados en un mismo chasis y en otros casos ambas funciones pueden aparecer incluidas a la vez en un único instrumento. Actualmente existen en el mercado instrumentos con numerosas características que simplifican notablemente las medidas. Algunas de estas características son: medidas automáticas o asistidas por un microprocesador, secuencias de medidas programables por el usuario, medidas que pueden ser presentadas de forma gráfica, y modos selección de línea que permiten obtener presentaciones en pantalla más brillante. Las capacidades más sofisticadas y la mejora de precisión de estos instrumentos les hace ideales para todas las medidas incluyendo aplicaciones tales como las

pruebas de funcionamiento o de aceptación de equipos. En las pruebas que se realizan en funcionamiento es necesario también un insertador de señales VITS, para generar las señales de inserción. Con ayuda del monitor forma de onda y el vectorscopio podremos realizar, (en la siguiente práctica), las medidas de las distorsiones lineales, no lineales y de ruido introducidas en la señal de televisión. Las señales utilizadas para realizar estas medidas son la llamadas "SEÑALES VITS" y son las que se muestran en las siguientes páginas. APARTADO DE PREGUNTAS: 1.- Utilizando el manual del Generador Insertador de Señales VITS (PM-5654), nombrar los modos de operación y explicar brevemente en que consiste cada uno de ellos. 2.- Indicar las entradas de señal y la utilidad que tienen en el Generador Insertador de señales VITS. 3.- Indicar los filtros de entrada de que dispone el monitor de forma de onda y que señal veríamos en pantalla cuando tenemos seleccionado cada uno de estos filtros 4.- En que parámetros de la señal medida se notaría la falta de adaptación de impedancia a la entrada del M.F.O.?. 5.- ¿ Cómo actúa el restaurador de continua (DC Restore) ?. 6.- ¿ Que parte de la señal realiza el disparo de la base de tiempos ? 7.- ¿ Qué parámetros de la señal de video podemos medir en el Vectorscopio? 8.- ¿ Cuando aplicamos al vectorscopio una señal monocroma, que señal aparecerá en pantalla?. 9.- ¿ Qué ocurre al seleccionar '+V' en el panel frontal del vectorscopio ?. 10.- ¿ Qué señal se utiliza como referencia para medir la fase de los vectores de color en el vectorscopio 11.- ¿ Qué parámetros de la señal de RF., podemos medir en el M.F.O.?. 12.- Si una señal de TV llegara sin Burst, ¿ como se medirían la fase de sus colores ?. 12.- Dibujar un diagrama de conexionado de equipos en el que intervengan generador de señales VITS, vectorscopio, monitor de forma de ondas, generador de miras, equipo bajo prueba, monitor de TV y osciloscopio. Especificar que salida se utiliza de cada aparato y con que entrada se une. Esta pregunta admite múltiples configuraciones correctas, dibujar solo una de ellas (la que se crea más lógica).

Laboratorio de Sistemas de Televisión PRACTICA IV Las señales VITS y los equipos de medida específicos para la señal de video Pag: 5 APARTADO DE MEDIDAS: 1.- Seleccionar la señal de barras de color a campo completo en el generador PM-5654 y medir en el osciloscopio las salidas del panel posterior, dibujando las señales que se obtiene en cada una de ellas. (Aquellas que se repitan dibujarla una sola vez e indicar el nombre de la/s salida/s debajo de su gráfico). 2.- En el PM-5654 seleccionar las señales correspondientes a las de inserción 17, 18, 330 y 331 y con ayuda del monitor de forma de onda medir los niveles y tiempos de estas señales. Compararlos con los teóricos y comentar los resultados. Así mismo obtener los vectores de croma de cada línea en el Vectorscopio, dibujándolos. 3.- En el PM-5654 seleccionar a campo completo la señal de Barras de color. Insertar a esta señal las líneas de inserción 17,18,330,331, explicando el proceso seguido. Con el monitor de forma de onda comprobar que han sido insertadas en el lugar seleccionado. Comentar como se seleccionar cualquier línea de las 625 de la imagen que deseemos ver en pantalla. 4.- Insertar a una señal de escalera de grises procedente de un generador de miras, las líneas de inserción 17,18, 330 y 331 en su lugar correspondiente. Comprobar con el monitor de forma de onda, que han sido insertadas en el lugar seleccionado y que las líneas visibles contienen la señal correspondiente a la escalera de grises. Nota: Las medidas se deberán repetir para los diferente

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Connectivity An important feature of Circuit Maker is the way electrical connections between the elements in your design are recognized. The concept of connectivity is the key to using Circuit Maker to draw and simulate electronic circuits. The program stores connection information for simulation, and it is also used for creating and exporting netlists into TraxMaker or other pcb layout programs to create a working printed circuit board (PCB). About Circuit Maker Windows In addition to the Drawing window, Circuit Maker offers several other windows, most of which display information and waveforms for analog and digital simulations. During simulation, the windows for the selected analyses appear, showing waveforms and simulation data. Multiple analysis windows can be open simultaneously; however, only one window of each of analysis type can be open at a time.

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que indicamos 30 para l. Lo que Ud

s y resistenc

valente denthasta el mom excelente ps el Live Wunos compociones son p

omo el indi

ue puede conprimera prác

especialidas y fuentes dn lugar dondctico y las os. Un

menos R,V eico.

mos hasta ahla fuente d. va a hacecias con el te

tro de la PCmento. Nospara los ire (en adel

onentes, las prácticamen

icado en la

nsiderarse cctica y toda

ad; en de de se

e I y

hora

er en ester.

C, si sotros

ante

nte

como as las

Fig.2 Pan

Es posiblrepresentpique sob“Gallery”

Fig.3 Pan

Los comppueda encabajo par

ntalla inicial

le que al inita la estanterbre View arr”. Al salir d

ntalla desple

ponentes e icontrarlos fra observar t

l de LW

ciar el trabaría donde esriba a la izqe la pantalla

egable Wiew

instrumentofácilmente. Ltodas las alt

ajo no aparestán guarda

quierda y sea desplegab

w predispon

os están ordeLe aconsejaternativas p

ezca el bloqados los inst desplegará

ble aparecer

niendo "Gal

enados dentamos picar eposibles.

que Gallery trumentos yá una pantallá la mencio

llery"

tro de esta een la flecha

de la derechy los materiala en donde

onada estant

estantería dea desplegabl

ha que ales. En esee debe tildartería.

e modo quele dirigida h

caso r

e Ud. hacia

Fig.4 Pan

En nuestrSupplies)tester que

Fig. 5 Co

Ud puedepantalla qcon cable

ntalla desple

ro primer tr); resistorese se encuent

omponentes

e sacar esosque represenes virtuales

egable de G

abajo prácti, que se enctra en Meas

desconecta

componentnta a su mesrealizando e

Gallery

ico vamos acuentran en suring.

ados

tes haciendosa de trabajel circuito d

a trabajar cocomponent

o click y trao. Y ahora

de la figura6

on una fuenttes pasivos (

asladando sosolo basta c6.

te de tensió(Passive Co

obre la partcon unir los

n (Power omponents)

te activa de component

y un

la tes

Fig.6. Co

Para coneel otro copuede picdirecciónla conexi

Con todosiguiente

SimulHaciendola tensión

Fig.7 Cam

Todos loscódigo deeste caso ventana “defecto e

omponentes

ectar los comomponente qcar sobre lon suelte momón.

o esto podemsección apr

lación do doble clickn de la mism

mbio del va

s componene posición dcambiar 9V

“caption”. Es el que nec

conectados

mponentes que desea cs cables y a

mentáneame

mos decir qurenderemos

del circuk sobre la b

ma.

alor de los c

ntes presentdentro del ciV por 1,5V)En nuestro ccesitamos.

s

haga click onectar, allí

acomodarlosente donde

ue la instalas a usar el L

uito elembatería y ap

omponentes

an una pantircuito (en e). E inclusivcaso el resis

sobre una pí suelte y las. Si desea rdesee camb

ación y la prLW.

mentalarecerá una

s

talla similareste caso B1ve se puede tor no nece

punta del coa conexión qrealizar un tbiar y luego

rueba ya est

a ventanita e

r en donde s1 de bateríaponer algúnsita modific

omponente yquedara termtendido convuelva a pu

ta terminada

en donde ap

se pueden caa 1) o el valon mensaje ecación porqu

y arrastre haminada. Luen un cambioulsar y term

a. En la

parece el val

ambiar su or de tensióexplicativo eue su valor

asta ego de

minar

lor de

n (en en la por

Si Ud. devalor y cocosas.

• De• Y

tieveespa

Si Ud. dela pestañaobservan 100 Ohmpila y el rvalor de lmedición

Fig.8 Cir

Pruebe cacorriente.pequeña cdespreciaequivalenfácil entebatería, ctravés del

Si Ud. decolocacióatornilladsimulació

esea ubicar lorrerlo. Puls

entro del tesen la parte dempo de la selocidad de lstablecen dearámetros so

esea saber coa “current flpuntos que

ms el valor dresistor. Parla corriente

n.

culación de

ambiar el va. ¿Por qué ncorriente po

able. En efecnte muy altaender que loirculan en sl tester.

esea tener unón de los llados a un tabón apretando

los textos ense F9 para q

ster aparece de abajo del simulación qa computade inmediato. on una funció

omo circulaflow” del mae representandel resistor yra conocer esolo debe a

e la corriente

alor de la pino hay circuor el tester pcto un testea, del orden os electronessu gran may

na indicacióamados instrlero, e indico “control F

n una posicque comien

el numero 1marco obserue por lo genora. En el prPero posterión del tiemp

a la corrientargen izquien grupos de

y observará el valor de larrastrar la f

e y valores

ila y observulación de cpero la mismer digital nor

de los 4 Ms al llegar ayoría por el

ón permanenrumento de can su parámF9″ y agregu

ión diferentce la simula

1,5 indicandorvará una veneral difiere esente trabaiormente vepo transcurri

te por este cerdo. Obsere electrones como aume

la tensión reflecha hasta

de tensión c

vará inmediaorriente hac

ma es tan permal suele tohms o mas un nodo (presistor que

nte de la tenpanel. Son

metro en forue un voltím

te solo neceación. De in

o la tensión dntanita marcdel tiempo rajo práctico lremos otros do.

circuito solorvará que elcirculando

enta la corriespecto del na el punto en

con 100 Oh

atamente el cia el tester?equeña que tener una res dependien

palabra equie ofrece poc

nsión y la cequivalenterma permanmetro y un a

esita hacer cnmediato ob

de la pila. cada “Time”real dependia corriente ycircuitos en

o tiene que h fondo campor el circu

iente por losnegativo den donde des

hms

resultado so? En realidase la suele c

esistencia inndo de su coivalente a nuca resistenci

orriente puees a aquellonente. Detenamperímetr

click sobre bservará dos

que indica eiendo de la y la tensión sdonde los

hacer click smbia a negro

uito. Reduzcs conductor

e la pila y elsea hacer la

obre la ad existe unconsiderar

nterna osto. Entoncudo) desde ia y muy po

ede recurriros que se utinga la ro de panel.

el s

el

se

sobre y se

ca a res la l

na

ces es la

ocos a

r a la ilizan

Fig.9 Col

Observe qpermiten tercero, s12V que

SimplemPor ejempmA. Demfalta deteresistor epara que duplicarla

En el labose encuen– 4,7 – 5,colocar eaceptablealto valorvalor requ

locación de

que ambos determinarin realizar nvalor de res

ente cambieplo 200 Ohm

masiado altoener la simus demasiadola corrientea nuevamen

oratorio virtntran aquell,6 – 6,8 – 8,n la realidad

e se lo deja ar R2 en parauerido.

un amperím

instrumentor un valor y ninguna opesistencia deb

e la tensión ms. Observ

o. Poniendo ulación para o alto. Com

e baje a 3 mAnte. Por lo ta

tual encontrlos que corr,2 y 10 es dd es de 8,2 así. En casoalelo con el

metro y un v

os indican pajustar otro

eración matbo colocar p

de batería ave la corrien

2K la corricambiar un

mo el sistemaA debo dupanto probam

ramos resistresponde coecir que en K. Si lo hac

o contrario qresistor R1

voltímetro

permanentemo para consetemática. ¿Ppara que cir

a 12V. y luente. Su valoriente se estan valor). Yaa es lineal d

plicar la resimos con 8K

tores de todn la serie 1 nuestro cas

cemos la coqueda un re de modo ta

mente los peguir un detPor ejemplo rculen 1,5 m

ego coloquer obtenido inablece en 6 ma estamos mde inmediatoistencia y pa

K.

dos los valor– 1.2 – 1,5

so lo mas ceorriente se escurso que eal que se pu

arámetros dterminado nsi coloco u

mA?

e una resistenmediatamemA (observ

mas cerca, peo nos damoara lograr 1

res pero en – 1,8 – 2,2

ercano que pstablece en

es conectar uueda ajustar

del circuito ynivel en el una batería d

encia cualquente es de 6ve que no haero aun el os cuenta qu

,5 mA debo

la realidad – 2,7 – 3,3

podremos 1,46 mA. Sun resistor dla corriente

y

de

uiera. 60 ace

ue o

solo – 3,9

Si es de e al

Fig.10 Aj

¿Cual es formula dcondiciónobservar sobre él csimulació

Fig.11 M

Como se

Un caso mtensión osu inclusiun medid

juste de la c

el valor reade cálculo pn de que se como se rea

con el botónón con F9.

Medición de

puede obse

muy particu voltímetrosión en el cir

dor de corrie

corriente co

al de los dospero el labordesconecte aliza tal men derecho de

la resistenc

ervar se obti

ular ocurre cs, tienen unrcuito no moente o ampe

n valores no

s resistores eratorio virtuuna de las p

edición. El tel mouse (B

ia equivalen

iene el valo

con la medina resistenciodifique las

erímetro deb

ormalizados

en paralelo?ual permite rpatas del reester debe p

BDM). Lueg

nte paralela

r original d

ción de corria interna eqs característbe tener un

s de resisten

? Mas adelarealizar sen

esistor. En lapredisponergo se elige O

a

e 8Koms.

riente. Ya vquivalente aticas del misbajo valor d

ncia

ante veremoncillamente a figura sigurse como óhOhm y se ar

vimos que loa varios megsmo. Por la de resistenc

os que existela mediciónuiente se pu

hmetro pulsarranca la

os medidoregohms para misma razóia, ya que

e una n a uede ando

es de que

ón,

siempre sconecta sesa razónamperes.

En la figude este hefusible cosupplies”

Fig.12. A

Luego se acuerdo a

Fig.13 Pr

Cuando cindicando

se lo conectsobre la fuenn los amperí

ura 12 se puecho, en donomo un com” de “Gallery

Amperímetro

debe entrara la figura s

redisposició

comience lao el error de

ta en serie cnte, circula ímetros de h

uede observnde conecta

mponente exy”.

o mal conec

r en las pestiguiente.

ón explosiva

a simulacióne conexión.

on el circuiuna corrien

hasta 1 A in

var el circuiamos un amxterno. El fu

ctado

tañas desple

a

n con F9 se

to. Dada esnte muy elevncluidos en u

ito necesariomperímetro susible se enc

egables sup

producirá la

a caracterísvada que quun tester, tie

o para que osobre una fucuentra al fi

eriores y ele

a quemadur

stica, si por uema el instenen un fus

ocurra una duente, pero mfinal de la se

egir “explos

ra inmediata

error se lo rumento. Po

sible de 2

dramatizacimostrando eección “pow

sions” de

a del fusible

or

ón el

wer

e

Práctica real No hay mucho para agregar en la practica real que sea diferente a la práctica simulada. Simplemente debemos armar el circuito de prueba en una plaqueta perforada y luego realizar las mediciones. El tester digital real tiene una perilla selectora de funciones, ella permite predisponer el tester como voltímetro, como amperímetro o como óhmetro, seleccionando además el valor de escala en cada caso. Es muy común que por razones de seguridad, se utilicen dos bornes diferentes del tester para la medición de corriente y de tensión.

Realice la practica de ajustar la corriente a 1,5 mA cuando la tensión de fuente es de 12V, para familiarizarse con los valores de resistencia de la serie del 5% que es la mas utilizada habitualmente.

Conclusiones En esta unidad didáctica aprendimos a utilizar una poderosa herramienta de estudio que es el laboratorio virtual LW. En realidad solo vislumbramos su utilidad, porque lo empleamos para resolver un circuito muy elemental. Cuando los circuitos se hagan mucho mas complicados el uso de los laboratorios virtuales resultará prácticamente imprescindible para obtener una solución simple y rápida a todos nuestro problemas.

Le aconsejamos al lector que practique con su laboratorio virtual porque ese es el mejor modo de aprender. Este curso no es un curso para leer, es un curso para practicar, primero en forma virtual y luego en forma real. Cumpla con todas las modalidades si pretende aprender realmente

. Manual de Electronic Work Bench ÍNDICE 1. Introducción 1.1. ¿Qué es Electronics Workbench? 1.2. ¿Por qué utilizar Electronics WorkBench? 1.3. Iniciar EWB 2. Partes principales del EWB 2.1. Barra de Menús Menú Archivo Menú Editar Menú Circuito Ayuda 2.2. Barra de Instrumentos Generador lógico Analizador lógico Analizador/Conversor de circuitos Multímetro El generador de señales El osciloscopio El trazador de diagramas de Bode

2.3. Interruptor 2.4. Barra de bancos de componentes Indicadores Puertas Combinacional Secuencial Circuitos Integrados Componentes pasivos Componentes activos Transistores de Efecto de Campo (FET) Componentes de control Componentes de híbridos 3. Diseño de un circuito 3.1. Colocar componentes en la mesa de trabajo 3.2. Manipular componentes en la mesa de trabajo 3.3. Realizar las conexiones del circuito Cambiar el color de los cables Reajuste del cableado 3.4. Etiquetas de los componentes 3.5. Aplicación de aparatos de medida para evaluar el circuito 3.6. Simulación 3.7. Visualizar e imprimir los resultados del análisis 4. Utilización de Su circuitos 5. Circuitos Integrados

1. Introducción 1.1. ¿Qué es Electronics Workbench? Electronics Workbench o Banco de Trabajo de Electrónica, que en lo sucesivo denominaremos EWB, es un programa de simulación de circuitos desarrollado por INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES LTD. Este programa cuenta con un completo laboratorio virtual que contiene los instrumentos más comunes utilizados en la mayoría de los laboratorios de diseño electrónico y lógico. A diferencia de otros simuladores la gran ventaja que tiene utilizar EWB es su gran facilidad de manejo. El programa tiene una interfaz gráfica con el usuario que lo hace muy intuitivo, cómodo de usar y rápido de trabajar, lo que permite ahorrar tiempo. En general, la creación del esquema y su simulación precisan menos tiempo que el montaje real del circuito. 1.2. ¿Por qué utilizar Electronics WorkBench? EWB nos proporciona una herramienta con prestaciones comparables a las de un laboratorio, permite simular todos los componentes e instrumentos necesarios para analizar, diseñar y verificar circuitos en reemplazo de los componentes e instrumentos

reales. Alguna de las razones por las que utilizar WEWB conlleva interesantes ventajas como las siguientes: ?? Creación de esquemas: WEWB permite capturar el esquema del circuito que posteriormente será simulado. Además, está la posibilidad de utilizar circuitos como parte de otros circuitos más complejos, convirtiéndolos previamente con la opción Subcircuito. ?? Preconstrucción, diseño y ensayos: Con EWB resulta muy sencillo desarrollar diseños y verificar circuitos antes de construirlos y probarlos físicamente . Los problemas pueden resolverse previamente en el ordenador con la ventaja de que más tarde, los circuitos pueden construirse para que trabajen tal y como estaba previsto. ?? Presentaciones dinámicas: Tanto los principios de electrónica, de la lógica, como los circuitos prácticos, pueden demostrarse rápida y fácilmente con EWB. El programa es capaz de presentar los resultados de la simulación en los instrumentos de medida, que son similares a los utilizados en los laboratorios profesionales y esto le confiere un toque de realismo. ?? Copias impresas: Obtener una copia impresa del esquema, de los resultados de la simulación, lista de componentes, instrumentos de medida, etc., es sencillo con EWB. Si bien los circuitos construidos pueden ser tanto digitales como analógicos o una mezcla de ambos, para los objetivos de la asignatura que nos ocupa, nuestro interés se centrará únicamente en los primeros 1.3. Iniciar EWB Para iniciar el programa accederemos al icono correspondiente desde el administrador de programas de Windows, o bien desde el acceso directo del escritorio. Se abrirá una hoja de trabajo como la que se muestra a continuación:

2.1. Barra de Menús Desde esta barra tenemos acceso a todas las acciones que se pueden realizar con los componentes. Menú Archivo

Los comandos están relacionados con la gestión de los ficheros que componen los circuitos con la impresión de los mismos. Desde ellos podremos crear un nuevo archivo de circuito (opción Nuevo), abrir uno existente (opción Abrir), así como salvar los cambios efectuados en un circuito con el mismo o con otro nombre (opciones Guardar y Guardar Como... respectivamente). Hay que hacer notar que este programa no puede contener abierto más de un fichero a la vez por lo que si abrimos o creamos o fichero el actual será cerrado convenientemente. Es posible también deshacer los cambios antes de salvar un fichero mediante la opción Retroceder para Guardar. Junto con cada opción del menú se exhibe la secuencia de teclas que directamente ejecutarían el comando sin necesidad de utilizar la barra de menús. El comando Imprimir muestra inicialmente una serie de opciones de

impresión que permiten seleccionar la cantidad de información que se quiere enviar la impresora. De esta forma es posible no sólo imprimir el circuito a simular si no el estado de la instrumentación, descripciones, etc. El comando Configurar impresión... inicia la diálogo habitual de Windows para seleccionar los parámetros de la impresora instalada en el equipo. Por último, la opción Instalar... permite incorporar módulos adicionales como por ejemplo el Importador / Exportador para formato SPICE, nuevas bibliotecas de modelos, etc. Menú Editar Tiene todas las opciones típicas de Windows

para trabajar con el portapapeles (cortar,

copiar, pegar y seleccionar). La opción más interesante de este menú es Copiar bits que permite seleccionar un área de la mesa de trabajo y trasladarla al portapapeles en forma de imagen de bits. Lo que permitirá usar dicha imagen en casi cualquier programa de tratamiento de imagen y texto en Windows (Wordpad, Paint, Word, etc...). La selección se inicia y finaliza pulsando el botón izquierdo del ratón. Menú Circuito Dentro de este menú encontraremos una serie de opciones útiles para la creación y simulación de nuestros circuitos. Podrán ser de utilidad las siguientes: ?? Activar : Esta opción produce el mismo efecto que el interruptor de inicio de simulación. ?? Parar : Esta opción detiene la

simulación en curso. ?? Pausa : Para momentáneamente la simulación. ?? Rotular : Permite rotular una línea o un componente seleccionado. ?? Valor : Esta opción no esta disponible en la simulación digital.

?? Modelo : Esta opción no esta disponible en la simulación digital. ?? Zoom : Muestra una vista ampliada de los paneles de los instrumentos o de los contenidos de los subcircuitos. Estos objetos también pueden ser abiertos o cerrados pulsando dos veces el ratón (doble click). ?? Rotar : La mayoría de los componentes pueden ser rotados para lograr la disposición deseada en el área de trabajo. Cada vez que se selecciona esta opción se rota 90°, en el sentido de las agujas del reloj, el elemento seleccionado. El símbolo de masa no rota. Al rotar el semisumador solamente lo hacen sus terminales. ?? Subcircuito : Nos permite combinar diversos componentes en un bloque, creando nuestro propio circuito integrado. Para ello seleccionaremos los componentes deseados y escogeremos esta opción. Aparecerá un recuadro de diálogo que nos 7 pedirá el nombre que deseamos darle y una serie de opciones que nos darán la posibilidad de eliminarlos de la zona de trabajo (Mover del circuito), dejarlos intactos (Copiar del circuito), o sustituirlos (Reemplazar en circuito). El subcircuito se coloca automáticamente entre los componentes con un símbolo estándar, con los terminales situados en el lugar donde se hallaban las líneas de conexión en el área seleccionada. En todo momento se puede editar el contenido del subcircuito haciendo un Zoom (doble click del ratón). Los subcircuitos pueden utilizarse como un componente más. Para utilizarlos en futuras sesiones de trabajo deberemos almacenar la librería de componentes que los contiene, y cargarla cuando se quieran utilizar. ?? Color del cable : Nos permite cambiar los colores de las líneas que conectan los diferentes componentes de nuestro circuito. ?? Preferencias : Al seleccionar esta opción nos aparece un cuadro de diálogo con diversas posibilidades. La opción Mostrar cuadrícula hará que ésta aparezca en el área de trabajo. Si además seleccionamos la opción Usar cuadrícula nos permitirá colocar más fácilmente los componentes. La opción Mostrar rótulos hace que los rótulos asignados a los componentes aparezcan al lado de éstos. Las otras opciones no son útiles en la simulación digital. ?? Restricciones : Esta opción limita el uso de algunas características específicas del programa, como por ejemplo ocultar subcircuitos, instrumentos no utilizados, introducción de password, etc. Ayuda Si seleccionamos un objeto antes de seleccionar la ayuda, aparecerá una ventana con información referente al objeto seleccionado. Si se solicita ayuda sin seleccionar ningún objeto aparecerá una tabla de contenidos.

