Разводим плату под усилитель

ТЗ: помочь товарищу dimazubrik сделать усилитель. Конкретно — развести плату под микросхему-усилитель TDA2004.
Для этого нам понадобится:
1)Компьютер
2)Даташит на микросхему www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/1450.pdf
3)Sprint-Layout, мануал к нему: easyelectronics.ru/sprint-layout-5-podrobnoe-rukovodstvo.html
4)Немного терпения

Запускам спринт, открываем даташит на микруху.

Видим корпус. Корпус нестандартный. Точнее, стандартный, и под него можно найти наверняка макрос, если поискать по словам TDA2004 sprint, но я предпочитаю делать самому. Благо это не настолько сложно.

Практически в любом даташите, скорее всего в конце(если там больше пары страниц) есть раздел, посвященный размерам и габаритам детальки. Идем в него.

Сдесь мы видим схематичное изображение корпуса, все истыканное стрелочками, и буквами рядом с этими стрелочками. А выше — таблицу, где каждой букве соотвествует строка с параметрами.

Размеры представлены в двух вариантах, миллиметры(mm), и дюймы(inch). Для каждой единицы измерения есть три столбца — min, typ, max. Минимальное, типичное, максимальное. Глупо было бы предполагать, что детали в партии будут идеально(до долей мм) похожи друг на друга. Орентируйтесь на типичное, но и про остальные не надо забывать — их не просто так туда засунули.

Итак, делаем посадочное место под микросхему.Находим на чертеже расстояние между соседними ножками, оно обозначено «G».
Теперь смотрим в таблицу. 1.7 миллиметров. Так как такой размер не подходит ни под одну размерную сетку, создаем новую:
Выбор шага сетки — Добавить шаг сетки. Вводим 1.7


Теперь смотрим на первую страницу даташита, видим что выводы расположены в шахматном порядке. Значит, между двумя соседними выводам будет расстояние в два раза больше. Выводов у нас 11 штук, 6 в одном ряду, 5 в другом. Ставим 6 отверстий с расстоянием между ними 1.7*2=3.4 мм. Мерять не надо, у нас ведь шаг сетки в два раза меньше, значит между отверстиями должно быть две клеточки, а не одна. Ставим еще пять чуть ниже, чтоб два раза не бегать.


Выделяем первый ряд, ПКМ-Группировать. Повторяем тоже самое со вторым рядом. Это необходимо, чтоб при последующих манипуляциях не сбилось расстояние между соседними пятачками.


Теперь опять смотрим в даташит, нам необходимо расстояние между рядами, обозначенное M1. 5.08 mm. Как обычно, выбор шага сетки, 5.08.

Точки остались на своих местах, а сетка сместилась(из-за увеличения шага). Чтоб это исправить — действия — привязать к сетке. После чего расставляем ряды отверстий на соседних линиях сетки, так чтоб между ними было расстояние равное шагу сетки — 5.08. Этот размер не особо важен, +- пара мм погоды не сделают — в этом направлении ножки гнутся легко.


Переключаемся на шаг сетки 1.7, и сдвигаем нижнюю линейку на один квадрат относительно верхней.

Все, группируем обе линейки, и переключаемся на стандартный размер сетки — 1.27 или 0.635. Все элементы тут будут крупные, так что подойдет и первая.

Теперь нам понадобится немного пространственного мышления. Смотрим на картинку, пытаемся представить где там первая ножка.
Отмечаем первую ножку в спринте точкой.

Теперь, в зависимости от того, с какой стороны платы вы будете устанавливать компоненты(если плата с смд, то глупо осталять МС на обратной стороне. оставляйте так, и паяйте со стороны дорожек. промежутки там большие, запаять можно без проблем). В нашем случае, с выводными резисторами и конденсаторами логично и усилитель расположить с обратной стороны.
Добавляем точку у первого пина в группировку, Действия — Зеркально по горизонтали.


