Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 4

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 1

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 2

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 3

Estamos listos para empezar a rutear la tarjeta. Existen varios métodos en Ultiboard, incluyendo un Autoruteador, aunque hay versiones del software que no lo incluyen. En este tutorial vamos a utilizar el método manual. Primero que nada debemos decir en qué capa vamos a crear la pista, en este caso tenemos solo dos: Capa Superior (Copper Top) y Capa Inferior (Copper Bottom).

En esta tarjeta vamos a crear las pistas en la capa superior. En la ventana Herramientas de Diseño demos doble clic sobre Copper Top para activar esta capa. También, en la barra de filtros desactivemos todo a excepción de Habilitar Selección de Pistas. Ahora vamos al menú Colocar>>Línea y utilicemos la rueda del mouse para acercarnos a los componentes. Por ejemplo, en la siguiente figura voy a crear la pista para conectar los componentes D1 y R3:

El ratsnet me indica hacia donde debe ir la conexión. Ahora hay que dar un clic en la terminal de D1, dibujar la línea y dar clic en la terminal de R3 para finalizar la pista:

Para salir del modo de colocación de pista dar click derecho y seleccionar Cancelar. El resto del proceso ya depende del diseñador, la idea es buscar la mejor ruta para las pistas. Como lo mencioné anteriormente, es todo un arte. Aquí está un ejemplo de la tarjeta ruteada:

En Ultiboard existe una vista en 3D de cómo quedaría la tarjeta. Se encuentra en el menú Vista>>Vista Previa 3D:

Con esto damos por terminado este serie de tutoriales introductorios a Ultiboard. Más adelante iremos comentando más a detalle acerca de funciones específicas en el software asi como la fabricación de la tarjeta.

Saludos!
Fernando

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 3

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 1

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 2

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 4

Ahora que ya hemos aprendido a utilizar los filtros de selección y la ventana Herramientas de Diseño configuraremos el tamaño de la tarjeta y colocaremos los componentes.

Cuando se transfiere el diseño desde Multisim a Ultiboard se crea automáticamente un contorno de tarjeta preestablecido. Dependiendo nuestro diseño nosotros podemos personalizar dicho contorno. Iniciemos activando la capa Contorno de Tarjeta en la ventana Herramientas de Diseño:

En la barra de filtro únicamente seleccionar Habilitar Selección de Otros Objetos:



Ahora demos doble clic sobre el contorno de la tarjeta para abrir sus Propiedades. En esta ventana seleccionar la pestaña Rectángulo. Introducir los siguientes valores: Ancho: 2000, Altura: 1500. Dar clic en Aceptar. El contorno de la tarjeta cambiará de tamaño:



Ahora vamos a iniciar la colocación de los componentes en la tarjeta, es aquí donde inicia todo un arte pues esto depende del tipo de componentes que estamos utilizando, las conexiones que tienen entre sí, etc. Para colocar los componentes primero vayamos al filtro de selección y activemos Habilitar Selección de Partes. Ahora simplemente hay que dar clic en los componentes y empezar a colocarlos dentro de la tarjeta:



En la figura anterior se muestra solo una sugerencia de cómo colocar los componentes, no existe una solución única pues como comenté anteriormente esto depende de muchos factores. También en la figura anterior observamos el ratsnest (líneas amarillas) de este circuito, que nos indica las conexiones entre los diversos componentes. El ratsnest va a ser la guía para empezar a crear las pistas de cobre.

En la próxima entrada continuaremos con el ruteo de la tarjeta.

Saludos,

Fernando

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 1

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 2

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 3

Tutorial Introductorio de Ultiboard – Parte 4

En esta ocasión quiero presentarles un tutorial introductorio a Ultiboard. Ultiboard es una herramienta de software para el diseño de tarjetas PCB y está integrada con Multisim. Es decir, cuanto se instala Multisim, también se instala Ultiboard de manera automática. Ultiboard es una herramienta fácil de aprender a utilizar, claro, no está de más tener ciertos conocimientos de la terminología de diseño de PCBs y algunas generalidades.

En esta serie de tutoriales de Ultiboard conoceremos las generalidades del software y definiremos algunos de los términos más importantes de diseño de PCBs. Cabe mencionar que estoy utilizando la versión personalizada de Multisim 11 en Español, por lo que todas las descripciones de menús estarán en este idioma. Si aun no tienes la versión de Multisim en Español puedes descargarla aquí.