Ventana Este menú nos va a permitir actuar sobre la forma en que las ventanas aparecen en pantalla. ?? Ordenar : Maximiza y organiza las ventanas en pantalla. ?? Circuito : Trae al primer plano de pantalla la hoja que contiene el circuito en uso. ?? Descripción : Esta opción nos permite abrir una ventana de texto donde podremos incluir los comentarios que estimemos oportunos. El resto de opciones permiten seleccionar una de las distintas librerías de componentes. Produciendo el mismo efecto que si seleccionamos el icono correspondiente sobre la barra de librerías de componentes.

Manual del Proteus VSM. Introducción. El software de diseño y simulación Proteus VSM es una herramienta útil para estudiantes y profesionales que deseen mejorar habilidades para el desarrollo de aplicaciones analógicas y digitales. El programa Proteus es una aplicación CAD (aplicación de diseño) que se compone de tres módulos: ISIS (Intelligent Schematic Input System): es el modulo de captura de esquemas. Permite el diseño de circuitos empleando un entorno gráfico (figura 1), en el cual es posible colocar los símbolos de los componentes y realizar simulaciones de su funcionamiento, sin el riesgo de ocasionar daños a los circuitos. Figura 1.

Proteus VSM tiene la capacidad de pasar el diseño a un programa integrado llamado ARES (figura2) en el cual se puede llevar a cabo el desarrollo de placas de circuitos impresos. Figura 2.

VSM (Virtual System Modelling): es el modulo de simulación.

Proteus VSM tiene la capacidad de pasar el diseño a un programa integrado llamado ARES (figura2) en el cual se puede llevar a cabo el desarrollo de placas de circuitos impresos

En este manual nos enfocaremos a explicar el entorno de trabajo del modulo ISIS. ISIS (Intelligent Schematic Input System) que es el modulo de captura de esquemas. Tiene entreotros objetivos: Obtener una buena representación grafica Simular el circuito para comprobar el funcionamiento correcto Genera una placa de circuito impreso, del esquema capturado.Una vez comprendidos los objetivos del programa ISIS, se presenta a continuación el entornolaboral del programa (figura 3) en donde se pueden observar sus componentes.

PROSPICE, La herramienta de simulación de circuitos según el estandar industrial SPICE3F5. VSM, La revolucionaria herramienta que permite incluir en la simulación de circuitos el comportamiento completo de los micro-controladores más conocidos del mercado.P RO T EU S es capaz de leer los ficheros con el código ensamblado para los microprocesadores de las familias PIC, AVR, 8051, HC11, ARM/LPC200 y BASIC STAMP y simular perfectamente su comportamiento. Incluso puede ver su propio código interactuar en tiempo real con su propio hardware pudiendo usar modelos de periféricos animados tales como displays LED o LCD, teclados, terminales RS232, simuladores de protocolos I2C, etc. Proteus es capaz de trabajar con los principales compiladores y ensambladores del mercado. COMENZANDO A DISEÑAR. Durante el comienzo del diseño de un circuito electrónico nos permitirá conocer su funcionamiento así como los elementos que lo componen como son: VAMOS A DISEÑAR UN CIRCUITO QUE NOS PERMITA CONTAR EN NUMERO HEXADECIMAL. 1.- EJECUTAR EL PROGRAMA SIGUIENDO LOS SIGUIENTES PASOS:

3 PROTEUS 6.0 PROFESSIONAL 2.- SE EJECUTA ISIS 6.0 PROFESIONAL.

Vamos a colocar los componentes que vamos a utilizar para simular el circuito HEXADECIMAL. Los componentes son los siguientes: Display de 7 segmentos, su código en el proteus es: ( 7SEG-BCD-GRN). CLOCK (Son las pulsaciones del reloj). DTFF (FLIP-FLOP tipo D). LogicProbe BIG (Representan las Salidas). Estos materiales los colocamos en el PROTEUS de la siguiente forma

Micro-Cap 9 Electronic Circuit Analysis Program User's Guide Copyright 1982-2008 by Spectrum Software 1021 South Wolfe Road Sunnyvale, CA 94086 Phone: (408) 738-4387 FAX: (408) 738-4702 Internet:www.spectrum-soft.com Support:[email protected] Sales:[email protected] Ninth Edition Second Printing January 2008 Copyright © Spectrum Software. 1982-2008. This manual and the software described in it are copyrighted, with all rights reserved. No part of this publication, or the software, may be reproduced, transmitted, transcribed, stored in a retrieval system, or translated into any language in any form without the written permission of Spectrum Software. Software license notice Your license agreement with Spectrum Software, which is included with the product, describes the uses of the software which are permitted and the uses which are prohibited. Any unauthorized duplication of Micro-Cap 9, in whole or in part, in print, or in any other retrieval or storage system is expressly forbidden. Contents Chapter 1 - Before You Begin 25 Check your package 26 Check your equipment 27 Register your product 27 Let us know 27 Install the program 27 Chapter 2 - Exploring the Basics 29 What's in this chapter 29 How to start MC9 29 A quick tour 30 Command lines and batch files 41 Terms and concepts 43 Function keys 46 The Undo and Redo functions 47 Chapter 3 - Creating and Editing Simple Circuits 49 What's in this chapter 49 Creating a simple circuit 50 Editing component parameters and text 58 Deleting objects 61

Undoing and redoing operations 61 The clipboard 61 Selection 63 Drag copying 64 Navigating large schematics 65 Creating and editing SPICE text files 68 Summary 70 Chapter 4 - Transient Analysis 71 What's in this chapter 71 The Transient Analysis Limits dialog box 72 Selecting curves to plot or print 77 The Plot Properties dialog box 81 State variables and initialization 84 The State Variables editor 86 Using Sliders 89 Using the Waveform Buffer 91 Chapter 5 - AC Analysis 93 What's in this chapter 93 What happens in AC analysis 94 The AC Analysis Limits dialog box 96 Experimenting with options and limits 101 Numeric output 103 Noise plots 104 Nyquist plots 106 Smith charts 107 Polar plots 108 Chapter 6 - DC Analysis 109 What's in this chapter 109 What happens in DC analysis 110 The DC Analysis Limits dialog box 112 Chapter 7 - Using Scope 117 What's in this chapter 117 Experimenting with Scope 118 Magnifying 119 Panning 120 Cursor mode 121 Cursor mode panning and scaling 122 Cursor positioning 123 Adding text to plots 128 Adding tags to plots 129 Performance functions 131 Performance tags 135 Animating an analysis 136 Chapter 8 - Using Probe 137 What's in this chapter 137 How Probe works 138 Transient analysis variables 140 Probing node voltages 142 Probing lead-to-lead voltages 143 Navigating the schematic 144

An AC example 145 A DC example 147 Probing a SPICE file 149 Probing macros and subcircuits 150 Tips for easy probing 152 Chapter 9 - Stepping Component Parameters 153 What's in this chapter 153 How parameter stepping works 154 Stepping in transient analysis 156 AC and DC examples 158 Text stepping 160 Stepping summary 162 Chapter 10 - Using Monte Carlo 165 What's in this chapter 165 How Monte Carlo works 166 Distributions 167 Performance functions 168 Options 169 An example 171 Statistical summary 178 Chapter 11 - Working with Macros 179 What's in this chapter 179 What is a macro? 179 Creating the macro circuit file 180 Selecting a suitable shape for the macro 181 Using the macro in a circuit 181 Entering the macro into the Component library 182 An easy way to create macros 186 Chapter 12 - Working with Subcircuits 189 What's in this chapter 189 What is a subcircuit? 189 Creating the subcircuit text file 190 Selecting a suitable shape for the subcircuit 190 Putting subcircuits into the Component library 191 Using the subcircuit as a component 193 Using the Add Part wizard to add subckt parts 195 Chapter 13 - Printing 197 What's in this chapter 197 Printing schematics 198 An example of schematic printing 200 Printing an analysis plot 201 Chapter 14 - Using Animation Mode 207 What's in this chapter 207 How Animation mode works 208 Animation components 209 Animate Options dialog box 211 A transient analysis example 212 A Dynamic DC example 214 Index 215 Spectrum Software and Micro-Cap

Spectrum Software was founded in February of 1980 by Andy Thompson to provide software for personal computers. Initially, the company concentrated on providing software for Apple II systems. One of the earliest products was Logic Designer and Simulator. Released in June 1980, this product was the first integrated circuit editor and logic simulation system available for personal computers. In many ways it was the forerunner of the Micro-Cap products. Its primary goal was to provide a “circuit creation and simulation” environment for digital simulation. In August of 1981, the analog equivalent of the first program, Circuit Designer and Simulator, was released. Its integrated text editor created circuit descriptions for a simple, linear, analog simulator. September of 1982 saw the release of the first Micro-Cap package. The first program to offer a “sketch and simulate” motif, it provided a schematic editor which created netlists for the companion simulator to analyze. It also included an improved nonlinear simulator, based upon the modified nodal circuit formulation and backward Euler integration techniques. One of its key features was the ability to plot the results dynamically during the run. Because you could see what was happening, you could often terminate the run long before it was finished, saving valuable time. Both Apple II and IBM versions of the product were released. In November of 1984, Spectrum released the Micro-Cap II package. It greatly improved upon the earlier schematic editor and included enhanced models. Versions 2.0, 3.0, and 4.0 were introduced in 1985, 1986, and 1987 respectively, and included support for higher resolution displays, coprocessors, and plotters. Both Macintosh and IBM versions of the product were released. Micro-Cap III was released in December of 1988. Built around the use of the mouse and windows, it provided a very easy-to-learn environment. Its simulator, while not 100% SPICE compatible, was based very closely on the UC Berkeley SPICE 2G model. Standard device models included the Gummel-Poon bipolar transistor model, JFET model, and the Level 1 and Level 3 MOSFET models. Subsequent revisions, have converted it to the C language and added numerous improvements on and extensions to the SPICE 2G models. These include models for analog behavioral sources (Laplace and nonlinear function), nonlinear magnetic cores, GaAsFETS, and OPAMPs. It included many other advanced features such as Monte Carlo analysis and parameter stepping. In February of 1992, Spectrum introduced Micro-Cap IV. In addition to a much improved schematic editor, Micro-Cap IV included a simulator that could read and analyze SPICE 2G text files directly. The schematic editor sported many new refinements, including a clipboard. The DOS version of the simulator was faster than any DOS-based simulator and the extended DOS version was even faster. The latter used up to 16 Megabytes of extended RAM and handled circuits as large as ten thousand transistors. The core simulator was identical to SPICE 2G, with enhancements that derived from SPICE 3 and Spectrum’s own developments. For those who required device models not in the large part library, an optimizing model generator was included that made model creation from data sheets easy and accurate. Standard device models included all SPICE 2G models, analog behavioral sources (Laplace and nonlinear function), nonlinear magnetic cores, GaAsFETs and OPAMPs. The Probe feature let users probe the schematic with the mouse to display waveforms in a ‘scope’. The use of mathematical

expressions provided great flexibility in plotting and defining component models. Expressions included all of the usual arithmetic, transcendental, hyperbolic, Boolean, and relational operators as well as some special ones like forward and inverse Fourier transform, correlation, auto-correlation, coherence, numerical integration and differentiation. In August of 1995, Spectrum introduced the first Windows version, Micro-Cap V. Micro-Cap V included all of the features of Micro-Cap IV and added an integrated PSpice® compatible 5-state event-driven digital logic simulator, time synchronized with the internal analog simulation engine. The user interface was similar to that of Micro-Cap IV, but updated to conform to the Windows interface standard. Additional component models were added, including lossy transmission lines, and voltage and current-controlled switches. Schematic structure was enhanced with the addition of a separate text area to hold the text needed in a simulation file. Schematics were generalized to multi-page documents using inter- page ties for connection. New editing commands included region mirroring, rotating, and flipping about the X and Y axes. Components acquired additional attributes, each with independently movable text. Lines became wires with the new property of connecting only at their endpoints, an essential feature for the dense interconnect of logic schematics. Analysis plots acquired graphical objects, text, and tags for labelling individual data points and differences between data points. In June of 1997 Micro-Cap V 2.0 was released. It included full MOSFET BSIM models, 3D plotting, performance function plotting, multidimensional parameter stepping, symbolic stepping, and animated displays. Animated displays included blinking seven-segment displays, LEDs, node states, and switches. New Features Introduced in Micro-Cap 6 In July of 1999 Micro-Cap 6 was released. Its principal new features were: • Active and passive filter designer • PCB netlist interface • New BSIM3 3.2 MOSFET model • Dynamic DC operating point analysis mode • Sensitivity analysis • Transfer function analysis • Temperature list for all analyses • List, log, and linear sweep options for DC analysis • Automatic macros • Network version • Enhanced user waveforms • Gmin stepping • Slope, X_Low, X_High, Y_Low, and Y_High performance functions • Probe macro pin selector • New power variables • Complex Bessel functions, series, and factorials • Symbolic parameter tolerances • A plot polygon region for defining desired design areas • Extended DC analysis 10 New Features Introduced in Micro-Cap 7 In September of 2001, Micro-Cap 7 was released. Its major features were: • Optimizer

• RF models and Smith charts • Portable schematic file format. • User-specified paths (folders) for all major file groups • Characteristic curves in the Attribute dialog box • Import and Add Part wizards in the Component editor • Attribute dialog box editor • Multistage undo and redo • Improved component find command • Text stepping • Symbolic derivative finder • Status bar monitor • Waveform branch and data point labeling • Smooth schematic panning • Bill of materials • Sanity checker • SPICE file probing • Live formulas • New X and Y Scale format for constant grid values • Even decimal values cursor positioning • Thumbnail plot • Incremental auto-ranging • Simultaneous multi-row analysis limits edits • Run-invariant expressions in model parameters • Complex trigonometric functions • Complex conditional functions • Expressions for histograms and performance plots • Attribute search and replace • Multiple file opener • PADS PCB output 11 What's New in Micro-Cap 8 In February of 2004, Micro-Cap 8 was released. Its major features were: IBIS modeling tool New IBIS modeling tools were added to translate IBIS files to standard Micro- Cap / SPICE input and output pin models. These models accurately reproduced the IBIS golden waveforms. The IBIS editor created both standard library SPICE models and verification models for testing and verifying golden waveforms. EKV MOSFET model The latest EKV MOSFET model from the Swiss Institute of Technology was added. It featured a dedicated charge-based dynamic model using only 18 intrinsic core parameters. BSIM4 MOSFET model The BSIM4 MOSFET model was added to address MOSFET physical effects into the sub-100nm realm. HSPICE style binning BSIM3 and BSIM4 devices were upgraded to include the HSPICE binning option, as well as the standard Berkeley binning option. Short distance VT matching for BSIM3 and BSIM4 models Both BSIM3 and BSIM4 were upgraded to include a short distance VT matching parameter, to better model short distance threshold variations.

N-Port device using Touchstone data format A new N-Port device was added that used S, Y, Z, G, or H parameters and read standard Touchstone data files. SPICE voltage and current source enhancements New time-domain Noise and Gaussian waveforms and preset tabs for common waveforms were added to make complex waveform creation easy. Timer device A flexible new timer device was added to count events, and to measure both elapsed and last event time. Enhanced S and W switches A hystereses option was added to the S and W switches. 12 Improved magnetics model A new, more robust Jiles-Atherton magnetics model was added. Both MODEL and the mainline simulator now plot BH values in both CGS and MKS (SI) units. Animation components • SPST, SPDT, DPST analog switches for dynamically configuring a circuit. • Analog bar with height proportional to the input DC voltage. • Analog LED with user-defined color and on voltage. • Rotating DC motor with DC voltage dependent RPM. • Analog / digital DC voltage/current meter. • Relay with programmable resistance, inductance, and on and off currents. • Three color traffic light. Password protection A new protection feature added password protection to circuit and macro files. Find in Files command A new Find in Files command was added to search circuit or other files for text, components, or other content. Info Page An Info text page was added to show the location of macros/subcircuits used in the circuit, resolving uncertainty over which model file was used. Component menu shape display The Component menu could now show the component shape as you browse. Local path commands New local .PATH commands let a circuit specify DATA and LIBRARY paths, overriding the global paths. Subcircuit maker A new Make SUBCKT command translated a schematic to a SPICE subcircuit. Improved Bill of Materials report A new Bill of Materials report featured sorting on any field and a live report that responded to user format changes immediately. Apply Display Properties command A new command was added to copy a selected part's display properties (part color, attribute font, size, color, and print location) to other similarly named and rotated parts. 13 Change Attribute command A new Change Attribute command was added to add, delete, edit, show, or hide attributes of any subset of the parts in a schematic, making mass changes easy. New graphics formats

TIFF, PNG, JPG, and ICO graphics formats were added to the standard BMP, WMF, and EMF formats for saving schematic and plot images. Automatic node highlight Node highlighting was added. Cleanup command A new Cleanup command for deleting miscellaneous extraneous files was added. New Attribute dialog box plot Diodes acquired a new Ir vs. Vr plot to show reverse characteristics. New color options Parts and wires could now have individual colors. New Dynamic AC analysis A new analysis mode was added that featured dynamic on-schematic display of AC voltage, current, and power as frequency is stepped, with the display dynamically responding to schematic edits. Enhanced Dynamic DC analysis Stepping, optimization, and an Analysis Limits dialog box were added to Dynamic DC. New Distortion analysis A new analysis mode was added that employed the DSP routines to calculate and plot measures of distortion, including raw harmonics, as well as total and individual harmonic distortion. Enhanced Fourier analysis A new FFT window was added to automatically convert transient plots to Fourier plots. A new FS(expr,n1,n2) function was added that created a waveform from the n1 to n2 terms of the Fourier series of (expr). A new RES(expr,n1,n2) function was added to create a residual waveform by subtracting the n1 to n2 terms of the original waveform. FFT auto-scale commands were upgraded to allow ignoring the DC component and auto scaling over only selected harmonics. 14 Analysis plot improvements • Scale factors (Meg, K,...p, f) for X/Y axes. e.g. "Time (nS)" • Units (Amps, Volts, Watts,...) for plots. e.g. "V(26) (Volts)" • Open and closed circles and squares data point markers • Normal and popsicle data point styles • X, Y, or both autoscaling options • New option to force all X scales to be the same • Retrace mode for rolling displays • Right clicking on expressions to invoke FFT, performance, and 3D plots • New minor log grid option to show and label 1-2-5-10 sequence New expressions and functions • Integration and differentiation operators for use in function sources • Array variables for indexed selection of variable values from a predefined array of values • Transmission line power and energy terms • AC power and energy terms • New random functions, RNDR, RNDC, and RNDI(interval) • New DELAY(x,d) function returns expression x delayed by d seconds • S and W switch resistance, voltage, current, power, and energy terms • SPICE3 analog Boolean operators, &, |, ~, and ^ with analog parameters

• LAST(expr,n) function • MAXR and MINR function to track an expression's highest and lowest value during a run • NORM, NORMMAX and NORMMIN functions to normalize at specified, maximum, and minimum points • International engineering notation (e.g. 3R3 = 3.3) • Global settings variables • Model parameter use of variables like TEMP that are constant during a run • Nested series expressions • Product series function (e.g. PROD(I,1,3,I) = 1*2*3) Analysis limits dialog box The dialog box size and X and Y fields were made user-adjustable. Optimizer enhancements The new optimizer supported dynamic plots to show optimization progress and worked with both Dynamic DC and Dynamic AC. MODEL import MODEL was upgraded to allow simple one-step exporting of its parts directly to the Component library. 15 Numeric formats A new decimal numeric format was added that used only numbers, commas, and decimal points. 1.234e6 could be formatted as 1,234,000.000. Support was added for international engineering notation (e.g. 3R3 = 3.3). Filter Designer improvements Step and Impulse response plots were added. Monte Carlo improvements A new feature let users reproduce statistical distributions by specifying the random number seed. New features included user-specified histogram range and intervals. Expanded LAN operation Several features were added to better support LAN installations. The model library index was now written locally, avoiding the need to write to possibly writeprotected LAN disks. Component, Shape, and Package library files could also be located on write-protected LAN disks. Miscellaneous • New .WARNING message condition command to let users create custom warnings such as .WARNING "Capacitor voltage exceeded." V(C1) > 50 • SPACEBAR toggle between voltage and current in Probe. • .DEFINE statement for use in SPICE files. • All On and All Off buttons to enable/disable all stepped variables. • Rename command to provide left to right and top to bottom options. • Translator to convert file from S, Y, Z, G, or H format to any other format. • New numeric output option to let the user decide what to include. 16 What's New in Micro-Cap 9 In January of 2007, Micro-Cap 9 was released. Its major new features were: Schematic Editor Circuitry region enable / disable: Circuitry can be temporarily enabled or disabled with a simple click, allowing multiple versions of a circuit to be contained in a single schematic. Disabled regions are ignored during an analysis.

Region enable expressions: A new Region Box with an enable expression allows conditional inclusion of circuitry. Component panel: A new panel provides easy access to the library. Schematic display: On-schematic display of last, RMS, average, or peak values Hotkeys: Users can set their own hotkeys for any command. Digital stimulus source: Common patterns are now button selectable. Improved rubberbanding: Rubberbanding now eliminates all diagonal lines. Shape groups: Components now have a shape group as well as a shape name, allowing easy switching between shape families. Window tabs: Window tabs allow easy visual access to schematics, plots, histograms, performance window, etc. Intelligent Paste command: A paste between circuits optionally adds the appropriate model statements, subcircuits, and macros to the new circuit. Warning messages: Parts and nodes involved in a triggered warning are now colored. The command has been improved with the addition of global names like R@ to refer to any and all resistors. Warning messages are now also sent to the numeric output file. Text control blocks: New text control blocks (.IF boolean_expression, .ELSE, .ELIF boolean_expression, and .ENDIF) allow conditional inclusion of text, which may control .commands, model statements, and SPICE netlist circuitry. 17 .SPICE / .ENDSPICE commands: These new commands let you add SPICE netlist-defined circuitry to the text pages of schematics without using a subcircuit. Improved Component Find: The find dialog box searches as you type. New Parameter Find command: A new search command for parameter names and descriptions in the Attribute Dialog Box makes it easy to find parameters in complex MOSFET and bipolar models with lengthy parameter lists. Assignable component links: Components now have a user-assignable link for quick access to data sheets or other technical documents from an internet URL or a disk location. Live text expressions: Expressions can now be buried in text and are updated as the constituent variables change. Node snap hotkey: Node snap can now be enabled/disabled by a hotkey. Mouse tips: Information is displayed at the mouse cursor tip when it is placed over a schematic element. Fit to Standard Values command: This finds the closest single or series/parallel combination of standard part values that match a given R, L, or C value. Multiple circuits passwords: Many circuits can be given a password at one time. Overlapping objects command: This lets you select overlapping objects with CTRL + Tab. Common attribute control: This lets you select and move the text of multiple attributes simultaneously. Bill of materials export: A delimiter can now be added to make exporting easier. RGB color stored in file: RGB color information (rather than a palette number) is now stored in the circuit file so when the circuit is given to someone else, the colors stay the same. Batch file parameters: The Batch Script language has been enhanced so that

parameters can be defined and passed from the batch file to the circuit being analyzed. Numeric output files can be named to avoid overwriting. 18 Models IGBT model: An integrated IGBT model was added. It is based upon the implementation by Gregory Oziemkiewicz of the Hefner model. Philips Mextram bipolar model: This is a vertical NPN or PNP bipolar model that describes velocity saturation, base widening, Kirk effect, impact ionization, and self heating effects. Philips Modella bipolar model: This lateral PNP bipolar model describes current crowding, high-level injection, and bias dependent output impedance. Philips MOSFET Model 20: A high voltage compact LDMOS model Philips MOSFET Model 31: A new high voltage MOSFET model Philips MOSFET Model 40: A new high voltage Silicon-On-Insulator (SOI) MOSFET model Philips MOSFET Model 11: A popular Philips MOSFET model suitable for low voltage CMOS RF applications PSP MOSFET model: PSP is the latest compact, surface-potential based model suitable for digital, analog, and RF CMOS applications. Jointly developed by Philips and Penn Sate University, the model accounts for mobility reduction, velocity saturation, DIBL, gate current, and lateral doping gradient effects. N-Port component: A and T parameters were added. Enhanced RLC models: Resistors, capacitors, and inductors now have optional model parameters for parasitic resistance, capacitance, and inductance. Philips JUNCAP2 model: The JUNCAP2 diode model was added. JUNCAP2 is a MOSFET pn junction model that describes depletion capacitance, Shockley- Read-Hall currents, trap-assisted tunnelling and band-to-band tunnelling, avalanche breakdown, and shot noise. User source: A trigger expression was added. The source is idle until the expression becomes true. 19 Analysis Waveform Buffer: A new Waveform Buffer accumulates curves / waveforms automatically or under user control for later plotting and comparison. In automatic mode the buffer accumulates waveforms up to a user-set memory limit. Dynamic analysis mode: A new interactive analysis mode allows dynamic plot updates as changes are made. This is an extension of Dynamic DC to transient analysis, AC analysis, and DC analysis. Plots can either accumulate or replace showing the effect of successive changes in component parameters, model parameters, or user variables. Parameter changes can be controlled by sliders, cursor keys, or edits of any kind. Dynamic performance tags: These new tags perform curve measurements showing the new values each time an analysis is run or a new branch of a stepped curve is selected. Individual tag format: The color, font, numeric format, and other characteristics