Теперь нам нужна типовая схема включения(она есть в ДШ), и схема с номерами пинов(впрочем, она не обязателна — надписать пины можно и на схеме, в слое К1 или К2, чтоб их не было на печати). Давайте сделаем это сразу, чтоб не отвлекаться на лишний листик ДШ.


Да, забыл важное! Надо еще изменить размеры пятачков, чтоб в них влезли нестандартные ножки. Опять лезем в даташит, смотрим параметры F и E. Максимальное(почему максимальное? чтоб точно влезла ножка) значение из них — 0.95мм. Да, нехило. Выделяем пятачки, устанавливаем внешний диаметр 2мм, или даже больше(чтоб компенсировать большое отверстие — мы не хотим, чтоб тонкая полоска меди оторвалась при сверлении?).
Внутренний можно сделать и 0.9, но лучше его сделать немного меньше, чтоб после сверления не было промежутка между медью и ножкой МС.


Теперь, на будущее можно сделать из этого макрос: Выделяем нужное — Файл — Сохранить как макрос.
Опции — Библиотека, и сможем добавить его когда угодно.


Все, надоело, пойду поем. Продолжение через пару часов.
dimazubrik — распечатай, приложи микруху — правильно получилось?

UPD: Господа, мне стыдно делать новый пост. Пара картинок того не стоят. Запихну сюда.

Для начала сделаем пяточки, к которым подключаются входы, выходы и питание.


Тупим на схему:


Теперь подключаем питание(9 3 и 6 выводы). Заодно сделаем макрос для конденсатора и резистора.


Конденсатор — 2.4 мм между выводами, резистор, если устанавливать вертикально — столько же. Экономим пространство! Правда, если устанавливать горизонтально часто экономим перемычку.
В общем, с выводными компонентами, да при единичном производстве плюс-минус несколько мм ничего не решают — выводы всегда можно согнуть, и вставить как надо.


Питание развели. Теперь можно сделать входы. что там делать — два конденсатора.


Осталось сделать выходные части. Там уже посложнее, но схема линейная, бери и переноси на текстолит, делая поправки на различие порядка ножек и выводов в ДШ.




Я действительно не знаю, как можно описать процесс разводки. Смотрите на схему, смотрите на плату, соединяете выводы.


Когда схема готова, проверяете ее, и начинате оптимизировать — где-то размещать поплотнее, где-то наоборот, разнести, потому что там должен быть большой конденсатор.


Лучший друг электронщика — земляной полигон вокруг платы. Позволяет экономить время и перемычки:




Где-то дорожку можно провести по другому, и избавится от перемычки. Где-то резистор идет сразу за перемычкой, и его можно поставить вместо нее.

И вот такое примерно получается. Теперь, по-хорошему надо проверить еще раз, и надписать номиналы элементов. Но это уже в качестве домашнего задания товарищу dimazubrik =)

Файл

UPD:
Как правильно кричат хором в комментариях подобной мс нужен радиатор. Значит надо располагать ее с краю, чтоб радиатор не мешался. Да и выходным конденсаторам я маловато места оставил. В итоге, вот что получилось:


  • +2
  • 06 апреля 2011, 14:32
  • vvzvlad

Комментарии (62)

RSS свернуть / развернуть
Спринт под вайном?
0
ага
0
Сам так юзаю :)
Кат вставить не забудь…
0
точно.
0
а полосы прокрутки у вас нормально работают?
у меня постоянно пропадают, и пока не сделаешь манипуляции с окном (маленькое/большое), не появляются.
0
ну, положение ползунка не показывается, но если нажимать — то работают. и ими все равно не пользуюсь — колесиком мыши двигаю
0
у меня работает только вверх.
иногда надо подвинуть совсем чуть чуть…
ладно. думал только у меня такая проблема
0
у меня так же.
есть ещё минус — слишком быстро показывает всплывающую маркировку, когда маусом навожуся на деталь (
0
Пропадают. Я пользуюсь навигатором слева.
0
Ребят, а как поменять фон с чёрного на жёлтый?
0
Опции — Установки — цвета — Фон
0
Как на меня — при темном фоне глаза меньше устают, при долгой работе.
0
я привык к светлому.
0
Вот это да! Спасибо!