can now be set individually for each tag. Define variable usage: .Define variables can now be used in the range fields. Numeric output improvements: Variable engineering notation within a column of numbers, selectable row/column tabular format, and curve aliases were added to numeric output files. Plot pages: Analysis plot pages with assignable names allow plot grouping. Envelope command: This new command creates a polygon encompassing the curves of a Monte Carlo or stepped run. It is useful for graphically depicting the plot variation. Stepping: The tabs of enabled stepping panels are now check-marked so it is easier to see what is active. Part names in the dialog box are now ordered so they go R1, R2, R3 …. R10 rather than R1, R10, R2. Visible region auto-scale: A new auto scale command is available that operates only over the X portion being currently displayed on the screen. Separate select mode for schematic and analysis: There is now a separate Select mode option for both Schematic and Analysis. 20 Probe Edit while probing: The interactive analysis feature of MC9 lets you edit the schematic while in probe. Each edit updates the simulation and shows the effect of the change. CTRL + SPACEBAR cycles through the available probe modes, while SPACEBAR now toggles between probe mode and schematic select mode. Visual probing of macros and subcircuits: Drill down probing lets you visually probe macro schematics or subcircuits to any level. Instead of selecting items from a list, you can probe macro objects directly. With subcircuits, you can probe directly on netlist nodes and names. Expanded Probe displays: FFT, Performance, and 3D Windows are now available in Probe. Monte Carlo New Tolerance dialog box: This provides a rapid way to apply LOT and DEV tolerances. Tolerance templates can be saved and applied to future models. Improved Load MC File command: A Load MC file dialog box lets you choose which of the cases you want to load for review. Performance measurement display: Selecting a case from the Histogram display list while the plot is in Cursor mode causes the corresponding performance function measurement to be shown. Expressions Legendre polynomials: Legendre polynomials were added. Lambert W function: The Lambert W function was added. Complex impedance: Complex impedance and conductance expressions for passive elements like Z(D1), Z(C1), Z(L1), and Z(R1) are now available in AC. 21 Filter Designer Passive elliptic filters: Passive elliptic filter capability was added. Fit to Standard Values command: A new command was added to find the optimal series or parallel arrangement of standard resistors, capacitors, and inductors. Component Editor New right click menu: This menu lets you add, copy, delete, paste, replace, and

find information for parts. Improved Group Delete command: Deleting a populated group is now allowed, after a warning is given that the parts will be deleted. Improved Move Parts command: The Move Parts dialog box allows selection of both the From directory and the To directory. Previously, the From directory had to be selected before invoking the Move Parts command. Improved Add Part wizard: The Add Part wizard now asks for the model file name before the part name, allowing it to scan the file and offer a list of candidate names from the model file. Macro parameters: These parameters can now be automatically displayed when initially placed in a schematic without having to turn on the Show flag for each one. This feature is set in the Component library. Remove file icon: Remove File icon is different from the Delete (part) icon. Miscellaneous User-adjustable recently used component list: The size of the recently used component list is now user adjustable. File menu view settings memory: The view settings (details, list, etc.) in the File menu are now saved between uses. Windows XP or later. Improved Find in Files command: The text search option now searches analysis plots and analysis limits text expressions in addition to schematic text objects. Bus: A bus connector and associated wiring routines were added. 22 About the User's Guide This guide helps you get started. It shows you how to install the product and describes the main features of the program. Tutorials are used throughout, first to teach basic concepts and later, to develop skill in using the features of the program. The chapters cover these topics: • Chapter 1, "Before You Begin", shows you how to check your equipment, make backup copies of the disks, and install the product. • Chapter 2, "Exploring the Basics", provides a quick tour of the product, followed by an introduction to the basic Micro-Cap user interface. • Chapter 3, "Creating and Editing Simple Circuits", illustrates techniques for circuit creation and editing. • Chapter 4, "Transient Analysis", describes the time domain simulator. • Chapter 5, "AC Analysis", describes AC analysis. • Chapter 6, "DC Analysis", describes the nonlinear DC simulator. • Chapter 7, "Using the Scope", shows how to use Scope to analyze plots. • Chapter 8, "Using Probe", illustrates Probe's 'point and shoot' tools for interactive display of simulation results. • Chapter 9, "Stepping Component Parameters", shows how to use parameter stepping to see the effect of changing the numeric model parameters. • Chapter 10, "Using Monte Carlo", describes how to use the Monte Carlo function to analyze the statistical performance of a circuit. • Chapter 11, "Working with Macros", describes the use of macros. • Chapter 12, "Working with Subcircuits", describes the use of subcircuits. • Chapter 13, "Printing and Plotting", describes the options for printing and plotting the various text and graphic displays produced by Micro-Cap. • Chapter 14, "Using Animation Mode", describes the animation methods. 23

Typographic conventions Certain typographic conventions are employed to simplify reading and using the manuals. Here are the guidelines: 1. Named keys are denoted by the key name alone. For example: Press HOME, then press ENTER. 2. Text that is to be typed by the user is denoted by the text enclosed in double quotes. For example: Type in the name "TTLINV". 3. Combinations of two keys are shown with the key symbols separated by a plus sign. For example: ALT + R 4. Option selection is shown hierarchically. For example this phrase: Options / Preferences / Options / Shotcuts means the Shortcuts item from the Options section of the Preferences dialog box, which is chosen from the Options menu. 5. User entries are shown in italics. For example: emitter_lead 6. The [ and ] characters bracket optional user entries. For example: [low] 7. The < and > characters bracket required user entries. For example: <emitter_lead> 8. The OR symbol ( | ) designates mutually exclusive alternatives. For example, PUL | EXP | SIN means PUL or EXP or SIN. 24 25 Chapter 1 Before You Begin Welcome to Micro-Cap 9, a mixed analog-digital circuit analysis program for personal computers. Micro-Cap 9 is the ninth generation of a program that began in 1982 with the release of Micro-Cap. Since then it has acquired many refinements, always adhering to its primary goal of providing an easy to use, sketch and simulate environment. Micro-Cap 9 continues that tradition by providing: • A modern, Windows-based, easy to learn user interface • A powerful schematic editor • A fast analog-digital simulator • The latest device models, including the Hefner IGBT, the Mextram BJT, and the CMC-approved PSP MOSFET model • An optimizer for fine-tuning circuit values • Schematic waveform probing with interactive analysis and editing • Fast, accurate device model creation from data sheets • A large device library with more than 20,000 analog and digital parts • Analog and digital behavioral modeling features • 13 MOSFET models, including BSIM3, BSIM4, EKV, MOS 11, and PSP • 3 bipolar models, including standard GP, Mextram, and Modella • IBIS modeling • Powerful performance measurement and plotting functions • A netlist interface to popular PCB packages • Integrated active and passive filter design function • Animated analysis display • Dynamic on-schematic display of DC and AC voltage, current, and power Micro-Cap 9 lets you describe your circuits in the way most natural for you. You

can sketch a schematic or type in a SPICE text description. Either way, Micro- Cap 9 quickly analyzes the circuit and plots the results dynamically during the run. This chapter tells you what you need to do before running the program. 26 Chapter 1: Before You Begin Check your package Your Micro-Cap 9 package includes the following items: • A single CD ROM • A security key (if not upgrading from an earlier version) • A password sheet (if upgrading from an earlier version) • Two instruction manuals • A registration card The instruction manuals include a User's Guide and a Reference Manual. • The User's Guide is designed to get you started quickly. It shows you how to install the program and how to begin using it. The manual provides a brief introduction to most of the product's features and a series of graduated tutorials that introduce you to the main features and teach you how to use them. • The Reference Manual provides a detailed description of the capabilities of every feature of Micro-Cap 9. It describes and illustrates some of the more advanced uses of those features. The security device plugs into any of the USB, or parallel printer ports on your computer. The program will check all ports for the existence of the device. The device need not be present to install the program, but it must be present whenever any of the Micro-Cap 9 programs are running. The device does not interfere with other printers or devices that may be attached to the port. If you are upgrading from an earlier version of Micro-Cap, your package includes a sheet with a password generated from your Key ID. When you run Micro-Cap 9 for the first time, it will ask you for the password. Type it in and the program will permanently upgrade your key so that it can run Micro-Cap 5, 6, 7, 8, or 9. 27 Check your equipment You can use Micro-Cap 9 on most PC systems. The minimum hardware requirements are as follows: • A Pentium II or later computer • Any Windows operating system later than Windows 98. This includes NT 4.0 / 2000 and Windows ME / XP. • System memory of 256 MB • An SVGA or better display adapter and monitor Register your product Be sure to fill out and return the enclosed registration materials. You may also register online at our web site: www.spectrum-soft.com Go to the Help section and choose Online Registration. Registration is important to you for two reasons. First, it provides access to technical support for the product. Spectrum provides technical support only to registered users. Second, it helps us keep you informed about upgrades and new versions of the product.

Let us know Let us know what you liked and what you didn't. We want to know your opinions, suggestions, and comments about how to improve the product. So call us, write, or email us. Either way, please tell us what you think about this product and what you'd like to see in future versions. 28 Chapter 1: Before You Begin Install the program The installation of Micro-Cap 9 is done with the SETUP program. Here are the specific steps: • Insert the CD in the drive. • Select the Run item from the Start menu. • Browse to the CD ROM drive and run the SETUP program. • Follow the instructions provided by the SETUP program. During the installation you will be asked where you wish to install MC9. Do not install it in an old MC5, MC6, MC7, or MC8, or Demo folder. Use the default folder, or give it a new folder name. After the installation is complete, you can copy selected circuits, macros, and model files from older folders (MC5, MC6, or MC7, or MC9) to the MC9 folder. This method is preferred to simply installing MC9 in the older version folder because this way the older version continues to function as before and its files are not overwritten by the MC9 installation. SETUP creates four folders: MC9, DATA, DOCUMENTS, and LIBRARY. It then copies the programs into the MC9 folder, the instruction manuals (in PDF form) into the Documents folder, the model libraries into the LIBRARY folder, and the sample circuit files into the DATA folder. 29 Chapter 2 Exploring the Basics What's in this chapter This chapter covers the basics of operating the program. It presumes that you are familiar with the Windows user interface and shows you how Micro-Cap employs that interface to create and analyze electronic circuits. The chapter also reviews the key terms and concepts central to the operation of the program. How to start MC9 Micro-Cap 9 is activated in the usual way if Windows is already active, by double- clicking on its icon. Before you run Micro-Cap 9, insert the security key into one of the parallel or USB ports. The key must be connected to a port to start MC9 and must remain there while running the program. If you are using the LAN version, the red LAN key should be in the server parallel port or USB port. 30 Chapter 2: Exploring The Basics A quick tour As a quick introduction to MC9, we'll take a brief tour of the program. Begin with a double click on the MC9 icon. To begin the tour, we'll load one of the sample circuit files supplied with MC9. Choose Open from the File menu. When the file prompt comes up, type in the file name MIXED4. Click Open. The program loads the circuit and displays it.

Select Transient from the Analysis menu. MC9 presents the Analysis Limits dialog box where you specify the simulation time range, choose plot and simulation options, and select waveforms to be plotted during the run.

Here we have chosen to plot the analog voltage waveforms at the input pulse source, the output of the analog section, and several of the digital waveforms. In general, MC9 can plot any expression using as variables any node voltage or state or any device terminal voltage or current. Here are a few other expressions that could have been plotted in this circuit. d(CLR) Digital state waveform on node CLR.

hex(CLR,PB,1,2) Hex waveform at nodes CLR,PB,1,2. vbe(q3) Base-emitter voltage of transistor q3. I(VCC) Current through the VCC source. PG(VCC) Power generated by the VCC source. qbe(q1) Charge stored in the base-emitter cap of q1. cbc(q4) Base-collector capacitance of q4. There are a great many other variables available for plotting. Click the right mouse button in any of the Y Expression fields to see a list of variables available for plotting or printing. Click outside of the menu to remove it. Now let's run the actual simulation. Click on the Run button or press F2 to start the simulation. MC9 plots the results during the run. The run can be stopped at any time by clicking the Stop button , or by pressing ESC.

The final waveform plots look like Figure 2-3. Each waveform can have a unique token, width, pattern, and color. These options are set from Options / Default Properties for New Circuits for new circuits and from the Properties (F10) dialog box for the current circuit. Waveforms can be grouped into one or more plots. Grouping is controlled by the plot number assigned to each waveform. The plot number is the number in the P column of the Analysis Limits dialog box. You can

assign all the waveforms to a single plot, or group them into as many plots as will fit on the screen. To assign several waveforms to the same plot, give them all the same plot number. To create several plots, use different plot numbers. To disable plotting a waveform, enter a blank for the plot number. In this example, all waveforms in the plot group share a common vertical scale. To use different scales disable the Plot Properties (F10) / Scales and Formats / Same Y Scales for Each Plot Group option and enter the scales you want in the Y Range field. All waveforms in a plot group share the horizontal or X scale. Digital and analog waveforms may be mixed or separated. Separated digital waveforms show the expression on the left, adjacent to the plot. Mixed digital waveforms display the expression at the bottom of the plot along with the analog expressions in the order of their occurrence in the Analysis Limits dialog box. 33 Figure 2-4 Using the mouse to magnify a waveform Figure 2-5 The magnified region Place the mouse near the top middle of the waveform plot group. Press the left mouse button and while holding it down, slide the mouse down and to the right to create an outline box as shown in the figure below. Release the mouse button and MC9 magnifies and redraws the box region.

Press F3 to quit the analysis. Select Dynamic DC from the Analysis menu and

click the OK button. This runs a DC operating point and displays the node voltages and digital states like this:

Click to turn off voltages and click to display currents like this:

Click to turn off currents and click to display power terms like this:

Click to turn off power and click to display conditions like this:

Figure 2-9 Operating point DC conditions Voltage, current, power, and condition are the last time-domain values, which in this case is the result of a DC operating point calculation

This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Ó Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America. How to reach us Office Hours are: Mon - Thu: 9 am to 5 pm EST Fri: 9 am to 4 pm EST Phone: +1 561 274-8355 Fax: +1 561 274-8218 E-mail : [email protected] Web: http://www.cadsoftusa.com CadSoft Computer, Inc. 801 South Federal Highway, Suite 201 Delray Beach, Florida 33483-5185 U.S.A. EAGLE LICENSE AGREEMENT This is a legal agreement between you, the end user, and CadSoft Computer, Inc., which markets software products under the trademark EAGLE. CadSoft Computer, Inc. shall be referred to in this Agreement as CadSoft. If you do not agree to the terms of this Agreement, promptly return the diskette package and accompanying items (including written materials and containers) to the place you obtained them for a full refund. USE OF THIS PRODUCT CONSTITUTES YOUR ACCEPTANCE OF THESE TERMS AND CONDITIONS AND YOUR AGREEMENT TO ABIDE BY THEM. Grant of License CadSoft grants to you the right to use one copy of the accompanying EAGLE software program and any and all updates that you may receive (the Software) on a single computer or workstation. You may, however, install the Software on more than one computer or on a file server provided you do not operate the Software on more than one computer or workstation at a time. Copyright

The Software is owned by CadSoft and is protected by United States copyright laws and international treaty provisions. Therefore, you must treat the Software like any other copyrighted material (e.g., a book or musical recording). You may not copy the written materials accompanying the Software. Other Restrictions You may not rent or lease the Software, but you may transfer your stand-alone copy of the Software and accompanying written materials on a permanent basis provided you retain no copies and the recipient agrees to the terms of this Agreement. Any such transfer must include all updates and prior versions of the Software and accompanying written materials, and notice must be given by you to CadSoft that such transfer has taken place. You may not reverse engineer, decompile, disassemble, or create derivative works based on the Software for any purpose other than creating an adaptation to the Software as an essential step in its utilization for your own use. You acknowledge Cadsoft’s claim that the Software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft; you may not disclose any information regarding the internal operations of the Software to others. LIMITED WARRANTY CadSoft warrants the accompanying Software and documentation to be free of defects in materials and workmanship for a period of ninety (90) days from the purchase date. The entire and exclusive liability and remedy for breach of this Limited Warranty shall be, at Cadsoft’s option, either (a) return of the price paid or (b) replacement of defective Software and/or documentation provided the Software and/or documentation is returned to CadSoft with a copy of your receipt. Cadsoft’s liability shall not include or extend to any claim for or right to recover any other damages, including but not limited to, loss of profit, data or use of the Software, or special, incidental or consequential damages or other similar claims, even if CadSoft has been specifically advised of the possibility of such damages. In no event will Cadsoft’s liability for any damages to you or any other person ever exceed the lower of suggested list price or actual price paid for the license to use the Software, regardless of any form of the claim. TO THE EXTENT PERMITTED UNDER APPLICABLE LAW, CadSoft DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED

TO, ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. SPECIFICALLY, CadSoft MAKES NO REPRESENTATION OR WARRANTY THAT THE SOFTWARE IS FIT FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, AND ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY IS LIMITED TO THE NINETY-DAY DURATION OF THE LIMITED WARRANTY COVERING THE SOFTWARE AND PHYSICAL DOCUMENTATION ONLY, AND IS OTHERWISE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. THIS LIMITED WARRANTY GIVES YOU SPECIFIC LEGAL RIGHTS; YOU MAY HAVE OTHERS WHICH MAY VARY FROM STATE TO STATE. SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR THE LIMITATION ON HOW LONG AN IMPLIED WARRANTY LASTS, SO SOME OF THE ABOVE MAY NOT APPLY TO YOU. GOVERNING LAW AND GENERAL PROVISIONS This License and Limited Warranty shall be construed, interpreted and governed by the laws of the State of Florida, U.S.A. If any provision is found void, invalid or unenforceable, it will not affect the validity of the balance of this License and Limited Warranty which shall remain valid and enforceable according to its terms. If any remedy, hereunder, is determined to have failed of its essential purpose, all limitations of liability and exclusions of damages set forth herein shall remain in full force and effect. This License and Limited Warranty may only be modified in writing, signed by you and a specifically authorized representative of CadSoft. All rights not specifically granted in this License Agreement are reserved by CadSoft. U.S. GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS The Software and documentation are provided with RESTRICTED RIGHTS. Use, duplication or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the Rights In Technical Data and Computer Software clause at 252.227-7013. Contractor/manufacturer is CadSoft Computer, Inc., 801 South Federal Highway, Suite 201, Delray Beach, Florida 33483-5185, U.S.A. Table of contents 1 Introduction 1.1 What is in This Manual? 11 1.2 Technical Terms 12 2 Installation 2.1 What You Have Received 15 2.2 New Installations 15 Windows 16 Linux 16 2.3 Updating an Older Version 17 2.4 Changing or Extending the License 18 2.5 Multiple Users and Network Licenses 18

Installing in a Network 18 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules 21 The Layout Editor, the Basic Module 21 Schematic Module 21 Autorouter 22 3.2 Different Editions 22 Professional Edition 22 Standard Edition 24 Light Edition 24 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel 25 Library Summary 26 Design Rules 27 User Language Programs, Scripts, CAM Jobs 28 Projects 28 Menu Bar 29 4.2 The Schematic Editor Window 35 How You Obtain Detailed Information About a Command 36 The Action Toolbar 37 The Schematic Command Toolbar 38 Commands Not Available in the Command Toolbar 42 Mouse Keys 44 4.3 The Layout Editor Window 45 The Commands on the Layout Command Toolbar 46 4.4 The Library Editor Window 51 Load or Rename Package, Symbol, or Device 52 The Package Editing mode 53 The Symbol Editing mode 54 The Device Editing mode 55 4.5 The CAM Processor Dialog 58 Generate Data 59 4.6 The Text Editor Window 61 5 Principles for Working with EAGLE 5.1 Command Input Alternatives 63 Command Line 63 History Function 64 Function Keys 64 Script Files 65 Mixed Input 66 5.2 The EAGLE Command Language 66 Typographical Conventions 66 Entering Coordinates as Text 69 5.3 Grids and the Current Unit 71 5.4 Names and Automatic Naming 73 Length 73 Forbidden Characters 73 Automatic Naming 73 5.5 Import and Export of Data 74 Script Files and Data Import 74

File Export Using the EXPORT Command 75 5.6 The EAGLE User Language 77 5.7 Forward&Back Annotation 78 5.8 Configuring EAGLE Individually 79 Configuration Commands 79 The eagle.scr File 83 The eaglerc File 85 EAGLE Project File 86 6 From Schematic to Finished Board 6.1 Creating the Schematic Diagram 87 Open the Schematic Diagram 88 Set the Grid 88 Place Symbols 88 Wiring the Schematic Diagram 92 Pinswap and Gateswap 94 Power Supply 95 Check and Correct Schematic 95 Points to Note for the Schematic Editor 96 6.2 Considerations Prior to Creating a Board 97 Checking the Component Libraries 97 Agreement with the Board Manufacturer 97 Specifying the Design Rules 98 6.3 Create Board 108 Without the Schematic Editor 108 Specify the Board Outline 108 Arrange Devices 110 Boards with Components on Both Sides 111 Exchanging Packages 112 Changing the Technology 113 Define Forbidden Areas 113 Routing ¾ Placing Tracks Manually 114 Defining a Copper Plane with POLYGON 115 DRC ¾ Checking the Layout and Correcting Errors 117 Creating Manufacturing Data 120 6.4 Multilayer Boards 121 Inner Layer 121 Multilayer Boards with Through Vias 124 Multilayer with Blind and Buried Vias 124 Micro Via ¾ A Special Case of Blind Via 131 6.5 Updating Components (Library Update) 132 6.6 Print Out Schematic and Layout 133 7 The Autorouter 7.1 Basic Features 137 7.2 What Can be Expected from the Autorouter 138 7.3 Controlling the Autorouter 138 Bus Router 139 Routing Pass 139 Optimization 139 7.4 What Has to be Defined Before Autorouting 140 Design Rules 140

Track Width and Net Classes 140 Grid 140 Memory Requirement 142 Layer 143 Preferred Directions 143 Restricted Areas for the Autorouter 143 Cost Factors and Other Control Parameters 144 7.5 How the Cost Factors Influence the Routing Process 144 cfBase.xx: 0..20 144 cfVia: 0..99 145 cfNonPref: 0..10 145 cfChangeDir: 0..25 145 cfOrthStep, cfDiagStep 145 cfExtdStep: 0..30 145 cfBonusStep, cfMalusStep: 1..3 146 cfPadImpact, cfSmdImpact: 0..10 146 cfBusImpact: 0..10 146 cfHugging: 0..5 146 cfAvoid 0..10 146 cfPolygon 0..30 147 mnVia 0..30 147 mnSegments 0..9999 147 mnExtdSteps 0..9999 147 7.6 Number of Ripup/Retry Attempts 147 7.7 The Autorouter Menu 148 7.8 Routing Multi-Layer Boards 150 Supply Layers 150 Polygons as Supply Layers 151 7.9 Backup and Interruption of Routing 151 7.10 Information for the User 152 Status Display 152 Log file 153 7.11 Parameters of a Control File 153 7.12 Practical Tips 154 General 154 Single-Sided Boards 154 SMD Boards With Supply Layers 155 What can be done if not all signals are routed? 155 8 Component Design Explained through Examples 8.1 Definition of a Simple Resistor 158 Resistor Package 158 Resistor Symbol 162 Resistor Device 165 8.2 Defining a Complex Device 169 Creating a New Library 171 Drawing the Pin-Leaded Package 171 Defining the SMD Package 175 Defining the Logic Symbol for the Schematic Diagram 181 Defining a Power Supply Symbol 183 Associating the Packages and Symbols to Form a Device Set 184

8.3 Supply Voltages 190 Component Power Supply Pins 190 8.4 Supply Symbols 192 8.5 Labeling of Schematic Symbols 194 8.6 Pins with the Same Names 194 8.7 More about the Addlevel Parameter 195 Summary 195 Relay: Coil and First Contact must be Placed 195 Connector: Some Connection Surfaces can be Omitted 196 Connector with Fixing Hole and Forbidden Area 197 8.8 Drawing Frames 198 8.9 Components on the Solder Side 199 8.10 Creating New Package Variants 199 Package from Another Library 199 Using a Modified Package from Another Library 202 8.11 Defining Packages in Any Rotation 203 Rotating a Package as a Whole 204 Packages with Radial Pad Arrangement 204 8.12 Library and Part Management 205 Copying of Library Elements 205 Removing and Renaming Library Elements 208 Update Packages in Libraries 209 9 Preparing the Manufacturing Data 9.1 Data for Board Manufacture 211 Gerber Format 211 Drill Data 212 Data for Milling Machines 212 Data for Component Insertion Machines 213 9.2 Which Files does the Board Maker Need? 213 Files Generated with the CAM Processor 213 Additional Information for the Board Manufacturer 215 9.3 Rules that Save Time and Money 215 9.4 Generating the Data with Ready-Made CAM Jobs 215 Gerber.cam Job for Two-Layer Boards 216 Job rs274x.cam 216 Drill Data 217 9.5 Set Output Parameters 220 9.6 Names of the Output Files 221 9.7 Automating the Output with CAM Processor Jobs 222 Defining a Job 222 Extending gerber.cam Job for Multilayer Boards 223 9.8 Gerber Files for Photoplotters with Fixed Aperture Wheels 225 Info File 225 Aperture Emulation 225 Aperture Tolerances 226 Defining the Aperture Configuration 226 9.9 Device Driver in File eagle.def 228 Creating Your Own Device Driver 228 Units in the Aperture and Drill Table 229 9.10 Film Generation Using PostScript Files 229

9.11 Documentation 230 Parts List 230 Drill Plan 231 Appendix A. Layers and their Usage 233 In Layout and Package Editor 233 In Schematic, Symbol, and Device Editor 234 B. EAGLE Files 235 C. EAGLE Options at a Glance 236 D. Configuration of the Text Menu 240 E. Text Variables 241 F. Error Messages 241 When Loading a File 241 In a Library 244 In the CAM Processor 244 Chapter 1 Introduction This manual describes the use of the EAGLE software and its basic principles. The order of chapters follows the typical process from drawing a schematic to a ready-to-use layout. 1.1 What is in This Manual? A chapter’s main heading is intended to tell you briefly what the contents of that chapter are. Here in the first chapter we want to give a quick overview what you can expect from this manual. Chapter 1 — Introduction Contains a preview of the manual. Chapter 2 — Installation Deals with the program’s installation. Chapter 3 — EAGLE Modules and Editions Explains the various program variants. Chapter 4 — A First Look at EAGLE Gives a preview of the program’s structure and describes the editor windows and their commands. Chapter 5 — Principles for Working with EAGLE Examines the basic ways of using and configuring EAGLE. Chapter 6 — From Schematic to Finished Layout Follows the route from schematic to layout. Chapter 7 — The Autorouter Dedicated to the Autorouter module and its configuration. Chapter 8 — Component Design Explained through Examples Explains the definition of library components through examples and informs about library and component management. Chapter 9 — Preparing the Manufacturing Data Everything you need to know about generating manufacturing data. 11 Appendix Lists useful additional information and explains some error messages EAGLE prompts in certain situations. For a quick, hands-on introduction, refer to the EAGLE Tutorial. Please read the tutorial for a better understanding before working with

the manual. Anybody who has already been working with a prior version of EAGLE is advised to read the file UPDATE under Linux or UPDATE.TXT under Windows. It contains a description of all the differences from earlier versions. This file is located in the eagle/doc directory. Please read it before you start working with EAGLE 4. Information that was not available or that has been changed since printing this manual is also described in UPDATE or UPDATE.TXT, or, if it exists, in a README file. Detailed information, especially about the EAGLE command language and the EAGLE User Language, is available on the help pages. You can reach a basic understanding very quickly by using this manual, and you can use the convenient search features of the help function to quickly locate the answers to particular questions. 1.2 Technical Terms In this manual, in the help function, and in EAGLE itself we frequently use some technical terms that should be explained here in a few words. Airwire: Unrouted connection on a board, displayed in the unrouted layer (= rubber band). Annulus Symbol: An isolation ring that will be drawn in a supply layer or in a copper-filled area. Blind Via: A plated-through hole for changing the layer of a track which has not been drilled through all layers in the production process of a multilayer board. Buried Via: A plated-trough hole, which has been drilled through the current layer stack in the production process like a normal (through) via, but does not connect all layers of the whole board. Core: Two copper layers applied to a solid substrate. 12 EAGLE Manual Design Rule Check (DRC): EAGLE can identify the violation of certain Design Rules (e.g. if two different tracks overlap or are too close) with the DRC. Device: A fully defined element in a library. Consists of a package and a symbol. Device Set: Consists of devices that use the same symbols for the schematic but have different package variants or technologoies. Drill: Plated-through drilling in the layout (in pads and vias) Electrical Rule Check (ERC): EAGLE can identify the violation of certain electrical rules (e.g. if two outputs are connected) with the ERC. It also checks the consistency of the schematic and the layout. Forward&Back Annotation: Transforms all the actions one makes in a schematic online into the layout

(and with limitations from layout into schematic). Both files are consistent all the time. Gate: The term gate is used in this manual for a part of a component which can be individually placed on a schematic. This can be one gate of a TTL component, one contact pair in a relay, or an individual resistor from a resistor array. Hole: Non plated-through drilling in the layout (e.g. a mounting hole). Layer Stack: Current number and order of copper and isolation layers which are used to build up a printed circuit board. Micro Via: A plated-through hole (like blind via) with a relatively small drill diameter which connects an outer layer with the next reachable inner layer. Net: Electrical connection in a schematic. Package: Component footprint stored in a library. Pad: Through-hole pad associated with a package. Pin: Connection point on a schematic symbol. Prepreg: Used in a compound of inner and outer layers for multilayer boards. 13 Introduction Rack: Configuration table for a drilling machine. Needed for generating drill data. Ratsnest: Command for calculating the shortest airwires. Restring: Remaining width of the copper ring around a plated-through pad or via. Signal: Electrical connection in a board. Supply Symbol: Represents a supply signal in the schematic. Causes the ERC to run special checks. Symbol: Schematic representation of a component, stored in a library. User Language: Freely programmable, C-like language for data import and export. Via: Plated-through hole for changing the layer of a track. See also micro via, Blind via, and buried via. Wheel: Aperture configuration file. Generated with Gerber data for board Manufacturing. Wire:

Electrical connection in a board, or a line (since lines are drawn with the WIRE command).

EAGLE Manual Chapter 2 Installation 2.1 What You Have Received The EAGLE pack, with the license agreement on the outside, contains the EAGLE CD-ROM, a license disk, the User License Certificate with the personal installation code, a training manual and this reference manual. It may be that not all of these items are included if you have asked for an upgrade to an existing Version 4.1 installation or for an extension of your license. In all cases, however, there is a new License Certificate and a new license disk. If your computer is not equipped with a floppy disk drive, you may copy the file license.key from the license disk to another media or, if available, make it accessible through a network computer. Keep the User License Certificate with your personal installation code in a safe place, inaccessible to unauthorized persons! Never give the license file or installation code to others! Never send your installation code by e-mail to CadSoft or to anyone else. You need the license card as evidence of your entitlement to future upgrades or updates. 2.2 New Installations The CD contains EAGLE for Windows (95, NT 4.0, and above) and Linux. Any particularly recent or additional information about the installation may be found in the README files in the relevant directories on the CD-ROM or on an included floppy disk. 15 Windows Place the CD-ROM in the drive. After a short delay the CD-ROM startup window should open. If this does not happen, double-click on the CD-ROM symbol in the My Computer folder on the Windows desktop. When the CD-ROM startup window has opened, the first thing to do is to select the language in which you want to work. The user interface, help texts, and additional documentation will be installed in that language. In the next window, click on the Install program item, and then simply follow the setup routine. You will be asked for the license disk as the installation proceeds. Keep it to hand. The program must be licensed the first time it is called. Enter the path to the license file (usually A:\license.key) and your personal installation code, as noted on the EAGLE User License Certificate, into the EAGLE Product Registration window.

The program will then start, and will show the license data in the Control Panel. You can display the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. Linux You can either use the RPM or the TGZ archive to install EAGLE on your system. Depending on the selected archive file the user interface, help texts, and additional documentation will be installed in the respective language. The following assumes that you have mounted the EAGLE CD-ROM as /cdrom, and that you are logged in to your system as root user. Installing the RPM Archive: Use rpm to install the package: rpm -i /cdrom/english/linux/install/eagle-4.xxe-1.i386.rpm By default this package installs to /opt/eagle, but you can relocate it to a different directory using rpm’s -prefix option. Note that a shell script will be executed that installs a symbolic link to the executable file in /usr/local/bin, and also copies the manual page to /usr/local/man/man1. You can use rpm’s -noscripts option to avoid this. Enter the command /opt/eagle/bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). 16 EAGLE Manual Installing the TGZ Archive: Create a new directory on your system (e.g. /opt/eagle): mkdir /opt/eagle cd /opt/eagle Use tar to extract the archive: tar xvzf /cdrom/english/linux/install/eagle4.xxe.tgz Change into the directory that has just been extracted from the archive: cd /opt/eagle/eagle-4.xxe Run the installation script: ./install Enter the command bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). Usage To use EAGLE you should create a working directory mkdir /home/username/eagle change into that directory cd /home/username/eagle and start the program eagle 2.3 Updating an Older Version Follow the same procedure described in the section on New Installations on page 15. Please read the file update.txt in the EAGLE directory, in order to familiarize yourself with the changes in the new version of the program. Additional notes on installing an update may be found in the

latest README files. For reasons of safety it is good practice to create a backup of your previous data before proceeding! Files from earlier versions can be used directly with the current one. In case the files were made with a version prior to EAGLE 2.60 you have to convert them with a program named Update26.exe. Detailed information about this can be found on page 243. 17 Installation 2.4 Changing or Extending the License If you are changing your license you will receive a new User License Certificate with a new installation code, together with a floppy disk and a new license file. Run EAGLE, and select the item Product Registration in the Control Panel under the Help menu. You will now be asked for the path to the license.key file (on the license disc) and for the installation code. Enter both of these and click OK. The program has now been re-licensed. You can call up the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. This method also allows to upgrade a currently installed Freeware. 2.5 Multiple Users and Network Licenses Multiple-user licenses may be installed separately on different computers, or may be used in a network within the scope of the license conditions. The installation procedure in a network is generally the same as that on a stand-alone computer, and is described in the section on New Installations on page 15. Installing in a Network The user rights of multiple-user or network licenses differ from those of the single-user version. It does not contain any special network mechanism, and can therefore be used in most networks. A typical installation can look like this: The EAGLE program is installed on a server. Library, design, ULP, project and other directories can be freely chosen. After installation, EAGLE is started and licensed from one of the workstations. This requires write access in the eagle/bin directory. The license file that has been created, eagle.key, is not changed again after the installation. Write access is no longer required. EAGLE can now be called from all the other workstations. Please ensure that all the workstations call EAGLE in the same way as was used when licensing. A private working directory (local or on the network) can now be set up for each computer. A user-specific configuration file (eaglerc.usr under Windows, or .eaglerc under Linux) is located in this directory. Further sub-directories can then, for instance, contain individual projects. 18 EAGLE Manual Alternatively it is possible for each computer on which EAGLE is to be available to have a separate license. In this case, copy the eagle.key file that was created in the EAGLE program directory (eagle/bin) into the

computer’s private working directory. When first starting the program, enter the installation code and the path to the license file license.key. This procedure is recommended, for instance, for multiple-user licenses for 3 to 5 users who will only work at specific computers. Special Instructions Under Windows Path Information It has been found to be helpful to use the server names in UNC notation when giving the path for calling EAGLE, rather than the drive letters. For example: \\netservername\eagle\bin\eagle.exe Different Operating Systems at the Working Computers If network computers having different Windows systems are in use, it is first necessary to perform an installation as described above. The following situation can arise: All the computers that are using, for instance, Windows 2000 can run EAGLE. Computers with Windows ME, however, cannot. In order to be able to operate the computers running Windows ME as well, copy the files eagle.exe and eagle.key, located in the eagle\bin directory on the server, to, for instance, eagle2000.exe and eagle2000.key. Now start all the computers that run Windows 2000, using the command EAGLE2000 Then start EAGLE from a computer with Windows ME, and license it again with the installation code and the license disc. The eagle.key file is then valid for all the Windows ME computers. The program is run with EAGLE You need write authorization for the eagle\bin directory to perform the copying and licensing! 19 Installation Chapter 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules A number of EAGLE editions are offered. You can add an Autorouter Module and/or a Schematic diagram Module to the Layout Editor. The term module is used because EAGLE always behaves like one single program. The user interface is identical for all parts of the program. The Layout Editor, the Basic Module The basic EAGLE software package comes with the Layout Editor, which allows you to design printed circuit boards (pcbs), plus the Library Editor, the CAM Processor, and the text editor.With the Library Editor you can already design packages (footprints), symbols and devices (for a schematic). The CAM Processor is the program which generates the output data for the production of the pcb (e.g. Gerber or drill files). It is also possible to use User Language programs and script files. Schematic Module If you have the schematic module you begin by drawing a circuit diagram. You can generate the associated circuit board at any time with a mouse-click. EAGLE then changes to the Layout Editor, where the packages are placed next to an empty board - connected via airwires (rubber bands). From here you can go on designing with the Layout

Editor as usual. Schematic and layout are automatically kept consistent by EAGLE (Forward&Back Annotation). Schematic diagrams can consist of up to 99 sheets. 21 Autorouter You can route the airwires automatically if you own the Autorouter module. You can choose single nets, groups of nets or all nets for the automatic routing pass (AUTO command). The program will handle various network classes having different track widths and minimum clearances. 3.2 Different Editions EAGLE offers various performance/price categories (editions) called Light, Standard, and Professional. The facilities mentioned in this manual always refer to the Professional edition. Professional Edition General • maximum drawing area 64 x 64 inches • resolution 1/10,000 mm (0.1 microns) • mm or inch grid • up to 255 layers, user definable colors • command (script) files • C-like User Language for data export and import and the realization of self-defined commands • easy library editing • composition of self-defined libraries by Drag&Drop • simple generation of new package variants from other libraries by Drag&Drop • free rotation of package variants (0.1-degree steps) • library browser and convenient component search function • technology support (e. g. 74L00, 74LS00..) • output of manufacturing data on plotter, photo plotter and drilling machine or as a graphic data format • print via the operating systems’ printer devices • user definable, free programmable User Language for generating data for mounting machines, in-circuit tester and milling machines • Drag&Drop in the Control Panel • Automatic backup function 22 EAGLE Manual Layout Editor • full SMD support • support of blind and buried vias • rotation of elements in arbitrary angles (0.1-degree steps) • texts can be placed in any orientation • dynamic calculation of signal lines while routing the layout • tracks can be layed out with rounded corners in any radius • mitering to smooth wire joints • Design Rule Check for board layouts • copper pouring • support of different package variants

Schematic Module • up to 99 sheets per schematic • simple copying of parts • online Forward&Back Annotation between schematic and board • automatic board generation • automatic generation of supply signals (for IC’s) • Electrical Rule Check (checks logic in the schematic and the consistency of schematic and layout) Autorouter Module • fully integrated into basic program • uses the set of Design Rules you defined for the layout • change between manual and automatic routing at any time • ripup&retry algorithm • user-definable strategy (by cost factors) • routing grid down to 0.8 mil (0.02 mm) • no placement restrictions • up to 16 signal layers (with user definable preferred directions) • up to 14 supply layers • full support of blind and buried vias • recognizes signal classes that define special settings for wire with and minimum distances 23 EAGLE Modules and Editions Standard Edition Circuit boards up to a maximum size of 160 mm x 100 mm can be created with the Standard Edition. The components can only be placed within the range of coordinates from (0 0) up to (160 100) mm. The number of signal layers is limited to 4. This means that two inner layers are possible. Light Edition The Light edition permits boards with a maximum size of 100 mm x 80 mm (half eurocard format). A maximum of 2 signal layers (top and bottom) may be used. Circuit diagrams can only be drawn on a single sheet. This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America.

How to reach us Office Hours are: Mon - Thu: 9 am to 5 pm EST Fri: 9 am to 4 pm EST Phone: +1 561 274-8355 Fax: +1 561 274-8218 E-mail : [email protected] Web: http://www.cadsoftusa.com CadSoft Computer, Inc. 801 South Federal Highway, Suite 201 Delray Beach, Florida 33483-5185 U.S.A. EAGLE LICENSE AGREEMENT This is a legal agreement between you, the end user, and CadSoft Computer, Inc., which markets software products under the trademark EAGLE. CadSoft Computer, Inc. shall be referred to in this Agreement as CadSoft. If you do not agree to the terms of this Agreement, promptly return the diskette package and accompanying items (including written materials and containers) to the place you obtained them for a full refund. USE OF THIS PRODUCT CONSTITUTES YOUR ACCEPTANCE OF THESE TERMS AND CONDITIONS AND YOUR AGREEMENT TO ABIDE BY THEM. Grant of License CadSoft grants to you the right to use one copy of the accompanying EAGLE software program and any and all updates that you may receive (the Software) on a single computer or workstation. You may, however, install the Software on more than one computer or on a file server provided you do not operate the Software on more than one computer or workstation at a time. Copyright The Software is owned by CadSoft and is protected by United States copyright laws and international treaty provisions. Therefore, you must treat the Software like any other copyrighted material (e.g., a book or musical recording). You may not copy the written materials accompanying the Software. Other Restrictions You may not rent or lease the Software, but you may transfer your stand-alone copy of the Software and accompanying written materials on a permanent basis provided you retain no copies and the recipient agrees to the terms of this Agreement. Any such transfer must include all updates and prior versions of the Software and accompanying written materials,

and notice must be given by you to CadSoft that such transfer has taken place. You may not reverse engineer, decompile, disassemble, or create derivative works based on the Software for any purpose other than creating an adaptation to the Software as an essential step in its utilization for your own use. You acknowledge Cadsoft’s claim that the Software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft; you may not disclose any information regarding the internal operations of the Software to others. LIMITED WARRANTY CadSoft warrants the accompanying Software and documentation to be free of defects in materials and workmanship for a period of ninety (90) days from the purchase date. The entire and exclusive liability and remedy for breach of this Limited Warranty shall be, at Cadsoft’s option, either (a) return of the price paid or (b) replacement of defective Software and/or documentation provided the Software and/or documentation is returned to CadSoft with a copy of your receipt. Cadsoft’s liability shall not include or extend to any claim for or right to recover any other damages, including but not limited to, loss of profit, data or use of the Software, or special, incidental or consequential damages or other similar claims, even if CadSoft has been specifically advised of the possibility of such damages. In no event will Cadsoft’s liability for any damages to you or any other person ever exceed the lower of suggested list price or actual price paid for the license to use the Software, regardless of any form of the claim. TO THE EXTENT PERMITTED UNDER APPLICABLE LAW, CadSoft DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. SPECIFICALLY, CadSoft MAKES NO REPRESENTATION OR WARRANTY THAT THE SOFTWARE IS FIT FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, AND ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY IS LIMITED TO THE NINETY-DAY DURATION OF THE LIMITED WARRANTY COVERING THE SOFTWARE AND PHYSICAL DOCUMENTATION ONLY, AND IS OTHERWISE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. THIS LIMITED WARRANTY GIVES YOU SPECIFIC LEGAL RIGHTS; YOU MAY HAVE OTHERS WHICH MAY VARY FROM STATE TO STATE. SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR THE LIMITATION ON HOW LONG AN IMPLIED WARRANTY LASTS, SO SOME OF THE ABOVE MAY NOT APPLY TO YOU. GOVERNING LAW AND GENERAL PROVISIONS

This License and Limited Warranty shall be construed, interpreted and governed by the laws of the State of Florida, U.S.A. If any provision is found void, invalid or unenforceable, it will not affect the validity of the balance of this License and Limited Warranty which shall remain valid and enforceable according to its terms. If any remedy, hereunder, is determined to have failed of its essential purpose, all limitations of liability and exclusions of damages set forth herein shall remain in full force and effect. This License and Limited Warranty may only be modified in writing, signed by you and a specifically authorized representative of CadSoft. All rights not specifically granted in this License Agreement are reserved by CadSoft. U.S. GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS The Software and documentation are provided with RESTRICTED RIGHTS. Use, duplication or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the Rights In Technical Data and Computer Software clause at 252.227-7013. Contractor/manufacturer is CadSoft Computer, Inc., 801 South Federal Highway, Suite 201, Delray Beach, Florida 33483-5185, U.S.A. Table of contents 1 Introduction 1.1 What is in This Manual? 11 1.2 Technical Terms 12 2 Installation 2.1 What You Have Received 15 2.2 New Installations 15 Windows 16 Linux 16 2.3 Updating an Older Version 17 2.4 Changing or Extending the License 18 2.5 Multiple Users and Network Licenses 18 Installing in a Network 18 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules 21 The Layout Editor, the Basic Module 21 Schematic Module 21 Autorouter 22 3.2 Different Editions 22 Professional Edition 22 Standard Edition 24 Light Edition 24 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel 25 Library Summary 26 Design Rules 27

User Language Programs, Scripts, CAM Jobs 28 Projects 28 Menu Bar 29 4.2 The Schematic Editor Window 35 How You Obtain Detailed Information About a Command 36 The Action Toolbar 37 The Schematic Command Toolbar 38 Commands Not Available in the Command Toolbar 42 Mouse Keys 44 4.3 The Layout Editor Window 45 The Commands on the Layout Command Toolbar 46 4.4 The Library Editor Window 51 Load or Rename Package, Symbol, or Device 52 The Package Editing mode 53 The Symbol Editing mode 54 The Device Editing mode 55 4.5 The CAM Processor Dialog 58 Generate Data 59 4.6 The Text Editor Window 61 5 Principles for Working with EAGLE 5.1 Command Input Alternatives 63 Command Line 63 History Function 64 Function Keys 64 Script Files 65 Mixed Input 66 5.2 The EAGLE Command Language 66 Typographical Conventions 66 Entering Coordinates as Text 69 5.3 Grids and the Current Unit 71 5.4 Names and Automatic Naming 73 Length 73 Forbidden Characters 73 Automatic Naming 73 5.5 Import and Export of Data 74 Script Files and Data Import 74 File Export Using the EXPORT Command 75 5.6 The EAGLE User Language 77 5.7 Forward&Back Annotation 78 5.8 Configuring EAGLE Individually 79 Configuration Commands 79 The eagle.scr File 83 The eaglerc File 85 EAGLE Project File 86 6 From Schematic to Finished Board 6.1 Creating the Schematic Diagram 87 Open the Schematic Diagram 88 Set the Grid 88 Place Symbols 88 Wiring the Schematic Diagram 92

Pinswap and Gateswap 94 Power Supply 95 Check and Correct Schematic 95 Points to Note for the Schematic Editor 96 6.2 Considerations Prior to Creating a Board 97 Checking the Component Libraries 97 Agreement with the Board Manufacturer 97 Specifying the Design Rules 98 6.3 Create Board 108 Without the Schematic Editor 108 Specify the Board Outline 108 Arrange Devices 110 Boards with Components on Both Sides 111 Exchanging Packages 112 Changing the Technology 113 Define Forbidden Areas 113 Routing Placing Tracks Manually 114 Defining a Copper Plane with POLYGON 115 DRC Checking the Layout and Correcting Errors 117 Creating Manufacturing Data 120 6.4 Multilayer Boards 121 Inner Layer 121 Multilayer Boards with Through Vias 124 Multilayer with Blind and Buried Vias 124 Micro Via A Special Case of Blind Via 131 6.5 Updating Components (Library Update) 132 6.6 Print Out Schematic and Layout 133 7 The Autorouter 7.1 Basic Features 137 7.2 What Can be Expected from the Autorouter 138 7.3 Controlling the Autorouter 138 Bus Router 139 Routing Pass 139 Optimization 139 7.4 What Has to be Defined Before Autorouting 140 Design Rules 140 Track Width and Net Classes 140 Grid 140 Memory Requirement 142 Layer 143 Preferred Directions 143 Restricted Areas for the Autorouter 143 Cost Factors and Other Control Parameters 144 7.5 How the Cost Factors Influence the Routing Process 144 cfBase.xx: 0..20 144 cfVia: 0..99 145 cfNonPref: 0..10 145 cfChangeDir: 0..25 145 cfOrthStep, cfDiagStep 145 cfExtdStep: 0..30 145

cfBonusStep, cfMalusStep: 1..3 146 cfPadImpact, cfSmdImpact: 0..10 146 cfBusImpact: 0..10 146 cfHugging: 0..5 146 cfAvoid 0..10 146 cfPolygon 0..30 147 mnVia 0..30 147 mnSegments 0..9999 147 mnExtdSteps 0..9999 147 7.6 Number of Ripup/Retry Attempts 147 7.7 The Autorouter Menu 148 7.8 Routing Multi-Layer Boards 150 Supply Layers 150 Polygons as Supply Layers 151 7.9 Backup and Interruption of Routing 151 7.10 Information for the User 152 Status Display 152 Log file 153 7.11 Parameters of a Control File 153 7.12 Practical Tips 154 General 154 Single-Sided Boards 154 SMD Boards With Supply Layers 155 What can be done if not all signals are routed? 155 8 Component Design Explained through Examples 8.1 Definition of a Simple Resistor 158 Resistor Package 158 Resistor Symbol 162 Resistor Device 165 8.2 Defining a Complex Device 169 Creating a New Library 171 Drawing the Pin-Leaded Package 171 Defining the SMD Package 175 Defining the Logic Symbol for the Schematic Diagram 181 Defining a Power Supply Symbol 183 Associating the Packages and Symbols to Form a Device Set 184 8.3 Supply Voltages 190 Component Power Supply Pins 190 8.4 Supply Symbols 192 8.5 Labeling of Schematic Symbols 194 8.6 Pins with the Same Names 194 8.7 More about the Addlevel Parameter 195 Summary 195 Relay: Coil and First Contact must be Placed 195 Connector: Some Connection Surfaces can be Omitted 196 Connector with Fixing Hole and Forbidden Area 197 8.8 Drawing Frames 198 8.9 Components on the Solder Side 199 8.10 Creating New Package Variants 199 Package from Another Library 199