ЗЫ. Да, МС подходит. Есть небольшое смещение, но его можно поправить.
0
где смещение?
0
Там, где 6 отверстий, 1-ая нога не попадает в само отверстие, а лежит на окружности.
0
только одна? странно. а согнуть не получится?
0
Чуть согнул, нормально встала.
0
нумерация правильная?
0
Угу:
там, где 5 отверстий — четные номера ног,
а там, где 6 отверстий — нечетные.
0
сделал
0
Я бы первую ногу пометил квадратным падом. Ну и не вижу смысла впаивать МС со стороны дорог даже если остальные элементы SMD. Если ее засаживать по изгиб ножек — при вставке со стороны, противоположной дорожкам надежней держаться будет.
0
  • avatar
  • Vga
  • 06 апреля 2011, 17:57
да, кстати. массивные детали отрывают фольгу на раз.
0
Обновил пост. На новый не хватило текста.
0
Ссылка битая.
0
в каком месте?
0
Еще где-то в середине статьи, когда с самой деталькой и даташитом работать заканчиваем, надо бы саму схему собираемую воткнуть. Понятно, что она в даташите есть, но так будет наглядней. А то пока читаешь — непонятно откуда все эти резисторы с конденсаторами беруться и нафига. Заодно будет с чем результат сравнивать.
0
ага, сейчас сделаю.
0
пардон, а куда радиатор вешать?
0
поддержу, я тоже очень начинающий, и с этим усилителем дел не имел, но немного погуглил, и везде он применяется с радиатором…
0
Так прикрутить к верхней части.
0
и держаться на самом усилителе? Можно конечно, если радиатор не большой, и нагрузку больше положенных 10Ватт на канал не давать. А если крепить, то детальки с обратной стороны мешать будут.
0
Ну а что мешает ещё для радиатора что нибудь приделать, крепление всмысле…
0
Вообще-то, начинать разводку следует с размещения неперемещаемых деталей. В данном случае — ИМС. Она должна быть строго с краю, причем — железной жопой наружу.
Ну и в целом разводка не нравится видом. Хотя определенно ничего не скажу.
0
  • avatar
  • Vga
  • 06 апреля 2011, 20:07
а зачем с краю? и чем разводка не нравится?
0
Да затем, что большая часть плат с этим усилителем прикручивается за него к радиатору. Но даже если не так — за усилителем надо оставить вагон места и пару дырок для прикручивания радиатора.
Насчет разводки не могу сказать ничего определенного. Некрасивая какая-то, хотя вроде особо никакие правила не нарушены. Хотя, вон под выходные кондеры (2.2 мФ между прочим) места не маловато? Я всегда выбираю макрос кондера, на котором изображен корпус нужного размера.
0
маловато, но там край платы. чуть подогнуть, если что. какой у него диаметр примерно? 10мм?

вечером попробую развести с радиатором.
0
Вот с этого вопроса следовало начинать разводку :) И адресовать его dimazubrik'у. ЕМНИП да, миллиметров 10. После К50-35 размеры буржуйских кондеров радуют)
0
помнится мне, я такой вопрос задавал.
0
так лучше?
0
Расположение ног неправильное.
В первом варианте платы ошибка, вроде, есть:
twitpic.com/4iui8i

И минус вроде как толще делать надо, нет?

ЗЫ. Большую часть моего коммента «составил» препод. Но он олдскул и ЛУТ ему не известен. Ровно, как и подобная разводка (в смысле, софтом)
0
фиг с ним, с первым вариантом. во втором где ошибка?
0
Ноги МС не той стороной поставлены.
Я сделал зеркальное отражение, вроде ок.
Второй сам пытался проверить, но после 5 ноги стал путаться из-за пересечений.
Например, выход на минус с 7-ой ноги: в ДШ только 1 резистор. А на ПП через 2 проходит.
0
По разводке: а зачем оставлен разрыв в «земляном» кольце в левом верхнем углу платы? Я просто всегда считал, что полное кольцо помогает уменьшить наводки на землю, а при таком варианте появляется заметная разность потенциалов в месте разрыва (получется, что земля представляет собой как бы длинный проводник-антенну, которая находится в переменном магнитном поле). + если вести землю по кругу, стоило бы сделать её потолще.