Using a Modified Package from Another Library 202 8.11 Defining Packages in Any Rotation 203 Rotating a Package as a Whole 204 Packages with Radial Pad Arrangement 204 8.12 Library and Part Management 205 Copying of Library Elements 205 Removing and Renaming Library Elements 208 Update Packages in Libraries 209 9 Preparing the Manufacturing Data 9.1 Data for Board Manufacture 211 Gerber Format 211 Drill Data 212 Data for Milling Machines 212 Data for Component Insertion Machines 213 9.2 Which Files does the Board Maker Need? 213 Files Generated with the CAM Processor 213 Additional Information for the Board Manufacturer 215 9.3 Rules that Save Time and Money 215 9.4 Generating the Data with Ready-Made CAM Jobs 215 Gerber.cam Job for Two-Layer Boards 216 Job rs274x.cam 216 Drill Data 217 9.5 Set Output Parameters 220 9.6 Names of the Output Files 221 9.7 Automating the Output with CAM Processor Jobs 222 Defining a Job 222 Extending gerber.cam Job for Multilayer Boards 223 9.8 Gerber Files for Photoplotters with Fixed Aperture Wheels 225 Info File 225 Aperture Emulation 225 Aperture Tolerances 226 Defining the Aperture Configuration 226 9.9 Device Driver in File eagle.def 228 Creating Your Own Device Driver 228 Units in the Aperture and Drill Table 229 9.10 Film Generation Using PostScript Files 229 9.11 Documentation 230 Parts List 230 Drill Plan 231 Appendix A. Layers and their Usage 233 In Layout and Package Editor 233 In Schematic, Symbol, and Device Editor 234 B. EAGLE Files 235 C. EAGLE Options at a Glance 236 D. Configuration of the Text Menu 240 E. Text Variables 241 F. Error Messages 241 When Loading a File 241 In a Library 244

In the CAM Processor 244 Chapter 1 Introduction This manual describes the use of the EAGLE software and its basic principles. The order of chapters follows the typical process from drawing a schematic to a ready-to-use layout. 1.1 What is in This Manual? A chapter’s main heading is intended to tell you briefly what the contents of that chapter are. Here in the first chapter we want to give a quick overview what you can expect from this manual. Chapter 1 — Introduction Contains a preview of the manual. Chapter 2 — Installation Deals with the program’s installation. Chapter 3 — EAGLE Modules and Editions Explains the various program variants. Chapter 4 — A First Look at EAGLE Gives a preview of the program’s structure and describes the editor windows and their commands. Chapter 5 — Principles for Working with EAGLE Examines the basic ways of using and configuring EAGLE. Chapter 6 — From Schematic to Finished Layout Follows the route from schematic to layout. Chapter 7 — The Autorouter Dedicated to the Autorouter module and its configuration. Chapter 8 — Component Design Explained through Examples Explains the definition of library components through examples and informs about library and component management. Chapter 9 — Preparing the Manufacturing Data Everything you need to know about generating manufacturing data. 11 Appendix Lists useful additional information and explains some error messages EAGLE prompts in certain situations. For a quick, hands-on introduction, refer to the EAGLE Tutorial. Please read the tutorial for a better understanding before working with the manual. Anybody who has already been working with a prior version of EAGLE is advised to read the file UPDATE under Linux or UPDATE.TXT under Windows. It contains a description of all the differences from earlier versions. This file is located in the eagle/doc directory. Please read it before you start working with EAGLE 4. Information that was not available or that has been changed since printing this manual is also described in UPDATE or UPDATE.TXT, or, if it exists, in a README file. Detailed information, especially about the EAGLE command language and the EAGLE User Language, is available on the help pages. You can reach a basic understanding very quickly by using this manual, and you can use the convenient search features of the help function to quickly locate the answers to particular questions.

1.2 Technical Terms In this manual, in the help function, and in EAGLE itself we frequently use some technical terms that should be explained here in a few words. Airwire: Unrouted connection on a board, displayed in the unrouted layer (= rubber band). Annulus Symbol: An isolation ring that will be drawn in a supply layer or in a copper-filled area. Blind Via: A plated-through hole for changing the layer of a track which has not been drilled through all layers in the production process of a multilayer board. Buried Via: A plated-trough hole, which has been drilled through the current layer stack in the production process like a normal (through) via, but does not connect all layers of the whole board. Core: Two copper layers applied to a solid substrate. 12 EAGLE Manual Design Rule Check (DRC): EAGLE can identify the violation of certain Design Rules (e.g. if two different tracks overlap or are too close) with the DRC. Device: A fully defined element in a library. Consists of a package and a symbol. Device Set: Consists of devices that use the same symbols for the schematic but have different package variants or technologoies. Drill: Plated-through drilling in the layout (in pads and vias) Electrical Rule Check (ERC): EAGLE can identify the violation of certain electrical rules (e.g. if two outputs are connected) with the ERC. It also checks the consistency of the schematic and the layout. Forward&Back Annotation: Transforms all the actions one makes in a schematic online into the layout (and with limitations from layout into schematic). Both files are consistent all the time. Gate: The term gate is used in this manual for a part of a component which can be individually placed on a schematic. This can be one gate of a TTL component, one contact pair in a relay, or an individual resistor from a resistor array. Hole: Non plated-through drilling in the layout (e.g. a mounting hole). Layer Stack: Current number and order of copper and isolation layers which are used to build up a printed circuit board. Micro Via: A plated-through hole (like blind via) with a relatively small drill diameter

which connects an outer layer with the next reachable inner layer. Net: Electrical connection in a schematic. Package: Component footprint stored in a library. Pad: Through-hole pad associated with a package. Pin: Connection point on a schematic symbol. Prepreg: Used in a compound of inner and outer layers for multilayer boards. 13 Introduction Rack: Configuration table for a drilling machine. Needed for generating drill data. Ratsnest: Command for calculating the shortest airwires. Restring: Remaining width of the copper ring around a plated-through pad or via. Signal: Electrical connection in a board. Supply Symbol: Represents a supply signal in the schematic. Causes the ERC to run special checks. Symbol: Schematic representation of a component, stored in a library. User Language: Freely programmable, C-like language for data import and export. Via: Plated-through hole for changing the layer of a track. See also micro via, blind via, and buried via. Wheel: Aperture configuration file. Generated with Gerber data for board manufacturing. Wire: Electrical connection in a board, or a line (since lines are drawn with the WIRE command). 14 EAGLE Manual Chapter 2 Installation 2.1 What You Have Received The EAGLE pack, with the license agreement on the outside, contains the EAGLE CD-ROM, a license disk, the User License Certificate with the personal installation code, a training manual and this reference manual. It may be that not all of these items are included if you have asked for an upgrade to an existing Version 4.1 installation or for an extension of your license. In all cases, however, there is a new License Certificate and

a new license disk. If your computer is not equipped with a floppy disk drive, you may copy the file license.key from the license disk to another media or, if available, make it accessible through a network computer. Keep the User License Certificate with your personal installation code in a safe place, inaccessible to unauthorized persons! Never give the license file or installation code to others! Never send your installation code by e-mail to CadSoft or to anyone else. You need the license card as evidence of your entitlement to future upgrades or updates. 2.2 New Installations The CD contains EAGLE for Windows (95, NT 4.0, and above) and Linux. Any particularly recent or additional information about the installation may be found in the README files in the relevant directories on the CD-ROM or on an included floppy disk. 15 Windows Place the CD-ROM in the drive. After a short delay the CD-ROM startup window should open. If this does not happen, double-click on the CD-ROM symbol in the My Computer folder on the Windows desktop. When the CD-ROM startup window has opened, the first thing to do is to select the language in which you want to work. The user interface, help texts, and additional documentation will be installed in that language. In the next window, click on the Install program item, and then simply follow the setup routine. You will be asked for the license disk as the installation proceeds. Keep it to hand. The program must be licensed the first time it is called. Enter the path to the license file (usually A:\license.key) and your personal installation code, as noted on the EAGLE User License Certificate, into the EAGLE Product Registration window. The program will then start, and will show the license data in the Control Panel. You can display the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. Linux You can either use the RPM or the TGZ archive to install EAGLE on your system. Depending on the selected archive file the user interface, help texts, and additional documentation will be installed in the respective language. The following assumes that you have mounted the EAGLE CD-ROM as /cdrom, and that you are logged in to your system as root user. Installing the RPM Archive: Use rpm to install the package: rpm -i /cdrom/english/linux/install/eagle-4.xxe-1.i386.rpm By default this package installs to /opt/eagle, but you can relocate it to a different directory using rpm’s -prefix option. Note that a shell script will be executed that installs a symbolic link to the executable file in /usr/local/bin, and also copies the manual page to /usr/local/man/man1. You can use rpm’s -noscripts option to avoid this.

Enter the command /opt/eagle/bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). 16 EAGLE Manual Installing the TGZ Archive: Create a new directory on your system (e.g. /opt/eagle): mkdir /opt/eagle cd /opt/eagle Use tar to extract the archive: tar xvzf /cdrom/english/linux/install/eagle4.xxe.tgz Change into the directory that has just been extracted from the archive: cd /opt/eagle/eagle-4.xxe Run the installation script: ./install Enter the command bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). Usage To use EAGLE you should create a working directory mkdir /home/username/eagle change into that directory cd /home/username/eagle and start the program eagle 2.3 Updating an Older Version Follow the same procedure described in the section on New Installations on page 15. Please read the file update.txt in the EAGLE directory, in order to familiarize yourself with the changes in the new version of the program. Additional notes on installing an update may be found in the latest README files. For reasons of safety it is good practice to create a backup of your previous data before proceeding! Files from earlier versions can be used directly with the current one. In case the files were made with a version prior to EAGLE 2.60 you have to convert them with a program named Update26.exe. Detailed information about this can be found on page 243. 17 Installation 2.4 Changing or Extending the License If you are changing your license you will receive a new User License Certificate with a new installation code, together with a floppy disk and a new license file. Run EAGLE, and select the item Product Registration in the Control Panel under the Help menu. You will now be asked for the path to the license.key file (on the license disc) and for the installation code. Enter both of these and click OK. The program has now been re-licensed. You can call up the license data

at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. This method also allows to upgrade a currently installed Freeware. 2.5 Multiple Users and Network Licenses Multiple-user licenses may be installed separately on different computers, or may be used in a network within the scope of the license conditions. The installation procedure in a network is generally the same as that on a stand-alone computer, and is described in the section on New Installations on page 15. Installing in a Network The user rights of multiple-user or network licenses differ from those of the single-user version. It does not contain any special network mechanism, and can therefore be used in most networks. A typical installation can look like this: The EAGLE program is installed on a server. Library, design, ULP, project and other directories can be freely chosen. After installation, EAGLE is started and licensed from one of the workstations. This requires write access in the eagle/bin directory. The license file that has been created, eagle.key, is not changed again after the installation. Write access is no longer required. EAGLE can now be called from all the other workstations. Please ensure that all the workstations call EAGLE in the same way as was used when licensing. A private working directory (local or on the network) can now be set up for each computer. A user-specific configuration file (eaglerc.usr under Windows, or .eaglerc under Linux) is located in this directory. Further sub-directories can then, for instance, contain individual projects. 18 EAGLE Manual Alternatively it is possible for each computer on which EAGLE is to be available to have a separate license. In this case, copy the eagle.key file that was created in the EAGLE program directory (eagle/bin) into the computer’s private working directory. When first starting the program, enter the installation code and the path to the license file license.key. This procedure is recommended, for instance, for multiple-user licenses for 3 to 5 users who will only work at specific computers. Special Instructions Under Windows Path Information It has been found to be helpful to use the server names in UNC notation when giving the path for calling EAGLE, rather than the drive letters. For example: \\netservername\eagle\bin\eagle.exe Different Operating Systems at the Working Computers If network computers having different Windows systems are in use, it is first necessary to perform an installation as described above. The following situation can arise: All the computers that are using, for instance, Windows 2000 can run EAGLE. Computers with Windows ME, however, cannot. In order to be able to operate the computers running Windows ME as well, copy the files eagle.exe and eagle.key, located in the eagle\bin directory on the

server, to, for instance, eagle2000.exe and eagle2000.key. Now start all the computers that run Windows 2000, using the command EAGLE2000 Then start EAGLE from a computer with Windows ME, and license it again with the installation code and the license disc. The eagle.key file is then valid for all the Windows ME computers. The program is run with EAGLE You need write authorization for the eagle\bin directory to perform the copying and licensing! 19 Installation Chapter 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules A number of EAGLE editions are offered. You can add an Autorouter Module and/or a Schematic diagram Module to the Layout Editor. The term module is used because EAGLE always behaves like one single program. The user interface is identical for all parts of the program. The Layout Editor, the Basic Module The basic EAGLE software package comes with the Layout Editor, which allows you to design printed circuit boards (pcbs), plus the Library Editor, the CAM Processor, and the text editor.With the Library Editor you can already design packages (footprints), symbols and devices (for a schematic). The CAM Processor is the program which generates the output data for the production of the pcb (e.g. Gerber or drill files). It is also possible to use User Language programs and script files. Schematic Module If you have the schematic module you begin by drawing a circuit diagram. You can generate the associated circuit board at any time with a mouse-click. EAGLE then changes to the Layout Editor, where the packages are placed next to an empty board - connected via airwires (rubber bands). From here you can go on designing with the Layout Editor as usual. Schematic and layout are automatically kept consistent by EAGLE (Forward&Back Annotation). Schematic diagrams can consist of up to 99 sheets. 21 Autorouter You can route the airwires automatically if you own the Autorouter module. You can choose single nets, groups of nets or all nets for the automatic routing pass (AUTO command). The program will handle various network classes having different track widths and minimum clearances. 3.2 Different Editions EAGLE offers various performance/price categories (editions) called Light, Standard, and Professional. The facilities mentioned in this manual always refer to the Professional edition. Professional Edition General • maximum drawing area 64 x 64 inches • resolution 1/10,000 mm (0.1 microns)

• mm or inch grid • up to 255 layers, user definable colors • command (script) files • C-like User Language for data export and import and the realization of self-defined commands • easy library editing • composition of self-defined libraries by Drag&Drop • simple generation of new package variants from other libraries by Drag&Drop • free rotation of package variants (0.1-degree steps) • library browser and convenient component search function • technology support (e. g. 74L00, 74LS00..) • output of manufacturing data on plotter, photo plotter and drilling machine or as a graphic data format • print via the operating systems’ printer devices • user definable, free programmable User Language for generating data for mounting machines, in-circuit tester and milling machines • Drag&Drop in the Control Panel • Automatic backup function 22 EAGLE Manual Layout Editor • full SMD support • support of blind and buried vias • rotation of elements in arbitrary angles (0.1-degree steps) • texts can be placed in any orientation • dynamic calculation of signal lines while routing the layout • tracks can be layed out with rounded corners in any radius • mitering to smooth wire joints • Design Rule Check for board layouts • copper pouring • support of different package variants Schematic Module • up to 99 sheets per schematic • simple copying of parts • online Forward&Back Annotation between schematic and board • automatic board generation • automatic generation of supply signals (for IC’s) • Electrical Rule Check (checks logic in the schematic and the consistency of schematic and layout) Autorouter Module • fully integrated into basic program • uses the set of Design Rules you defined for the layout • change between manual and automatic routing at any time • ripup&retry algorithm • user-definable strategy (by cost factors) • routing grid down to 0.8 mil (0.02 mm) • no placement restrictions • up to 16 signal layers (with user definable preferred directions) • up to 14 supply layers

• full support of blind and buried vias • recognizes signal classes that define special settings for wire with and minimum distances 23 EAGLE Modules and Editions Standard Edition Circuit boards up to a maximum size of 160 mm x 100 mm can be created with the Standard Edition. The components can only be placed within the range of coordinates from (0 0) up to (160 100) mm. The number of signal layers is limited to 4. This means that two inner layers are possible. Light Edition The Light edition permits boards with a maximum size of 100 mm x 80 mm (half eurocard format). A maximum of 2 signal layers (top and bottom) may be used. Circuit diagrams can only be drawn on a single sheet. 24 EAGLE Manual Chapter 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel The Control Panel normally appears after starting EAGLE, and this is the program’s control center. All the files specific to EAGLE are managed here, and some basic settings can be made. It is similar to the familiar file managers used by a wide variety of applications and operating systems. Each EAGLE file is displayed in the tree view by means of a small symbol. A context menu is opened by clicking with the mouse on an entry in the tree view. This allows you, depending on the object, to carry out a variety of actions (rename, copy, print, open, create new etc.). The Control Panel supports Drag&Drop. This can also be done between different programs. You can, for instance, copy files, move them, or create links on the desktop. User Language programs or script files that are pulled with the aid of the mouse out of the Control Panel and into an editor window are started automatically. If, for instance, you pull a board file with the mouse into the Layout Editor, the file is opened. The tree structure provides a quick overview of the libraries, Design Rules, User Language programs, script files, CAM jobs and projects. Special libraries, text, manufacturing and documentation files can belong to a project as well as schematic diagrams and layouts. The first time it is called, the Control Panel will appear very much as shown in the following diagram. If an object is selected in the tree view, further relevant information is displayed in the right hand part of the window. Simply click on various folders and files in order to experiment with the Control Panel’s facilities. 25

This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation

are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America. How to reach us Office Hours are: Mon - Thu: 9 am to 5 pm EST Fri: 9 am to 4 pm EST Phone: +1 561 274-8355 Fax: +1 561 274-8218 E-mail : [email protected] Web: http://www.cadsoftusa.com CadSoft Computer, Inc. 801 South Federal Highway, Suite 201 Delray Beach, Florida 33483-5185 U.S.A. EAGLE LICENSE AGREEMENT This is a legal agreement between you, the end user, and CadSoft Computer, Inc., which markets software products under the trademark EAGLE. CadSoft Computer, Inc. shall be referred to in this Agreement as CadSoft. If you do not agree to the terms of this Agreement, promptly return the diskette package and accompanying items (including written materials and containers) to the place you obtained them for a full refund. USE OF THIS PRODUCT CONSTITUTES YOUR ACCEPTANCE OF THESE TERMS AND CONDITIONS AND YOUR AGREEMENT TO ABIDE BY THEM. Grant of License CadSoft grants to you the right to use one copy of the accompanying EAGLE software program and any and all updates that you may receive (the Software) on a single computer or workstation. You may, however, install the Software on more than one computer or on a file server provided you do not operate the Software on more than one computer or workstation at a time. Copyright The Software is owned by CadSoft and is protected by United States copyright laws and

international treaty provisions. Therefore, you must treat the Software like any other copyrighted material (e.g., a book or musical recording). You may not copy the written materials accompanying the Software. Other Restrictions You may not rent or lease the Software, but you may transfer your stand-alone copy of the Software and accompanying written materials on a permanent basis provided you retain no copies and the recipient agrees to the terms of this Agreement. Any such transfer must include all updates and prior versions of the Software and accompanying written materials, and notice must be given by you to CadSoft that such transfer has taken place. You may not reverse engineer, decompile, disassemble, or create derivative works based on the Software for any purpose other than creating an adaptation to the Software as an essential step in its utilization for your own use. You acknowledge Cadsoft’s claim that the Software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft; you may not disclose any information regarding the internal operations of the Software to others. LIMITED WARRANTY CadSoft warrants the accompanying Software and documentation to be free of defects in materials and workmanship for a period of ninety (90) days from the purchase date. The entire and exclusive liability and remedy for breach of this Limited Warranty shall be, at Cadsoft’s option, either (a) return of the price paid or (b) replacement of defective Software and/or documentation provided the Software and/or documentation is returned to CadSoft with a copy of your receipt. Cadsoft’s liability shall not include or extend to any claim for or right to recover any other damages, including but not limited to, loss of profit, data or use of the Software, or special, incidental or consequential damages or other similar claims, even if CadSoft has been specifically advised of the possibility of such damages. In no event will Cadsoft’s liability for any damages to you or any other person ever exceed the lower of suggested list price or actual price paid for the license to use the Software, regardless of any form of the claim. TO THE EXTENT PERMITTED UNDER APPLICABLE LAW, CadSoft DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS

FOR A PARTICULAR PURPOSE. SPECIFICALLY, CadSoft MAKES NO REPRESENTATION OR WARRANTY THAT THE SOFTWARE IS FIT FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, AND ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY IS LIMITED TO THE NINETY-DAY DURATION OF THE LIMITED WARRANTY COVERING THE SOFTWARE AND PHYSICAL DOCUMENTATION ONLY, AND IS OTHERWISE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. THIS LIMITED WARRANTY GIVES YOU SPECIFIC LEGAL RIGHTS; YOU MAY HAVE OTHERS WHICH MAY VARY FROM STATE TO STATE. SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR THE LIMITATION ON HOW LONG AN IMPLIED WARRANTY LASTS, SO SOME OF THE ABOVE MAY NOT APPLY TO YOU. GOVERNING LAW AND GENERAL PROVISIONS This License and Limited Warranty shall be construed, interpreted and governed by the laws of the State of Florida, U.S.A. If any provision is found void, invalid or unenforceable, it will not affect the validity of the balance of this License and Limited Warranty which shall remain valid and enforceable according to its terms. If any remedy, hereunder, is determined to have failed of its essential purpose, all limitations of liability and exclusions of damages set forth herein shall remain in full force and effect. This License and Limited Warranty may only be modified in writing, signed by you and a specifically authorized representative of CadSoft. All rights not specifically granted in this License Agreement are reserved by CadSoft. U.S. GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS The Software and documentation are provided with RESTRICTED RIGHTS. Use, duplication or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the Rights In Technical Data and Computer Software clause at 252.227-7013. Contractor/manufacturer is CadSoft Computer, Inc., 801 South Federal Highway, Suite 201, Delray Beach, Florida 33483-5185, U.S.A. Table of contents 1 Introduction 1.1 What is in This Manual? 11 1.2 Technical Terms 12 2 Installation 2.1 What You Have Received 15 2.2 New Installations 15 Windows 16 Linux 16 2.3 Updating an Older Version 17 2.4 Changing or Extending the License 18 2.5 Multiple Users and Network Licenses 18 Installing in a Network 18

3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules 21 The Layout Editor, the Basic Module 21 Schematic Module 21 Autorouter 22 3.2 Different Editions 22 Professional Edition 22 Standard Edition 24 Light Edition 24 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel 25 Library Summary 26 Design Rules 27 User Language Programs, Scripts, CAM Jobs 28 Projects 28 Menu Bar 29 4.2 The Schematic Editor Window 35 How You Obtain Detailed Information About a Command 36 The Action Toolbar 37 The Schematic Command Toolbar 38 Commands Not Available in the Command Toolbar 42 Mouse Keys 44 4.3 The Layout Editor Window 45 The Commands on the Layout Command Toolbar 46 4.4 The Library Editor Window 51 Load or Rename Package, Symbol, or Device 52 The Package Editing mode 53 The Symbol Editing mode 54 The Device Editing mode 55 4.5 The CAM Processor Dialog 58 Generate Data 59 4.6 The Text Editor Window 61 5 Principles for Working with EAGLE 5.1 Command Input Alternatives 63 Command Line 63 History Function 64 Function Keys 64 Script Files 65 Mixed Input 66 5.2 The EAGLE Command Language 66 Typographical Conventions 66 Entering Coordinates as Text 69 5.3 Grids and the Current Unit 71 5.4 Names and Automatic Naming 73 Length 73 Forbidden Characters 73 Automatic Naming 73 5.5 Import and Export of Data 74 Script Files and Data Import 74 File Export Using the EXPORT Command 75

5.6 The EAGLE User Language 77 5.7 Forward&Back Annotation 78 5.8 Configuring EAGLE Individually 79 Configuration Commands 79 The eagle.scr File 83 The eaglerc File 85 EAGLE Project File 86 6 From Schematic to Finished Board 6.1 Creating the Schematic Diagram 87 Open the Schematic Diagram 88 Set the Grid 88 Place Symbols 88 Wiring the Schematic Diagram 92 Pinswap and Gateswap 94 Power Supply 95 Check and Correct Schematic 95 Points to Note for the Schematic Editor 96 6.2 Considerations Prior to Creating a Board 97 Checking the Component Libraries 97 Agreement with the Board Manufacturer 97 Specifying the Design Rules 98 6.3 Create Board 108 Without the Schematic Editor 108 Specify the Board Outline 108 Arrange Devices 110 Boards with Components on Both Sides 111 Exchanging Packages 112 Changing the Technology 113 Define Forbidden Areas 113 Routing Placing Tracks Manually 114 Defining a Copper Plane with POLYGON 115 DRC Checking the Layout and Correcting Errors 117 Creating Manufacturing Data 120 6.4 Multilayer Boards 121 Inner Layer 121 Multilayer Boards with Through Vias 124 Multilayer with Blind and Buried Vias 124 Micro Via A Special Case of Blind Via 131 6.5 Updating Components (Library Update) 132 6.6 Print Out Schematic and Layout 133 7 The Autorouter 7.1 Basic Features 137 7.2 What Can be Expected from the Autorouter 138 7.3 Controlling the Autorouter 138 Bus Router 139 Routing Pass 139 Optimization 139 7.4 What Has to be Defined Before Autorouting 140 Design Rules 140 Track Width and Net Classes 140

Grid 140 Memory Requirement 142 Layer 143 Preferred Directions 143 Restricted Areas for the Autorouter 143 Cost Factors and Other Control Parameters 144 7.5 How the Cost Factors Influence the Routing Process 144 cfBase.xx: 0..20 144 cfVia: 0..99 145 cfNonPref: 0..10 145 cfChangeDir: 0..25 145 cfOrthStep, cfDiagStep 145 cfExtdStep: 0..30 145 cfBonusStep, cfMalusStep: 1..3 146 cfPadImpact, cfSmdImpact: 0..10 146 cfBusImpact: 0..10 146 cfHugging: 0..5 146 cfAvoid 0..10 146 cfPolygon 0..30 147 mnVia 0..30 147 mnSegments 0..9999 147 mnExtdSteps 0..9999 147 7.6 Number of Ripup/Retry Attempts 147 7.7 The Autorouter Menu 148 7.8 Routing Multi-Layer Boards 150 Supply Layers 150 Polygons as Supply Layers 151 7.9 Backup and Interruption of Routing 151 7.10 Information for the User 152 Status Display 152 Log file 153 7.11 Parameters of a Control File 153 7.12 Practical Tips 154 General 154 Single-Sided Boards 154 SMD Boards With Supply Layers 155 What can be done if not all signals are routed? 155 8 Component Design Explained through Examples 8.1 Definition of a Simple Resistor 158 Resistor Package 158 Resistor Symbol 162 Resistor Device 165 8.2 Defining a Complex Device 169 Creating a New Library 171 Drawing the Pin-Leaded Package 171 Defining the SMD Package 175 Defining the Logic Symbol for the Schematic Diagram 181 Defining a Power Supply Symbol 183 Associating the Packages and Symbols to Form a Device Set 184 8.3 Supply Voltages 190

Component Power Supply Pins 190 8.4 Supply Symbols 192 8.5 Labeling of Schematic Symbols 194 8.6 Pins with the Same Names 194 8.7 More about the Addlevel Parameter 195 Summary 195 Relay: Coil and First Contact must be Placed 195 Connector: Some Connection Surfaces can be Omitted 196 Connector with Fixing Hole and Forbidden Area 197 8.8 Drawing Frames 198 8.9 Components on the Solder Side 199 8.10 Creating New Package Variants 199 Package from Another Library 199 Using a Modified Package from Another Library 202 8.11 Defining Packages in Any Rotation 203 Rotating a Package as a Whole 204 Packages with Radial Pad Arrangement 204 8.12 Library and Part Management 205 Copying of Library Elements 205 Removing and Renaming Library Elements 208 Update Packages in Libraries 209 9 Preparing the Manufacturing Data 9.1 Data for Board Manufacture 211 Gerber Format 211 Drill Data 212 Data for Milling Machines 212 Data for Component Insertion Machines 213 9.2 Which Files does the Board Maker Need? 213 Files Generated with the CAM Processor 213 Additional Information for the Board Manufacturer 215 9.3 Rules that Save Time and Money 215 9.4 Generating the Data with Ready-Made CAM Jobs 215 Gerber.cam Job for Two-Layer Boards 216 Job rs274x.cam 216 Drill Data 217 9.5 Set Output Parameters 220 9.6 Names of the Output Files 221 9.7 Automating the Output with CAM Processor Jobs 222 Defining a Job 222 Extending gerber.cam Job for Multilayer Boards 223 9.8 Gerber Files for Photoplotters with Fixed Aperture Wheels 225 Info File 225 Aperture Emulation 225 Aperture Tolerances 226 Defining the Aperture Configuration 226 9.9 Device Driver in File eagle.def 228 Creating Your Own Device Driver 228 Units in the Aperture and Drill Table 229 9.10 Film Generation Using PostScript Files 229 9.11 Documentation 230

Parts List 230 Drill Plan 231 Appendix A. Layers and their Usage 233 In Layout and Package Editor 233 In Schematic, Symbol, and Device Editor 234 B. EAGLE Files 235 C. EAGLE Options at a Glance 236 D. Configuration of the Text Menu 240 E. Text Variables 241 F. Error Messages 241 When Loading a File 241 In a Library 244 In the CAM Processor 244 Chapter 1 Introduction This manual describes the use of the EAGLE software and its basic principles. The order of chapters follows the typical process from drawing a schematic to a ready-to-use layout. 1.1 What is in This Manual? A chapter’s main heading is intended to tell you briefly what the contents of that chapter are. Here in the first chapter we want to give a quick overview what you can expect from this manual. Chapter 1 — Introduction Contains a preview of the manual. Chapter 2 — Installation Deals with the program’s installation. Chapter 3 — EAGLE Modules and Editions Explains the various program variants. Chapter 4 — A First Look at EAGLE Gives a preview of the program’s structure and describes the editor windows and their commands. Chapter 5 — Principles for Working with EAGLE Examines the basic ways of using and configuring EAGLE. Chapter 6 — From Schematic to Finished Layout Follows the route from schematic to layout. Chapter 7 — The Autorouter Dedicated to the Autorouter module and its configuration. Chapter 8 — Component Design Explained through Examples Explains the definition of library components through examples and informs about library and component management. Chapter 9 — Preparing the Manufacturing Data Everything you need to know about generating manufacturing data. 11 Appendix Lists useful additional information and explains some error messages EAGLE prompts in certain situations. For a quick, hands-on introduction, refer to the EAGLE Tutorial. Please read the tutorial for a better understanding before working with the manual.

Anybody who has already been working with a prior version of EAGLE is advised to read the file UPDATE under Linux or UPDATE.TXT under Windows. It contains a description of all the differences from earlier versions. This file is located in the eagle/doc directory. Please read it before you start working with EAGLE 4. Information that was not available or that has been changed since printing this manual is also described in UPDATE or UPDATE.TXT, or, if it exists, in a README file. Detailed information, especially about the EAGLE command language and the EAGLE User Language, is available on the help pages. You can reach a basic understanding very quickly by using this manual, and you can use the convenient search features of the help function to quickly locate the answers to particular questions. 1.2 Technical Terms In this manual, in the help function, and in EAGLE itself we frequently use some technical terms that should be explained here in a few words. Airwire: Unrouted connection on a board, displayed in the unrouted layer (= rubber band). Annulus Symbol: An isolation ring that will be drawn in a supply layer or in a copper-filled area. Blind Via: A plated-through hole for changing the layer of a track which has not been drilled through all layers in the production process of a multilayer board. Buried Via: A plated-trough hole, which has been drilled through the current layer stack in the production process like a normal (through) via, but does not connect all layers of the whole board. Core: Two copper layers applied to a solid substrate. 12 EAGLE Manual Design Rule Check (DRC): EAGLE can identify the violation of certain Design Rules (e.g. if two different tracks overlap or are too close) with the DRC. Device: A fully defined element in a library. Consists of a package and a symbol. Device Set: Consists of devices that use the same symbols for the schematic but have different package variants or technologoies. Drill: Plated-through drilling in the layout (in pads and vias) Electrical Rule Check (ERC): EAGLE can identify the violation of certain electrical rules (e.g. if two outputs are connected) with the ERC. It also checks the consistency of the schematic and the layout. Forward&Back Annotation: Transforms all the actions one makes in a schematic online into the layout (and with limitations from layout into schematic). Both files are

consistent all the time. Gate: The term gate is used in this manual for a part of a component which can be individually placed on a schematic. This can be one gate of a TTL component, one contact pair in a relay, or an individual resistor from a resistor array. Hole: Non plated-through drilling in the layout (e.g. a mounting hole). Layer Stack: Current number and order of copper and isolation layers which are used to build up a printed circuit board. Micro Via: A plated-through hole (like blind via) with a relatively small drill diameter which connects an outer layer with the next reachable inner layer. Net: Electrical connection in a schematic. Package: Component footprint stored in a library. Pad: Through-hole pad associated with a package. Pin: Connection point on a schematic symbol. Prepreg: Used in a compound of inner and outer layers for multilayer boards. 13 Introduction Rack: Configuration table for a drilling machine. Needed for generating drill data. Ratsnest: Command for calculating the shortest airwires. Restring: Remaining width of the copper ring around a plated-through pad or via. Signal: Electrical connection in a board. Supply Symbol: Represents a supply signal in the schematic. Causes the ERC to run special checks. Symbol: Schematic representation of a component, stored in a library. User Language: Freely programmable, C-like language for data import and export. Via: Plated-through hole for changing the layer of a track. See also micro via, blind via, and buried via. Wheel: Aperture configuration file. Generated with Gerber data for board manufacturing. Wire: Electrical connection in a board, or a line (since lines are drawn with the

WIRE command). 14 EAGLE Manual Chapter 2 Installation 2.1 What You Have Received The EAGLE pack, with the license agreement on the outside, contains the EAGLE CD-ROM, a license disk, the User License Certificate with the personal installation code, a training manual and this reference manual. It may be that not all of these items are included if you have asked for an upgrade to an existing Version 4.1 installation or for an extension of your license. In all cases, however, there is a new License Certificate and a new license disk. If your computer is not equipped with a floppy disk drive, you may copy the file license.key from the license disk to another media or, if available, make it accessible through a network computer. Keep the User License Certificate with your personal installation code in a safe place, inaccessible to unauthorized persons! Never give the license file or installation code to others! Never send your installation code by e-mail to CadSoft or to anyone else. You need the license card as evidence of your entitlement to future upgrades or updates. 2.2 New Installations The CD contains EAGLE for Windows (95, NT 4.0, and above) and Linux. Any particularly recent or additional information about the installation may be found in the README files in the relevant directories on the CD-ROM or on an included floppy disk. 15 Windows Place the CD-ROM in the drive. After a short delay the CD-ROM startup window should open. If this does not happen, double-click on the CD-ROM symbol in the My Computer folder on the Windows desktop. When the CD-ROM startup window has opened, the first thing to do is to select the language in which you want to work. The user interface, help texts, and additional documentation will be installed in that language. In the next window, click on the Install program item, and then simply follow the setup routine. You will be asked for the license disk as the installation proceeds. Keep it to hand. The program must be licensed the first time it is called. Enter the path to the license file (usually A:\license.key) and your personal installation code, as noted on the EAGLE User License Certificate, into the EAGLE Product Registration window. The program will then start, and will show the license data in the Control Panel. You can display the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. Linux You can either use the RPM or the TGZ archive to install EAGLE on

your system. Depending on the selected archive file the user interface, help texts, and additional documentation will be installed in the respective language. The following assumes that you have mounted the EAGLE CD-ROM as /cdrom, and that you are logged in to your system as root user. Installing the RPM Archive: Use rpm to install the package: rpm -i /cdrom/english/linux/install/eagle-4.xxe-1.i386.rpm By default this package installs to /opt/eagle, but you can relocate it to a different directory using rpm’s -prefix option. Note that a shell script will be executed that installs a symbolic link to the executable file in /usr/local/bin, and also copies the manual page to /usr/local/man/man1. You can use rpm’s -noscripts option to avoid this. Enter the command /opt/eagle/bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). 16 EAGLE Manual Installing the TGZ Archive: Create a new directory on your system (e.g. /opt/eagle): mkdir /opt/eagle cd /opt/eagle Use tar to extract the archive: tar xvzf /cdrom/english/linux/install/eagle4.xxe.tgz Change into the directory that has just been extracted from the archive: cd /opt/eagle/eagle-4.xxe Run the installation script: ./install Enter the command bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). Usage To use EAGLE you should create a working directory mkdir /home/username/eagle change into that directory cd /home/username/eagle and start the program eagle 2.3 Updating an Older Version Follow the same procedure described in the section on New Installations on page 15. Please read the file update.txt in the EAGLE directory, in order to familiarize yourself with the changes in the new version of the program. Additional notes on installing an update may be found in the latest README files. For reasons of safety it is good practice to create a backup of your previous data before proceeding! Files from earlier versions can be used directly with the current one. In case the files were made with a version prior to EAGLE 2.60 you have to convert

them with a program named Update26.exe. Detailed information about this can be found on page 243. 17 Installation 2.4 Changing or Extending the License If you are changing your license you will receive a new User License Certificate with a new installation code, together with a floppy disk and a new license file. Run EAGLE, and select the item Product Registration in the Control Panel under the Help menu. You will now be asked for the path to the license.key file (on the license disc) and for the installation code. Enter both of these and click OK. The program has now been re-licensed. You can call up the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. This method also allows to upgrade a currently installed Freeware. 2.5 Multiple Users and Network Licenses Multiple-user licenses may be installed separately on different computers, or may be used in a network within the scope of the license conditions. The installation procedure in a network is generally the same as that on a stand-alone computer, and is described in the section on New Installations on page 15. Installing in a Network The user rights of multiple-user or network licenses differ from those of the single-user version. It does not contain any special network mechanism, and can therefore be used in most networks. A typical installation can look like this: The EAGLE program is installed on a server. Library, design, ULP, project and other directories can be freely chosen. After installation, EAGLE is started and licensed from one of the workstations. This requires write access in the eagle/bin directory. The license file that has been created, eagle.key, is not changed again after the installation. Write access is no longer required. EAGLE can now be called from all the other workstations. Please ensure that all the workstations call EAGLE in the same way as was used when licensing. A private working directory (local or on the network) can now be set up for each computer. A user-specific configuration file (eaglerc.usr under Windows, or .eaglerc under Linux) is located in this directory. Further sub-directories can then, for instance, contain individual projects. 18 EAGLE Manual Alternatively it is possible for each computer on which EAGLE is to be available to have a separate license. In this case, copy the eagle.key file that was created in the EAGLE program directory (eagle/bin) into the computer’s private working directory. When first starting the program, enter the installation code and the path to the license file license.key. This procedure is recommended, for instance, for multiple-user licenses for 3 to 5 users who will only work at specific computers. Special Instructions Under Windows

Path Information It has been found to be helpful to use the server names in UNC notation when giving the path for calling EAGLE, rather than the drive letters. For example: \\netservername\eagle\bin\eagle.exe Different Operating Systems at the Working Computers If network computers having different Windows systems are in use, it is first necessary to perform an installation as described above. The following situation can arise: All the computers that are using, for instance, Windows 2000 can run EAGLE. Computers with Windows ME, however, cannot. In order to be able to operate the computers running Windows ME as well, copy the files eagle.exe and eagle.key, located in the eagle\bin directory on the server, to, for instance, eagle2000.exe and eagle2000.key. Now start all the computers that run Windows 2000, using the command EAGLE2000 Then start EAGLE from a computer with Windows ME, and license it again with the installation code and the license disc. The eagle.key file is then valid for all the Windows ME computers. The program is run with EAGLE You need write authorization for the eagle\bin directory to perform the copying and licensing! 19 Installation Chapter 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules A number of EAGLE editions are offered. You can add an Autorouter Module and/or a Schematic diagram Module to the Layout Editor. The term module is used because EAGLE always behaves like one single program. The user interface is identical for all parts of the program. The Layout Editor, the Basic Module The basic EAGLE software package comes with the Layout Editor, which allows you to design printed circuit boards (pcbs), plus the Library Editor, the CAM Processor, and the text editor.With the Library Editor you can already design packages (footprints), symbols and devices (for a schematic). The CAM Processor is the program which generates the output data for the production of the pcb (e.g. Gerber or drill files). It is also possible to use User Language programs and script files. Schematic Module If you have the schematic module you begin by drawing a circuit diagram. You can generate the associated circuit board at any time with a mouse-click. EAGLE then changes to the Layout Editor, where the packages are placed next to an empty board - connected via airwires (rubber bands). From here you can go on designing with the Layout Editor as usual. Schematic and layout are automatically kept consistent by EAGLE (Forward&Back Annotation). Schematic diagrams can consist of up to 99 sheets. 21 Autorouter

You can route the airwires automatically if you own the Autorouter module. You can choose single nets, groups of nets or all nets for the automatic routing pass (AUTO command). The program will handle various network classes having different track widths and minimum clearances. 3.2 Different Editions EAGLE offers various performance/price categories (editions) called Light, Standard, and Professional. The facilities mentioned in this manual always refer to the Professional edition. Professional Edition General • maximum drawing area 64 x 64 inches • resolution 1/10,000 mm (0.1 microns) • mm or inch grid • up to 255 layers, user definable colors • command (script) files • C-like User Language for data export and import and the realization of self-defined commands • easy library editing • composition of self-defined libraries by Drag&Drop • simple generation of new package variants from other libraries by Drag&Drop • free rotation of package variants (0.1-degree steps) • library browser and convenient component search function • technology support (e. g. 74L00, 74LS00..) • output of manufacturing data on plotter, photo plotter and drilling machine or as a graphic data format • print via the operating systems’ printer devices • user definable, free programmable User Language for generating data for mounting machines, in-circuit tester and milling machines • Drag&Drop in the Control Panel • Automatic backup function 22 EAGLE Manual Layout Editor • full SMD support • support of blind and buried vias • rotation of elements in arbitrary angles (0.1-degree steps) • texts can be placed in any orientation • dynamic calculation of signal lines while routing the layout • tracks can be layed out with rounded corners in any radius • mitering to smooth wire joints • Design Rule Check for board layouts • copper pouring • support of different package variants Schematic Module • up to 99 sheets per schematic • simple copying of parts • online Forward&Back Annotation between schematic and board • automatic board generation

• automatic generation of supply signals (for IC’s) • Electrical Rule Check (checks logic in the schematic and the consistency of schematic and layout) Autorouter Module • fully integrated into basic program • uses the set of Design Rules you defined for the layout • change between manual and automatic routing at any time • ripup&retry algorithm • user-definable strategy (by cost factors) • routing grid down to 0.8 mil (0.02 mm) • no placement restrictions • up to 16 signal layers (with user definable preferred directions) • up to 14 supply layers • full support of blind and buried vias • recognizes signal classes that define special settings for wire with and minimum distances 23 EAGLE Modules and Editions Standard Edition Circuit boards up to a maximum size of 160 mm x 100 mm can be created with the Standard Edition. The components can only be placed within the range of coordinates from (0 0) up to (160 100) mm. The number of signal layers is limited to 4. This means that two inner layers are possible. Light Edition The Light edition permits boards with a maximum size of 100 mm x 80 mm (half eurocard format). A maximum of 2 signal layers (top and bottom) may be used. Circuit diagrams can only be drawn on a single sheet. 24 EAGLE Manual Chapter 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel The Control Panel normally appears after starting EAGLE, and this is the program’s control center. All the files specific to EAGLE are managed here, and some basic settings can be made. It is similar to the familiar file managers used by a wide variety of applications and operating systems. Each EAGLE file is displayed in the tree view by means of a small symbol. A context menu is opened by clicking with the mouse on an entry in the tree view. This allows you, depending on the object, to carry out a variety of actions (rename, copy, print, open, create new etc.). The Control Panel supports Drag&Drop. This can also be done between different programs. You can, for instance, copy files, move them, or create links on the desktop. User Language programs or script files that are pulled with the aid of the mouse out of the Control Panel and into an editor window are started automatically. If, for instance, you pull a board file with the mouse into the Layout Editor, the file is opened. The tree structure provides a quick overview of the libraries, Design Rules,

User Language programs, script files, CAM jobs and projects. Special libraries, text, manufacturing and documentation files can belong to a project as well as schematic diagrams and layouts. The first time it is called, the Control Panel will appear very much as shown in the following diagram. If an object is selected in the tree view, further relevant information is displayed in the right hand part of the window. Simply click on various folders and files in order to experiment with the Control Panel’s facilities. 25 This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America. How to reach us Office Hours are: Mon - Thu: 9 am to 5 pm EST Fri: 9 am to 4 pm EST Phone: +1 561 274-8355 Fax: +1 561 274-8218 E-mail : [email protected] Web: http://www.cadsoftusa.com CadSoft Computer, Inc. 801 South Federal Highway, Suite 201 Delray Beach, Florida 33483-5185 U.S.A. EAGLE LICENSE AGREEMENT This is a legal agreement between you, the end user, and CadSoft Computer, Inc., which markets software products under the trademark EAGLE. CadSoft Computer, Inc. shall be referred to in this Agreement as CadSoft. If you do not agree to the terms of this Agreement, promptly return the diskette package and accompanying items (including written materials and containers) to the place you obtained them for a full refund. USE OF THIS PRODUCT CONSTITUTES YOUR ACCEPTANCE OF THESE TERMS AND CONDITIONS AND YOUR AGREEMENT TO ABIDE BY THEM. Grant of License

CadSoft grants to you the right to use one copy of the accompanying EAGLE software program and any and all updates that you may receive (the Software) on a single computer or workstation. You may, however, install the Software on more than one computer or on a file server provided you do not operate the Software on more than one computer or workstation at a time. Copyright The Software is owned by CadSoft and is protected by United States copyright laws and international treaty provisions. Therefore, you must treat the Software like any other copyrighted material (e.g., a book or musical recording). You may not copy the written materials accompanying the Software. Other Restrictions You may not rent or lease the Software, but you may transfer your stand-alone copy of the Software and accompanying written materials on a permanent basis provided you retain no copies and the recipient agrees to the terms of this Agreement. Any such transfer must include all updates and prior versions of the Software and accompanying written materials, and notice must be given by you to CadSoft that such transfer has taken place. You may not reverse engineer, decompile, disassemble, or create derivative works based on the Software for any purpose other than creating an adaptation to the Software as an essential step in its utilization for your own use. You acknowledge Cadsoft’s claim that the Software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft; you may not disclose any information regarding the internal operations of the Software to others. LIMITED WARRANTY CadSoft warrants the accompanying Software and documentation to be free of defects in materials and workmanship for a period of ninety (90) days from the purchase date. The entire and exclusive liability and remedy for breach of this Limited Warranty shall be, at Cadsoft’s option, either (a) return of the price paid or (b) replacement of defective Software and/or documentation provided the Software and/or documentation is returned to CadSoft with a copy of your receipt. Cadsoft’s liability shall not include or extend to any claim for or right to recover any other damages, including but not limited to, loss of profit, data or use of the Software, or special, incidental or consequential damages or other similar

claims, even if CadSoft has been specifically advised of the possibility of such damages. In no event will Cadsoft’s liability for any damages to you or any other person ever exceed the lower of suggested list price or actual price paid for the license to use the Software, regardless of any form of the claim. TO THE EXTENT PERMITTED UNDER APPLICABLE LAW, CadSoft DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. SPECIFICALLY, CadSoft MAKES NO REPRESENTATION OR WARRANTY THAT THE SOFTWARE IS FIT FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, AND ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY IS LIMITED TO THE NINETY-DAY DURATION OF THE LIMITED WARRANTY COVERING THE SOFTWARE AND PHYSICAL DOCUMENTATION ONLY, AND IS OTHERWISE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. THIS LIMITED WARRANTY GIVES YOU SPECIFIC LEGAL RIGHTS; YOU MAY HAVE OTHERS WHICH MAY VARY FROM STATE TO STATE. SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR THE LIMITATION ON HOW LONG AN IMPLIED WARRANTY LASTS, SO SOME OF THE ABOVE MAY NOT APPLY TO YOU. GOVERNING LAW AND GENERAL PROVISIONS This License and Limited Warranty shall be construed, interpreted and governed by the laws of the State of Florida, U.S.A. If any provision is found void, invalid or unenforceable, it will not affect the validity of the balance of this License and Limited Warranty which shall remain valid and enforceable according to its terms. If any remedy, hereunder, is determined to have failed of its essential purpose, all limitations of liability and exclusions of damages set forth herein shall remain in full force and effect. This License and Limited Warranty may only be modified in writing, signed by you and a specifically authorized representative of CadSoft. All rights not specifically granted in this License Agreement are reserved by CadSoft. U.S. GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS The Software and documentation are provided with RESTRICTED RIGHTS. Use, duplication or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the Rights In Technical Data and Computer Software clause at 252.227-7013. Contractor/manufacturer is CadSoft Computer, Inc., 801 South Federal Highway, Suite 201, Delray Beach, Florida 33483-5185, U.S.A. Table of contents 1 Introduction

1.1 What is in This Manual? 11 1.2 Technical Terms 12 2 Installation 2.1 What You Have Received 15 2.2 New Installations 15 Windows 16 Linux 16 2.3 Updating an Older Version 17 2.4 Changing or Extending the License 18 2.5 Multiple Users and Network Licenses 18 Installing in a Network 18 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules 21 The Layout Editor, the Basic Module 21 Schematic Module 21 Autorouter 22 3.2 Different Editions 22 Professional Edition 22 Standard Edition 24 Light Edition 24 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel 25 Library Summary 26 Design Rules 27 User Language Programs, Scripts, CAM Jobs 28 Projects 28 Menu Bar 29 4.2 The Schematic Editor Window 35 How You Obtain Detailed Information About a Command 36 The Action Toolbar 37 The Schematic Command Toolbar 38 Commands Not Available in the Command Toolbar 42 Mouse Keys 44 4.3 The Layout Editor Window 45 The Commands on the Layout Command Toolbar 46 4.4 The Library Editor Window 51 Load or Rename Package, Symbol, or Device 52 The Package Editing mode 53 The Symbol Editing mode 54 The Device Editing mode 55 4.5 The CAM Processor Dialog 58 Generate Data 59 4.6 The Text Editor Window 61 5 Principles for Working with EAGLE 5.1 Command Input Alternatives 63 Command Line 63 History Function 64 Function Keys 64 Script Files 65 Mixed Input 66