З.Ы. Возможности «количественного» тестирования разных разводок не имел, так что все вышесказанное есть лишь осадок, оставшийся после прочтения курсов «Черной магии» Джонсона и Грэхэма.(к сожалению кусками, мог и пропустить что-нить важное)
0
ну, земля в виде кольца не очень хорошо. единственное, что можно поправить — землю выхода(gnd рядом с LO и RO) перенести на другую сторону, рядом с землей питания.
0
ну, земля в виде кольца не очень хорошо
Вихревые токи-с?

Вроде как самым лучшим ground plane является, вообще, сплошной слой меди(для 2-х слойных плат). Еще можно его весь пропаять ferrite beads по сетке с шагом 15x15 или 10x10 мм.

А можно потом попробовать прослушать усилитель в 2-х режимах: с разорванной землей и с запаянной. Просто интересно: какой вариант будет звучать лучше?
0
да… разводка мне пока не особо даётся… щас ещё схемку довольно сложную развести надо, под смд, тяжело…
0
смд легче, имхо. я выводные сто лет не разводил, какие-то корявые получились.
0
еще вопрос по юзанию проги: а как переназначить действие на колесико мыши? Чтобы не масштаб был, а, к примеру, прокрутка. Все никак не могу перепривыкнуть ((((
0
никак. привыкнешь :)
0
Пробовал разводить в Sprint Layout, но что-то не очень понравилось, остановился на связке DipTrace (расставляем элементы) + TopoR (дорожки).
0
  • avatar
  • xpeh
  • 06 апреля 2011, 22:13
Как из топора на печать выводишь? Я что только не перепробывал — на выходе какая то каша :(
0
Я делаю слегка через жопу так: из TopoR (Файл->Экспорт) делаю экспорт в P-CAD 2006 ASCII, а затем получившийся файл импортирую в PCB Layout, откуда он легко печатается и экспортируется во что угодно.
0
PCB Layout это утилита из состава пикада?
0
Нее, PCB Layout идёт в составе DipTrace
0
Еще не мешало бы сразу же к макросам прикреплять очертания самой детали, в слоях K2 и K1, например. Очень помогает при разводке, так детали всегда уместятся, и можно разместить их наиболее эффективно, и не гадать, не врежется ли вот этот конденсатор в этот резистор, все сразу видно.
А чтобы маркировать выводы микросхем очень подходит ПКМ -> маркировать. При наведении курсора на маркированный вывод, высвечивается надпись.
0
да-да-да. сделал маркировку. и очертания.
хотя я обычно маркировал в к1, сразу номиналом. но так тоже удобно
0
Продолжу комментирование.

В целом вид платы напоминает цифровую разводку, а аудио-разводка делается как силовая… Автор, ты собрал усилок по этой плате?
0
Разводка не совсем правильная:
отсутствуют цепи с C7 R6 & C9 R7
0
Как все сложно… А радиатор на TDAшках гальванически связан с выводами? Вот все собираюсь многовыходной усилок для мультирума сооружать, радиатор от какой-либо видеокарты (с обдувом) сделать общим для них, так не знаю нужно ли микрухи изолировать друг от друга.
0
А радиатор на TDAшках гальванически связан с выводами?
ЕМНИП, да, вроде с землей связан.
0
А у топора есть авторазводка? Допустим ручками поставил куда надо разъемы и микрухи а дальше автоматом?
0
  • avatar
  • and
  • 18 марта 2013, 12:24
Эммм… А потцчему все дороги под 90°?

— Почему в длинных линиях потери большие?
— Дык эта… Поворотов много — электроны повернуть не успевают — часть по прямой продолжает лететь… :)
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.