5.2 The EAGLE Command Language 66 Typographical Conventions 66 Entering Coordinates as Text 69 5.3 Grids and the Current Unit 71 5.4 Names and Automatic Naming 73 Length 73 Forbidden Characters 73 Automatic Naming 73 5.5 Import and Export of Data 74 Script Files and Data Import 74 File Export Using the EXPORT Command 75 5.6 The EAGLE User Language 77 5.7 Forward&Back Annotation 78 5.8 Configuring EAGLE Individually 79 Configuration Commands 79 The eagle.scr File 83 The eaglerc File 85 EAGLE Project File 86 6 From Schematic to Finished Board 6.1 Creating the Schematic Diagram 87 Open the Schematic Diagram 88 Set the Grid 88 Place Symbols 88 Wiring the Schematic Diagram 92 Pinswap and Gateswap 94 Power Supply 95 Check and Correct Schematic 95 Points to Note for the Schematic Editor 96 6.2 Considerations Prior to Creating a Board 97 Checking the Component Libraries 97 Agreement with the Board Manufacturer 97 Specifying the Design Rules 98 6.3 Create Board 108 Without the Schematic Editor 108 Specify the Board Outline 108 Arrange Devices 110 Boards with Components on Both Sides 111 Exchanging Packages 112 Changing the Technology 113 Define Forbidden Areas 113 Routing Placing Tracks Manually 114 Defining a Copper Plane with POLYGON 115 DRC Checking the Layout and Correcting Errors 117 Creating Manufacturing Data 120 6.4 Multilayer Boards 121 Inner Layer 121 Multilayer Boards with Through Vias 124 Multilayer with Blind and Buried Vias 124 Micro Via A Special Case of Blind Via 131 6.5 Updating Components (Library Update) 132

6.6 Print Out Schematic and Layout 133 7 The Autorouter 7.1 Basic Features 137 7.2 What Can be Expected from the Autorouter 138 7.3 Controlling the Autorouter 138 Bus Router 139 Routing Pass 139 Optimization 139 7.4 What Has to be Defined Before Autorouting 140 Design Rules 140 Track Width and Net Classes 140 Grid 140 Memory Requirement 142 Layer 143 Preferred Directions 143 Restricted Areas for the Autorouter 143 Cost Factors and Other Control Parameters 144 7.5 How the Cost Factors Influence the Routing Process 144 cfBase.xx: 0..20 144 cfVia: 0..99 145 cfNonPref: 0..10 145 cfChangeDir: 0..25 145 cfOrthStep, cfDiagStep 145 cfExtdStep: 0..30 145 cfBonusStep, cfMalusStep: 1..3 146 cfPadImpact, cfSmdImpact: 0..10 146 cfBusImpact: 0..10 146 cfHugging: 0..5 146 cfAvoid 0..10 146 cfPolygon 0..30 147 mnVia 0..30 147 mnSegments 0..9999 147 mnExtdSteps 0..9999 147 7.6 Number of Ripup/Retry Attempts 147 7.7 The Autorouter Menu 148 7.8 Routing Multi-Layer Boards 150 Supply Layers 150 Polygons as Supply Layers 151 7.9 Backup and Interruption of Routing 151 7.10 Information for the User 152 Status Display 152 Log file 153 7.11 Parameters of a Control File 153 7.12 Practical Tips 154 General 154 Single-Sided Boards 154 SMD Boards With Supply Layers 155 What can be done if not all signals are routed? 155 8 Component Design Explained through Examples 8.1 Definition of a Simple Resistor 158

Resistor Package 158 Resistor Symbol 162 Resistor Device 165 8.2 Defining a Complex Device 169 Creating a New Library 171 Drawing the Pin-Leaded Package 171 Defining the SMD Package 175 Defining the Logic Symbol for the Schematic Diagram 181 Defining a Power Supply Symbol 183 Associating the Packages and Symbols to Form a Device Set 184 8.3 Supply Voltages 190 Component Power Supply Pins 190 8.4 Supply Symbols 192 8.5 Labeling of Schematic Symbols 194 8.6 Pins with the Same Names 194 8.7 More about the Addlevel Parameter 195 Summary 195 Relay: Coil and First Contact must be Placed 195 Connector: Some Connection Surfaces can be Omitted 196 Connector with Fixing Hole and Forbidden Area 197 8.8 Drawing Frames 198 8.9 Components on the Solder Side 199 8.10 Creating New Package Variants 199 Package from Another Library 199 Using a Modified Package from Another Library 202 8.11 Defining Packages in Any Rotation 203 Rotating a Package as a Whole 204 Packages with Radial Pad Arrangement 204 8.12 Library and Part Management 205 Copying of Library Elements 205 Removing and Renaming Library Elements 208 Update Packages in Libraries 209 9 Preparing the Manufacturing Data 9.1 Data for Board Manufacture 211 Gerber Format 211 Drill Data 212 Data for Milling Machines 212 Data for Component Insertion Machines 213 9.2 Which Files does the Board Maker Need? 213 Files Generated with the CAM Processor 213 Additional Information for the Board Manufacturer 215 9.3 Rules that Save Time and Money 215 9.4 Generating the Data with Ready-Made CAM Jobs 215 Gerber.cam Job for Two-Layer Boards 216 Job rs274x.cam 216 Drill Data 217 9.5 Set Output Parameters 220 9.6 Names of the Output Files 221 9.7 Automating the Output with CAM Processor Jobs 222 Defining a Job 222

Extending gerber.cam Job for Multilayer Boards 223 9.8 Gerber Files for Photoplotters with Fixed Aperture Wheels 225 Info File 225 Aperture Emulation 225 Aperture Tolerances 226 Defining the Aperture Configuration 226 9.9 Device Driver in File eagle.def 228 Creating Your Own Device Driver 228 Units in the Aperture and Drill Table 229 9.10 Film Generation Using PostScript Files 229 9.11 Documentation 230 Parts List 230 Drill Plan 231 Appendix A. Layers and their Usage 233 In Layout and Package Editor 233 In Schematic, Symbol, and Device Editor 234 B. EAGLE Files 235 C. EAGLE Options at a Glance 236 D. Configuration of the Text Menu 240 E. Text Variables 241 F. Error Messages 241 When Loading a File 241 In a Library 244 In the CAM Processor 244 Chapter 1 Introduction This manual describes the use of the EAGLE software and its basic principles. The order of chapters follows the typical process from drawing a schematic to a ready-to-use layout. 1.1 What is in This Manual? A chapter’s main heading is intended to tell you briefly what the contents of that chapter are. Here in the first chapter we want to give a quick overview what you can expect from this manual. Chapter 1 — Introduction Contains a preview of the manual. Chapter 2 — Installation Deals with the program’s installation. Chapter 3 — EAGLE Modules and Editions Explains the various program variants. Chapter 4 — A First Look at EAGLE Gives a preview of the program’s structure and describes the editor windows and their commands. Chapter 5 — Principles for Working with EAGLE Examines the basic ways of using and configuring EAGLE. Chapter 6 — From Schematic to Finished Layout Follows the route from schematic to layout. Chapter 7 — The Autorouter Dedicated to the Autorouter module and its configuration. Chapter 8 — Component Design Explained through Examples

Explains the definition of library components through examples and informs about library and component management. Chapter 9 — Preparing the Manufacturing Data Everything you need to know about generating manufacturing data. 11 Appendix Lists useful additional information and explains some error messages EAGLE prompts in certain situations. For a quick, hands-on introduction, refer to the EAGLE Tutorial. Please read the tutorial for a better understanding before working with the manual. Anybody who has already been working with a prior version of EAGLE is advised to read the file UPDATE under Linux or UPDATE.TXT under Windows. It contains a description of all the differences from earlier versions. This file is located in the eagle/doc directory. Please read it before you start working with EAGLE 4. Information that was not available or that has been changed since printing this manual is also described in UPDATE or UPDATE.TXT, or, if it exists, in a README file. Detailed information, especially about the EAGLE command language and the EAGLE User Language, is available on the help pages. You can reach a basic understanding very quickly by using this manual, and you can use the convenient search features of the help function to quickly locate the answers to particular questions. 1.2 Technical Terms In this manual, in the help function, and in EAGLE itself we frequently use some technical terms that should be explained here in a few words. Airwire: Unrouted connection on a board, displayed in the unrouted layer (= rubber band). Annulus Symbol: An isolation ring that will be drawn in a supply layer or in a copper-filled area. Blind Via: A plated-through hole for changing the layer of a track which has not been drilled through all layers in the production process of a multilayer board. Buried Via: A plated-trough hole, which has been drilled through the current layer stack in the production process like a normal (through) via, but does not connect all layers of the whole board. Core: Two copper layers applied to a solid substrate. 12 EAGLE Manual Design Rule Check (DRC): EAGLE can identify the violation of certain Design Rules (e.g. if two different tracks overlap or are too close) with the DRC. Device: A fully defined element in a library. Consists of a package and a symbol. Device Set:

Consists of devices that use the same symbols for the schematic but have different package variants or technologoies. Drill: Plated-through drilling in the layout (in pads and vias) Electrical Rule Check (ERC): EAGLE can identify the violation of certain electrical rules (e.g. if two outputs are connected) with the ERC. It also checks the consistency of the schematic and the layout. Forward&Back Annotation: Transforms all the actions one makes in a schematic online into the layout (and with limitations from layout into schematic). Both files are consistent all the time. Gate: The term gate is used in this manual for a part of a component which can be individually placed on a schematic. This can be one gate of a TTL component, one contact pair in a relay, or an individual resistor from a resistor array. Hole: Non plated-through drilling in the layout (e.g. a mounting hole). Layer Stack: Current number and order of copper and isolation layers which are used to build up a printed circuit board. Micro Via: A plated-through hole (like blind via) with a relatively small drill diameter which connects an outer layer with the next reachable inner layer. Net: Electrical connection in a schematic. Package: Component footprint stored in a library. Pad: Through-hole pad associated with a package. Pin: Connection point on a schematic symbol. Prepreg: Used in a compound of inner and outer layers for multilayer boards. 13 Introduction Rack: Configuration table for a drilling machine. Needed for generating drill data. Ratsnest: Command for calculating the shortest airwires. Restring: Remaining width of the copper ring around a plated-through pad or via. Signal: Electrical connection in a board. Supply Symbol: Represents a supply signal in the schematic. Causes the ERC to run special checks. Symbol:

Schematic representation of a component, stored in a library. User Language: Freely programmable, C-like language for data import and export. Via: Plated-through hole for changing the layer of a track. See also micro via, blind via, and buried via. Wheel: Aperture configuration file. Generated with Gerber data for board manufacturing. Wire: Electrical connection in a board, or a line (since lines are drawn with the WIRE command). 14 EAGLE Manual Chapter 2 Installation 2.1 What You Have Received The EAGLE pack, with the license agreement on the outside, contains the EAGLE CD-ROM, a license disk, the User License Certificate with the personal installation code, a training manual and this reference manual. It may be that not all of these items are included if you have asked for an upgrade to an existing Version 4.1 installation or for an extension of your license. In all cases, however, there is a new License Certificate and a new license disk. If your computer is not equipped with a floppy disk drive, you may copy the file license.key from the license disk to another media or, if available, make it accessible through a network computer. Keep the User License Certificate with your personal installation code in a safe place, inaccessible to unauthorized persons! Never give the license file or installation code to others! Never send your installation code by e-mail to CadSoft or to anyone else. You need the license card as evidence of your entitlement to future upgrades or updates. 2.2 New Installations The CD contains EAGLE for Windows (95, NT 4.0, and above) and Linux. Any particularly recent or additional information about the installation may be found in the README files in the relevant directories on the CD-ROM or on an included floppy disk. 15 Windows Place the CD-ROM in the drive. After a short delay the CD-ROM startup window should open. If this does not happen, double-click on the CD-ROM symbol in the My Computer folder on the Windows desktop. When the CD-ROM startup window has opened, the first thing to do is to select the language in which you want to work. The user interface, help texts, and additional documentation will be installed in that language. In the next window, click on the Install program item, and then simply follow the setup routine.

You will be asked for the license disk as the installation proceeds. Keep it to hand. The program must be licensed the first time it is called. Enter the path to the license file (usually A:\license.key) and your personal installation code, as noted on the EAGLE User License Certificate, into the EAGLE Product Registration window. The program will then start, and will show the license data in the Control Panel. You can display the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. Linux You can either use the RPM or the TGZ archive to install EAGLE on your system. Depending on the selected archive file the user interface, help texts, and additional documentation will be installed in the respective language. The following assumes that you have mounted the EAGLE CD-ROM as /cdrom, and that you are logged in to your system as root user. Installing the RPM Archive: Use rpm to install the package: rpm -i /cdrom/english/linux/install/eagle-4.xxe-1.i386.rpm By default this package installs to /opt/eagle, but you can relocate it to a different directory using rpm’s -prefix option. Note that a shell script will be executed that installs a symbolic link to the executable file in /usr/local/bin, and also copies the manual page to /usr/local/man/man1. You can use rpm’s -noscripts option to avoid this. Enter the command /opt/eagle/bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). 16 EAGLE Manual Installing the TGZ Archive: Create a new directory on your system (e.g. /opt/eagle): mkdir /opt/eagle cd /opt/eagle Use tar to extract the archive: tar xvzf /cdrom/english/linux/install/eagle4.xxe.tgz Change into the directory that has just been extracted from the archive: cd /opt/eagle/eagle-4.xxe Run the installation script: ./install Enter the command bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). Usage To use EAGLE you should create a working directory mkdir /home/username/eagle change into that directory cd /home/username/eagle and start the program

eagle 2.3 Updating an Older Version Follow the same procedure described in the section on New Installations on page 15. Please read the file update.txt in the EAGLE directory, in order to familiarize yourself with the changes in the new version of the program. Additional notes on installing an update may be found in the latest README files. For reasons of safety it is good practice to create a backup of your previous data before proceeding! Files from earlier versions can be used directly with the current one. In case the files were made with a version prior to EAGLE 2.60 you have to convert them with a program named Update26.exe. Detailed information about this can be found on page 243. 17 Installation 2.4 Changing or Extending the License If you are changing your license you will receive a new User License Certificate with a new installation code, together with a floppy disk and a new license file. Run EAGLE, and select the item Product Registration in the Control Panel under the Help menu. You will now be asked for the path to the license.key file (on the license disc) and for the installation code. Enter both of these and click OK. The program has now been re-licensed. You can call up the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. This method also allows to upgrade a currently installed Freeware. 2.5 Multiple Users and Network Licenses Multiple-user licenses may be installed separately on different computers, or may be used in a network within the scope of the license conditions. The installation procedure in a network is generally the same as that on a stand-alone computer, and is described in the section on New Installations on page 15. Installing in a Network The user rights of multiple-user or network licenses differ from those of the single-user version. It does not contain any special network mechanism, and can therefore be used in most networks. A typical installation can look like this: The EAGLE program is installed on a server. Library, design, ULP, project and other directories can be freely chosen. After installation, EAGLE is started and licensed from one of the workstations. This requires write access in the eagle/bin directory. The license file that has been created, eagle.key, is not changed again after the installation. Write access is no longer required. EAGLE can now be called from all the other workstations. Please ensure that all the workstations call EAGLE in the same way as was used when licensing. A private working directory (local or on the network) can now be set up for each computer. A user-specific configuration file (eaglerc.usr under Windows, or .eaglerc under Linux) is located in this directory. Further

sub-directories can then, for instance, contain individual projects. 18 EAGLE Manual Alternatively it is possible for each computer on which EAGLE is to be available to have a separate license. In this case, copy the eagle.key file that was created in the EAGLE program directory (eagle/bin) into the computer’s private working directory. When first starting the program, enter the installation code and the path to the license file license.key. This procedure is recommended, for instance, for multiple-user licenses for 3 to 5 users who will only work at specific computers. Special Instructions Under Windows Path Information It has been found to be helpful to use the server names in UNC notation when giving the path for calling EAGLE, rather than the drive letters. For example: \\netservername\eagle\bin\eagle.exe Different Operating Systems at the Working Computers If network computers having different Windows systems are in use, it is first necessary to perform an installation as described above. The following situation can arise: All the computers that are using, for instance, Windows 2000 can run EAGLE. Computers with Windows ME, however, cannot. In order to be able to operate the computers running Windows ME as well, copy the files eagle.exe and eagle.key, located in the eagle\bin directory on the server, to, for instance, eagle2000.exe and eagle2000.key. Now start all the computers that run Windows 2000, using the command EAGLE2000 Then start EAGLE from a computer with Windows ME, and license it again with the installation code and the license disc. The eagle.key file is then valid for all the Windows ME computers. The program is run with EAGLE You need write authorization for the eagle\bin directory to perform the copying and licensing! 19 Installation Chapter 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules A number of EAGLE editions are offered. You can add an Autorouter Module and/or a Schematic diagram Module to the Layout Editor. The term module is used because EAGLE always behaves like one single program. The user interface is identical for all parts of the program. The Layout Editor, the Basic Module The basic EAGLE software package comes with the Layout Editor, which allows you to design printed circuit boards (pcbs), plus the Library Editor, the CAM Processor, and the text editor.With the Library Editor you can already design packages (footprints), symbols and devices (for a schematic). The CAM Processor is the program which generates the output data for the production of the pcb (e.g. Gerber or drill files). It is also possible to use User Language programs and script files.

Schematic Module If you have the schematic module you begin by drawing a circuit diagram. You can generate the associated circuit board at any time with a mouse-click. EAGLE then changes to the Layout Editor, where the packages are placed next to an empty board - connected via airwires (rubber bands). From here you can go on designing with the Layout Editor as usual. Schematic and layout are automatically kept consistent by EAGLE (Forward&Back Annotation). Schematic diagrams can consist of up to 99 sheets. 21 Autorouter You can route the airwires automatically if you own the Autorouter module. You can choose single nets, groups of nets or all nets for the automatic routing pass (AUTO command). The program will handle various network classes having different track widths and minimum clearances. 3.2 Different Editions EAGLE offers various performance/price categories (editions) called Light, Standard, and Professional. The facilities mentioned in this manual always refer to the Professional edition. Professional Edition General • maximum drawing area 64 x 64 inches • resolution 1/10,000 mm (0.1 microns) • mm or inch grid • up to 255 layers, user definable colors • command (script) files • C-like User Language for data export and import and the realization of self-defined commands • easy library editing • composition of self-defined libraries by Drag&Drop • simple generation of new package variants from other libraries by Drag&Drop • free rotation of package variants (0.1-degree steps) • library browser and convenient component search function • technology support (e. g. 74L00, 74LS00..) • output of manufacturing data on plotter, photo plotter and drilling machine or as a graphic data format • print via the operating systems’ printer devices • user definable, free programmable User Language for generating data for mounting machines, in-circuit tester and milling machines • Drag&Drop in the Control Panel • Automatic backup function 22 EAGLE Manual Layout Editor • full SMD support • support of blind and buried vias • rotation of elements in arbitrary angles (0.1-degree steps) • texts can be placed in any orientation

• dynamic calculation of signal lines while routing the layout • tracks can be layed out with rounded corners in any radius • mitering to smooth wire joints • Design Rule Check for board layouts • copper pouring • support of different package variants Schematic Module • up to 99 sheets per schematic • simple copying of parts • online Forward&Back Annotation between schematic and board • automatic board generation • automatic generation of supply signals (for IC’s) • Electrical Rule Check (checks logic in the schematic and the consistency of schematic and layout) Autorouter Module • fully integrated into basic program • uses the set of Design Rules you defined for the layout • change between manual and automatic routing at any time • ripup&retry algorithm • user-definable strategy (by cost factors) • routing grid down to 0.8 mil (0.02 mm) • no placement restrictions • up to 16 signal layers (with user definable preferred directions) • up to 14 supply layers • full support of blind and buried vias • recognizes signal classes that define special settings for wire with and minimum distances 23 EAGLE Modules and Editions Standard Edition Circuit boards up to a maximum size of 160 mm x 100 mm can be created with the Standard Edition. The components can only be placed within the range of coordinates from (0 0) up to (160 100) mm. The number of signal layers is limited to 4. This means that two inner layers are possible. Light Edition The Light edition permits boards with a maximum size of 100 mm x 80 mm (half eurocard format). A maximum of 2 signal layers (top and bottom) may be used. Circuit diagrams can only be drawn on a single sheet. 24 EAGLE Manual Chapter 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel The Control Panel normally appears after starting EAGLE, and this is the program’s control center. All the files specific to EAGLE are managed here, and some basic settings can be made. It is similar to the familiar file managers used by a wide variety of applications and operating systems. Each EAGLE file is displayed in the tree view by means of a

small symbol. A context menu is opened by clicking with the mouse on an entry in the tree view. This allows you, depending on the object, to carry out a variety of actions (rename, copy, print, open, create new etc.). The Control Panel supports Drag&Drop. This can also be done between different programs. You can, for instance, copy files, move them, or create links on the desktop. User Language programs or script files that are pulled with the aid of the mouse out of the Control Panel and into an editor window are started automatically. If, for instance, you pull a board file with the mouse into the Layout Editor, the file is opened. The tree structure provides a quick overview of the libraries, Design Rules, User Language programs, script files, CAM jobs and projects. Special libraries, text, manufacturing and documentation files can belong to a project as well as schematic diagrams and layouts. The first time it is called, the Control Panel will appear very much as shown in the following diagram. If an object is selected in the tree view, further relevant information is displayed in the right hand part of the window. Simply click on various folders and files in order to experiment with the Control Panel’s facilities. 25 This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America. How to reach us Office Hours are: Mon - Thu: 9 am to 5 pm EST Fri: 9 am to 4 pm EST Phone: +1 561 274-8355 Fax: +1 561 274-8218 E-mail : [email protected] Web: http://www.cadsoftusa.com CadSoft Computer, Inc. 801 South Federal Highway, Suite 201 Delray Beach, Florida 33483-5185 U.S.A. EAGLE LICENSE AGREEMENT

This is a legal agreement between you, the end user, and CadSoft Computer, Inc., which markets software products under the trademark EAGLE. CadSoft Computer, Inc. shall be referred to in this Agreement as CadSoft. If you do not agree to the terms of this Agreement, promptly return the diskette package and accompanying items (including written materials and containers) to the place you obtained them for a full refund. USE OF THIS PRODUCT CONSTITUTES YOUR ACCEPTANCE OF THESE TERMS AND CONDITIONS AND YOUR AGREEMENT TO ABIDE BY THEM. Grant of License CadSoft grants to you the right to use one copy of the accompanying EAGLE software program and any and all updates that you may receive (the Software) on a single computer or workstation. You may, however, install the Software on more than one computer or on a file server provided you do not operate the Software on more than one computer or workstation at a time. Copyright The Software is owned by CadSoft and is protected by United States copyright laws and international treaty provisions. Therefore, you must treat the Software like any other copyrighted material (e.g., a book or musical recording). You may not copy the written materials accompanying the Software. Other Restrictions You may not rent or lease the Software, but you may transfer your stand-alone copy of the Software and accompanying written materials on a permanent basis provided you retain no copies and the recipient agrees to the terms of this Agreement. Any such transfer must include all updates and prior versions of the Software and accompanying written materials, and notice must be given by you to CadSoft that such transfer has taken place. You may not reverse engineer, decompile, disassemble, or create derivative works based on the Software for any purpose other than creating an adaptation to the Software as an essential step in its utilization for your own use. You acknowledge Cadsoft’s claim that the Software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft; you may not disclose any information regarding the internal operations of the Software to others. LIMITED WARRANTY CadSoft warrants the accompanying Software and documentation to be free of defects in

materials and workmanship for a period of ninety (90) days from the purchase date. The entire and exclusive liability and remedy for breach of this Limited Warranty shall be, at Cadsoft’s option, either (a) return of the price paid or (b) replacement of defective Software and/or documentation provided the Software and/or documentation is returned to CadSoft with a copy of your receipt. Cadsoft’s liability shall not include or extend to any claim for or right to recover any other damages, including but not limited to, loss of profit, data or use of the Software, or special, incidental or consequential damages or other similar claims, even if CadSoft has been specifically advised of the possibility of such damages. In no event will Cadsoft’s liability for any damages to you or any other person ever exceed the lower of suggested list price or actual price paid for the license to use the Software, regardless of any form of the claim. TO THE EXTENT PERMITTED UNDER APPLICABLE LAW, CadSoft DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. SPECIFICALLY, CadSoft MAKES NO REPRESENTATION OR WARRANTY THAT THE SOFTWARE IS FIT FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, AND ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY IS LIMITED TO THE NINETY-DAY DURATION OF THE LIMITED WARRANTY COVERING THE SOFTWARE AND PHYSICAL DOCUMENTATION ONLY, AND IS OTHERWISE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. THIS LIMITED WARRANTY GIVES YOU SPECIFIC LEGAL RIGHTS; YOU MAY HAVE OTHERS WHICH MAY VARY FROM STATE TO STATE. SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR THE LIMITATION ON HOW LONG AN IMPLIED WARRANTY LASTS, SO SOME OF THE ABOVE MAY NOT APPLY TO YOU. GOVERNING LAW AND GENERAL PROVISIONS This License and Limited Warranty shall be construed, interpreted and governed by the laws of the State of Florida, U.S.A. If any provision is found void, invalid or unenforceable, it will not affect the validity of the balance of this License and Limited Warranty which shall remain valid and enforceable according to its terms. If any remedy, hereunder, is determined to have failed of its essential purpose, all limitations of liability and exclusions of damages set forth herein shall remain in full force and effect. This License and Limited Warranty may only be modified in writing, signed by you and a specifically authorized representative

of CadSoft. All rights not specifically granted in this License Agreement are reserved by CadSoft. U.S. GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS The Software and documentation are provided with RESTRICTED RIGHTS. Use, duplication or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the Rights In Technical Data and Computer Software clause at 252.227-7013. Contractor/manufacturer is CadSoft Computer, Inc., 801 South Federal Highway, Suite 201, Delray Beach, Florida 33483-5185, U.S.A. Table of contents 1 Introduction 1.1 What is in This Manual? 11 1.2 Technical Terms 12 2 Installation 2.1 What You Have Received 15 2.2 New Installations 15 Windows 16 Linux 16 2.3 Updating an Older Version 17 2.4 Changing or Extending the License 18 2.5 Multiple Users and Network Licenses 18 Installing in a Network 18 3 EAGLE Modules and Editions 3.1 EAGLE Modules 21 The Layout Editor, the Basic Module 21 Schematic Module 21 Autorouter 22 3.2 Different Editions 22 Professional Edition 22 Standard Edition 24 Light Edition 24 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel 25 Library Summary 26 Design Rules 27 User Language Programs, Scripts, CAM Jobs 28 Projects 28 Menu Bar 29 4.2 The Schematic Editor Window 35 How You Obtain Detailed Information About a Command 36 The Action Toolbar 37 The Schematic Command Toolbar 38 Commands Not Available in the Command Toolbar 42 Mouse Keys 44 4.3 The Layout Editor Window 45 The Commands on the Layout Command Toolbar 46 4.4 The Library Editor Window 51 Load or Rename Package, Symbol, or Device 52

The Package Editing mode 53 The Symbol Editing mode 54 The Device Editing mode 55 4.5 The CAM Processor Dialog 58 Generate Data 59 4.6 The Text Editor Window 61 5 Principles for Working with EAGLE 5.1 Command Input Alternatives 63 Command Line 63 History Function 64 Function Keys 64 Script Files 65 Mixed Input 66 5.2 The EAGLE Command Language 66 Typographical Conventions 66 Entering Coordinates as Text 69 5.3 Grids and the Current Unit 71 5.4 Names and Automatic Naming 73 Length 73 Forbidden Characters 73 Automatic Naming 73 5.5 Import and Export of Data 74 Script Files and Data Import 74 File Export Using the EXPORT Command 75 5.6 The EAGLE User Language 77 5.7 Forward&Back Annotation 78 5.8 Configuring EAGLE Individually 79 Configuration Commands 79 The eagle.scr File 83 The eaglerc File 85 EAGLE Project File 86 6 From Schematic to Finished Board 6.1 Creating the Schematic Diagram 87 Open the Schematic Diagram 88 Set the Grid 88 Place Symbols 88 Wiring the Schematic Diagram 92 Pinswap and Gateswap 94 Power Supply 95 Check and Correct Schematic 95 Points to Note for the Schematic Editor 96 6.2 Considerations Prior to Creating a Board 97 Checking the Component Libraries 97 Agreement with the Board Manufacturer 97 Specifying the Design Rules 98 6.3 Create Board 108 Without the Schematic Editor 108 Specify the Board Outline 108 Arrange Devices 110 Boards with Components on Both Sides 111

Exchanging Packages 112 Changing the Technology 113 Define Forbidden Areas 113 Routing Placing Tracks Manually 114 Defining a Copper Plane with POLYGON 115 DRC Checking the Layout and Correcting Errors 117 Creating Manufacturing Data 120 6.4 Multilayer Boards 121 Inner Layer 121 Multilayer Boards with Through Vias 124 Multilayer with Blind and Buried Vias 124 Micro Via A Special Case of Blind Via 131 6.5 Updating Components (Library Update) 132 6.6 Print Out Schematic and Layout 133 7 The Autorouter 7.1 Basic Features 137 7.2 What Can be Expected from the Autorouter 138 7.3 Controlling the Autorouter 138 Bus Router 139 Routing Pass 139 Optimization 139 7.4 What Has to be Defined Before Autorouting 140 Design Rules 140 Track Width and Net Classes 140 Grid 140 Memory Requirement 142 Layer 143 Preferred Directions 143 Restricted Areas for the Autorouter 143 Cost Factors and Other Control Parameters 144 7.5 How the Cost Factors Influence the Routing Process 144 cfBase.xx: 0..20 144 cfVia: 0..99 145 cfNonPref: 0..10 145 cfChangeDir: 0..25 145 cfOrthStep, cfDiagStep 145 cfExtdStep: 0..30 145 cfBonusStep, cfMalusStep: 1..3 146 cfPadImpact, cfSmdImpact: 0..10 146 cfBusImpact: 0..10 146 cfHugging: 0..5 146 cfAvoid 0..10 146 cfPolygon 0..30 147 mnVia 0..30 147 mnSegments 0..9999 147 mnExtdSteps 0..9999 147 7.6 Number of Ripup/Retry Attempts 147 7.7 The Autorouter Menu 148 7.8 Routing Multi-Layer Boards 150 Supply Layers 150

Polygons as Supply Layers 151 7.9 Backup and Interruption of Routing 151 7.10 Information for the User 152 Status Display 152 Log file 153 7.11 Parameters of a Control File 153 7.12 Practical Tips 154 General 154 Single-Sided Boards 154 SMD Boards With Supply Layers 155 What can be done if not all signals are routed? 155 8 Component Design Explained through Examples 8.1 Definition of a Simple Resistor 158 Resistor Package 158 Resistor Symbol 162 Resistor Device 165 8.2 Defining a Complex Device 169 Creating a New Library 171 Drawing the Pin-Leaded Package 171 Defining the SMD Package 175 Defining the Logic Symbol for the Schematic Diagram 181 Defining a Power Supply Symbol 183 Associating the Packages and Symbols to Form a Device Set 184 8.3 Supply Voltages 190 Component Power Supply Pins 190 8.4 Supply Symbols 192 8.5 Labeling of Schematic Symbols 194 8.6 Pins with the Same Names 194 8.7 More about the Addlevel Parameter 195 Summary 195 Relay: Coil and First Contact must be Placed 195 Connector: Some Connection Surfaces can be Omitted 196 Connector with Fixing Hole and Forbidden Area 197 8.8 Drawing Frames 198 8.9 Components on the Solder Side 199 8.10 Creating New Package Variants 199 Package from Another Library 199 Using a Modified Package from Another Library 202 8.11 Defining Packages in Any Rotation 203 Rotating a Package as a Whole 204 Packages with Radial Pad Arrangement 204 8.12 Library and Part Management 205 Copying of Library Elements 205 Removing and Renaming Library Elements 208 Update Packages in Libraries 209 9 Preparing the Manufacturing Data 9.1 Data for Board Manufacture 211 Gerber Format 211 Drill Data 212 Data for Milling Machines 212

Data for Component Insertion Machines 213 9.2 Which Files does the Board Maker Need? 213 Files Generated with the CAM Processor 213 Additional Information for the Board Manufacturer 215 9.3 Rules that Save Time and Money 215 9.4 Generating the Data with Ready-Made CAM Jobs 215 Gerber.cam Job for Two-Layer Boards 216 Job rs274x.cam 216 Drill Data 217 9.5 Set Output Parameters 220 9.6 Names of the Output Files 221 9.7 Automating the Output with CAM Processor Jobs 222 Defining a Job 222 Extending gerber.cam Job for Multilayer Boards 223 9.8 Gerber Files for Photoplotters with Fixed Aperture Wheels 225 Info File 225 Aperture Emulation 225 Aperture Tolerances 226 Defining the Aperture Configuration 226 9.9 Device Driver in File eagle.def 228 Creating Your Own Device Driver 228 Units in the Aperture and Drill Table 229 9.10 Film Generation Using PostScript Files 229 9.11 Documentation 230 Parts List 230 Drill Plan 231 Appendix A. Layers and their Usage 233 In Layout and Package Editor 233 In Schematic, Symbol, and Device Editor 234 B. EAGLE Files 235 C. EAGLE Options at a Glance 236 D. Configuration of the Text Menu 240 E. Text Variables 241 F. Error Messages 241 When Loading a File 241 In a Library 244 In the CAM Processor 244 Chapter 1 Introduction This manual describes the use of the EAGLE software and its basic principles. The order of chapters follows the typical process from drawing a schematic to a ready-to-use layout. 1.1 What is in This Manual? A chapter’s main heading is intended to tell you briefly what the contents of that chapter are. Here in the first chapter we want to give a quick overview what you can expect from this manual. Chapter 1 — Introduction Contains a preview of the manual. Chapter 2 — Installation

Deals with the program’s installation. Chapter 3 — EAGLE Modules and Editions Explains the various program variants. Chapter 4 — A First Look at EAGLE Gives a preview of the program’s structure and describes the editor windows and their commands. Chapter 5 — Principles for Working with EAGLE Examines the basic ways of using and configuring EAGLE. Chapter 6 — From Schematic to Finished Layout Follows the route from schematic to layout. Chapter 7 — The Autorouter Dedicated to the Autorouter module and its configuration. Chapter 8 — Component Design Explained through Examples Explains the definition of library components through examples and informs about library and component management. Chapter 9 — Preparing the Manufacturing Data Everything you need to know about generating manufacturing data. 11 Appendix Lists useful additional information and explains some error messages EAGLE prompts in certain situations. For a quick, hands-on introduction, refer to the EAGLE Tutorial. Please read the tutorial for a better understanding before working with the manual. Anybody who has already been working with a prior version of EAGLE is advised to read the file UPDATE under Linux or UPDATE.TXT under Windows. It contains a description of all the differences from earlier versions. This file is located in the eagle/doc directory. Please read it before you start working with EAGLE 4. Information that was not available or that has been changed since printing this manual is also described in UPDATE or UPDATE.TXT, or, if it exists, in a README file. Detailed information, especially about the EAGLE command language and the EAGLE User Language, is available on the help pages. You can reach a basic understanding very quickly by using this manual, and you can use the convenient search features of the help function to quickly locate the answers to particular questions. 1.2 Technical Terms In this manual, in the help function, and in EAGLE itself we frequently use some technical terms that should be explained here in a few words. Airwire: Unrouted connection on a board, displayed in the unrouted layer (= rubber band). Annulus Symbol: An isolation ring that will be drawn in a supply layer or in a copper-filled area. Blind Via: A plated-through hole for changing the layer of a track which has not been drilled through all layers in the production process of a multilayer board.

Buried Via: A plated-trough hole, which has been drilled through the current layer stack in the production process like a normal (through) via, but does not connect all layers of the whole board. Core: Two copper layers applied to a solid substrate. 12 EAGLE Manual Design Rule Check (DRC): EAGLE can identify the violation of certain Design Rules (e.g. if two different tracks overlap or are too close) with the DRC. Device: A fully defined element in a library. Consists of a package and a symbol. Device Set: Consists of devices that use the same symbols for the schematic but have different package variants or technologoies. Drill: Plated-through drilling in the layout (in pads and vias) Electrical Rule Check (ERC): EAGLE can identify the violation of certain electrical rules (e.g. if two outputs are connected) with the ERC. It also checks the consistency of the schematic and the layout. Forward&Back Annotation: Transforms all the actions one makes in a schematic online into the layout (and with limitations from layout into schematic). Both files are consistent all the time. Gate: The term gate is used in this manual for a part of a component which can be individually placed on a schematic. This can be one gate of a TTL component, one contact pair in a relay, or an individual resistor from a resistor array. Hole: Non plated-through drilling in the layout (e.g. a mounting hole). Layer Stack: Current number and order of copper and isolation layers which are used to build up a printed circuit board. Micro Via: A plated-through hole (like blind via) with a relatively small drill diameter which connects an outer layer with the next reachable inner layer. Net: Electrical connection in a schematic. Package: Component footprint stored in a library. Pad: Through-hole pad associated with a package. Pin: Connection point on a schematic symbol. Prepreg: Used in a compound of inner and outer layers for multilayer boards. 13 Introduction

Rack: Configuration table for a drilling machine. Needed for generating drill data. Ratsnest: Command for calculating the shortest airwires. Restring: Remaining width of the copper ring around a plated-through pad or via. Signal: Electrical connection in a board. Supply Symbol: Represents a supply signal in the schematic. Causes the ERC to run special checks. Symbol: Schematic representation of a component, stored in a library. User Language: Freely programmable, C-like language for data import and export. Via: Plated-through hole for changing the layer of a track. See also micro via, blind via, and buried via. Wheel: Aperture configuration file. Generated with Gerber data for board manufacturing. Wire: Electrical connection in a board, or a line (since lines are drawn with the WIRE command). 14 EAGLE Manual Chapter 2 Installation 2.1 What You Have Received The EAGLE pack, with the license agreement on the outside, contains the EAGLE CD-ROM, a license disk, the User License Certificate with the personal installation code, a training manual and this reference manual. It may be that not all of these items are included if you have asked for an upgrade to an existing Version 4.1 installation or for an extension of your license. In all cases, however, there is a new License Certificate and a new license disk. If your computer is not equipped with a floppy disk drive, you may copy the file license.key from the license disk to another media or, if available, make it accessible through a network computer. Keep the User License Certificate with your personal installation code in a safe place, inaccessible to unauthorized persons! Never give the license file or installation code to others! Never send your installation code by e-mail to CadSoft or to anyone else. You need the license card as evidence of your entitlement to future upgrades or updates. 2.2 New Installations The CD contains EAGLE for Windows (95, NT 4.0, and above) and Linux. Any particularly recent or additional information about the installation

may be found in the README files in the relevant directories on the CD-ROM or on an included floppy disk. 15 Windows Place the CD-ROM in the drive. After a short delay the CD-ROM startup window should open. If this does not happen, double-click on the CD-ROM symbol in the My Computer folder on the Windows desktop. When the CD-ROM startup window has opened, the first thing to do is to select the language in which you want to work. The user interface, help texts, and additional documentation will be installed in that language. In the next window, click on the Install program item, and then simply follow the setup routine. You will be asked for the license disk as the installation proceeds. Keep it to hand. The program must be licensed the first time it is called. Enter the path to the license file (usually A:\license.key) and your personal installation code, as noted on the EAGLE User License Certificate, into the EAGLE Product Registration window. The program will then start, and will show the license data in the Control Panel. You can display the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. Linux You can either use the RPM or the TGZ archive to install EAGLE on your system. Depending on the selected archive file the user interface, help texts, and additional documentation will be installed in the respective language. The following assumes that you have mounted the EAGLE CD-ROM as /cdrom, and that you are logged in to your system as root user. Installing the RPM Archive: Use rpm to install the package: rpm -i /cdrom/english/linux/install/eagle-4.xxe-1.i386.rpm By default this package installs to /opt/eagle, but you can relocate it to a different directory using rpm’s -prefix option. Note that a shell script will be executed that installs a symbolic link to the executable file in /usr/local/bin, and also copies the manual page to /usr/local/man/man1. You can use rpm’s -noscripts option to avoid this. Enter the command /opt/eagle/bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). 16 EAGLE Manual Installing the TGZ Archive: Create a new directory on your system (e.g. /opt/eagle): mkdir /opt/eagle cd /opt/eagle Use tar to extract the archive: tar xvzf /cdrom/english/linux/install/eagle4.xxe.tgz Change into the directory that has just been extracted from the archive:

cd /opt/eagle/eagle-4.xxe Run the installation script: ./install Enter the command bin/eagle to invoke the product registration (you need to have write access to that directory for doing this!). Usage To use EAGLE you should create a working directory mkdir /home/username/eagle change into that directory cd /home/username/eagle and start the program eagle 2.3 Updating an Older Version Follow the same procedure described in the section on New Installations on page 15. Please read the file update.txt in the EAGLE directory, in order to familiarize yourself with the changes in the new version of the program. Additional notes on installing an update may be found in the latest README files. For reasons of safety it is good practice to create a backup of your previous data before proceeding! Files from earlier versions can be used directly with the current one. In case the files were made with a version prior to EAGLE 2.60 you have to convert them with a program named Update26.exe. Detailed information about this can be found on page 243. 17 Installation 2.4 Changing or Extending the License If you are changing your license you will receive a new User License Certificate with a new installation code, together with a floppy disk and a new license file. Run EAGLE, and select the item Product Registration in the Control Panel under the Help menu. You will now be asked for the path to the license.key file (on the license disc) and for the installation code. Enter both of these and click OK. The program has now been re-licensed. You can call up the license data at any time in the EAGLE Control Panel by means of the Help/Product Information menu. This method also allows to upgrade a currently installed Freeware. 2.5 Multiple Users and Network Licenses Multiple-user licenses may be installed separately on different computers, or may be used in a network within the scope of the license conditions. The installation procedure in a network is generally the same as that on a stand-alone computer, and is described in the section on New Installations on page 15. Installing in a Network The user rights of multiple-user or network licenses differ from those of the single-user version. It does not contain any special network mechanism, and can therefore be used in most networks.

A typical installation can look like this: The EAGLE program is installed on a server. Library, design, ULP, project and other directories can be freely chosen. After installation, EAGLE is started and licensed from one of the workstations. This requires write access in the eagle/bin directory. The license file that has been created, eagle.key, is not changed again after the installation. Write access is no longer required. EAGLE can now be called from all the other workstations. Please ensure that all the workstations call EAGLE in the same way as was used when licensing. A private working directory (local or on the network) can now be set up for each computer. A user-specific configuration file (eaglerc.usr under Windows, or .eaglerc under Linux) is located in this directory. Further sub-directories can then, for instance, contain individual projects. 18 EAGLE Manual Alternatively it is possible for each computer on which EAGLE is to be available to have a separate license. In this case, copy the eagle.key file that was created in the EAGLE program directory (eagle/bin) into the computer’s private working directory. When first starting the program, enter the installation code and the path to the license file license.key. This procedure is recommended, for instance, for multiple-user licenses for 3 to 5 users who will only work at specific computers. Special Instructions Under Windows Path Information It has been found to be helpful to use the server names in UNC notation when giving the path for calling EAGLE, rather than the drive letters. For example: \\netservername\eagle\bin\eagle.exe Different Operating Systems at the Working Computers If network computers having different Windows systems are in use, it is first necessary to perform an installation as described above. The following situation can arise: All the computers that are using, for instance, Windows 2000 can run EAGLE. Computers with Windows ME, however, cannot. In order to be able to operate the computers running Windows ME as well, copy the files eagle.exe and eagle.key, located in the eagle\bin directory on the server, to, for instance, eagle2000.exe and eagle2000.key. Now start all the computers that run Windows 2000, using the command EAGLE2000 Then start EAGLE from a computer with Windows ME, and license it again with the installation code and the license disc. The eagle.key file is then valid for all the Windows ME computers. The program is run with EAGLE You need write authorization for the eagle\bin directory to perform the copying and licensing! 19 Installation Chapter 3 EAGLE Modules and Editions

3.1 EAGLE Modules A number of EAGLE editions are offered. You can add an Autorouter Module and/or a Schematic diagram Module to the Layout Editor. The term module is used because EAGLE always behaves like one single program. The user interface is identical for all parts of the program. The Layout Editor, the Basic Module The basic EAGLE software package comes with the Layout Editor, which allows you to design printed circuit boards (pcbs), plus the Library Editor, the CAM Processor, and the text editor.With the Library Editor you can already design packages (footprints), symbols and devices (for a schematic). The CAM Processor is the program which generates the output data for the production of the pcb (e.g. Gerber or drill files). It is also possible to use User Language programs and script files. Schematic Module If you have the schematic module you begin by drawing a circuit diagram. You can generate the associated circuit board at any time with a mouse-click. EAGLE then changes to the Layout Editor, where the packages are placed next to an empty board - connected via airwires (rubber bands). From here you can go on designing with the Layout Editor as usual. Schematic and layout are automatically kept consistent by EAGLE (Forward&Back Annotation). Schematic diagrams can consist of up to 99 sheets. 21 Autorouter You can route the airwires automatically if you own the Autorouter module. You can choose single nets, groups of nets or all nets for the automatic routing pass (AUTO command). The program will handle various network classes having different track widths and minimum clearances. 3.2 Different Editions EAGLE offers various performance/price categories (editions) called Light, Standard, and Professional. The facilities mentioned in this manual always refer to the Professional edition. Professional Edition General • maximum drawing area 64 x 64 inches • resolution 1/10,000 mm (0.1 microns) • mm or inch grid • up to 255 layers, user definable colors • command (script) files • C-like User Language for data export and import and the realization of self-defined commands • easy library editing • composition of self-defined libraries by Drag&Drop • simple generation of new package variants from other libraries by Drag&Drop • free rotation of package variants (0.1-degree steps) • library browser and convenient component search function • technology support (e. g. 74L00, 74LS00..) • output of manufacturing data on plotter, photo plotter and drilling

machine or as a graphic data format • print via the operating systems’ printer devices • user definable, free programmable User Language for generating data for mounting machines, in-circuit tester and milling machines • Drag&Drop in the Control Panel • Automatic backup function 22 EAGLE Manual Layout Editor • full SMD support • support of blind and buried vias • rotation of elements in arbitrary angles (0.1-degree steps) • texts can be placed in any orientation • dynamic calculation of signal lines while routing the layout • tracks can be layed out with rounded corners in any radius • mitering to smooth wire joints • Design Rule Check for board layouts • copper pouring • support of different package variants Schematic Module • up to 99 sheets per schematic • simple copying of parts • online Forward&Back Annotation between schematic and board • automatic board generation • automatic generation of supply signals (for IC’s) • Electrical Rule Check (checks logic in the schematic and the consistency of schematic and layout) Autorouter Module • fully integrated into basic program • uses the set of Design Rules you defined for the layout • change between manual and automatic routing at any time • ripup&retry algorithm • user-definable strategy (by cost factors) • routing grid down to 0.8 mil (0.02 mm) • no placement restrictions • up to 16 signal layers (with user definable preferred directions) • up to 14 supply layers • full support of blind and buried vias • recognizes signal classes that define special settings for wire with and minimum distances 23 EAGLE Modules and Editions Standard Edition Circuit boards up to a maximum size of 160 mm x 100 mm can be created with the Standard Edition. The components can only be placed within the range of coordinates from (0 0) up to (160 100) mm. The number of signal layers is limited to 4. This means that two inner layers are possible. Light Edition The Light edition permits boards with a maximum size of 100 mm x 80

mm (half eurocard format). A maximum of 2 signal layers (top and bottom) may be used. Circuit diagrams can only be drawn on a single sheet. 24 EAGLE Manual Chapter 4 A First Look at EAGLE 4.1 The Control Panel The Control Panel normally appears after starting EAGLE, and this is the program’s control center. All the files specific to EAGLE are managed here, and some basic settings can be made. It is similar to the familiar file managers used by a wide variety of applications and operating systems. Each EAGLE file is displayed in the tree view by means of a small symbol. A context menu is opened by clicking with the mouse on an entry in the tree view. This allows you, depending on the object, to carry out a variety of actions (rename, copy, print, open, create new etc.). The Control Panel supports Drag&Drop. This can also be done between different programs. You can, for instance, copy files, move them, or create links on the desktop. User Language programs or script files that are pulled with the aid of the mouse out of the Control Panel and into an editor window are started automatically. If, for instance, you pull a board file with the mouse into the Layout Editor, the file is opened. The tree structure provides a quick overview of the libraries, Design Rules, User Language programs, script files, CAM jobs and projects. Special libraries, text, manufacturing and documentation files can belong to a project as well as schematic diagrams and layouts. The first time it is called, the Control Panel will appear very much as shown in the following diagram. If an object is selected in the tree view, further relevant information is displayed in the right hand part of the window. Simply click on various folders and files in order to experiment with the Control Panel’s facilities. 25

This software and documentation are copyrighted by CadSoft Computer, Inc., doing business under the tradename EAGLE. The software and documentation are licensed, not sold, and may be used or copied only in accordance with the EAGLE License Agreement accompanying the software and/or reprinted in this document. This software embodies valuable trade secrets proprietary to CadSoft Computer, Inc. All trademarks referenced in this document are the property of their respective owners. Specifications subject to change without notice. Copyright 2004 CadSoft Computer, Inc. All rights reserved worldwide No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electonic, mechanical, photocopying, recording, scanning, digitizing, or otherwise, without the prior consense of CadSoft. Printed in the United States of America.