Iniciemos abriendo un diseño ya listo en Multisim, para esto en Multisim ir al menú Archivo>>Abrir Ejemplos… Selecciona el archivo FullWaveVoltageConverter y da clic en Abrir. Este es un circuito convertidor de onda completa:

Antes de transferir el diseño a Ultiboard debemos asegurarnos de que todos los componentes (resistores, capacitores, etc) cuentan con la información de huella (footprint). La huella no es más que la representación gráfica del componente real. Es decir, debe tener las dimensiones exactas que tendrá el componente real. Veamos como ejemplo la huella del componente R1. Da doble clic sobre el componente R1 para abrir sus propiedades, después selecciona la pestaña Valor. En la parte inferior de la ventana encontrarás la Configuración de diseño; ahí podemos ver que R1 tiene asignada la huella RES1300-700X250 (esta es una codificación que indica los detalles de la huella). Ahora da clic en Editar huella… después en Seleccionar de Base de Datos. Se abrirá la Base de Datos Maestra y verás la visualización de dicha huella:

En esta ventana también se puede seleccionar una huella distinta de ser necesario. El tipo de huella dependerá del componente que vayamos a utilizar en nuestro diseño. De manera general la información de huella estará en la hoja de especificaciones del componente. Dar clic en el botón Cancelar hasta cerrar las ventanas abiertas.

Es necesario aclarar que si un componente no tiene una huella asignada, dicho componente no será transferido a Ultiboard para el diseño del PCB. Te recomiendo consultar la siguiente entrada antigua para aprender acerca de los distintos tipos de componentes en Multisim.

Por otro lado las fuentes de poder y tierras son elementos virtuales, asi que no se transfieren a Ultiboard.

Listo, iniciemos la transferencia del diseño a Ultiboard, para esto ir al menú Transferir>>Transferir a Ultiboard>>Transferir a Ultiboard 11.0. Se nos pedirá crear un archivo EWNET, en este caso dejar el nombre sugerido (FullWaveVoltageConverter). El archivo EWNET contiene toda la información de cómo están conectados los componentes en el circuito. Dar clic en Guardar. Multisim nos alertará de que hay 5 componentes virtuales que no serán exportados (fuentes de poder y tierra):

Posteriormente se abrirá de manera automática la ventana Importar Netlist. Esta ventana nos da toda la información acerca de todos los elementos (componentes, nodos) que se están exportando de Multisim a Ultiboard:

Dar click en Aceptar. Ultiboard se abrirá automáticamente:

Lo que vemos ahora en la pantalla de Ultiboard son las huellas de los componentes que conforman el diseño, una serie de líneas que conectan las terminales de los componentes (conocidas como ratnets), y una tarjeta rectangular predeterminada. Igual que en Multisim podemos utilizar la rueda del mouse para acercanos/alejarnos en el espacio de trabajo. Seleccionar Archivo>>Guardar, luego Archivo>>Salir.

En la próxima entrada continuaremos conociendo más acerca de la interfaz de usuario de Ultiboard. Como siempre cualquier duda o comentario es bienvenido.

Saludos!
Fernando

Tipos de Componentes en Multisim

En Multisim los componentes se diferencían de acuerdo a la funcionalidad que ofrecen. Existen dos reglas básicas:

• Para que un componente se pueda simular este debe contener un modelo SPICE.
• Para que un componente se pueda transferir a Ultiboard para el diseño del PCB, este debe contener una huella o footprint.

Basado en lo anterior en Multisim tenemos:

1. Componentes que son solo simulables (es decir, contienen un modelo SPICE).
2. Componentes que solo sirven para captura del diagrama y transferencia a Ultiboard para el diseño del PCB (no contienen modelo SPICE).
3. Componentes que son simulables y transferibles para diseño de PCB..

En Multisim podemos diferenciar estos componentes por su color. Veamos la figura siguiente:

Componentes en color negro son solo simulables, color verde solo para captura y diseño PCB, y azul son simulables y transferibles para diseño de PCB.

Componentes simulables (color negro)

Si de la figura anterior abrimos las propiedades del componente de color negro, en la pestaña Value encontraremos un botón llamado Edit Model. Al dar clic en dicho botón veremos el modelo SPICE de dicho componente, aquí se muestra un ejemplo:

.SUBCKT 3288RT__OPAMP__1 1 2 3
*3 Terminal Opamp Model
*A= 1e+007 RI= 1.5e+014 RO= 4 VSW+= 20 VSW-= -20
*Vos= 5e-006 Ibs= 3e-009 Ios= 3e-009 SR+= 1.25e+009
*fu= 9e+006 fp2= 1e+032 CC= 3e-018
Vos 4 1 DC 5e-006V
Ib2 2 0 1.5e-009A
. . .
.ENDS

Sin embargo este componente no contiene información de footprint, por lo tanto no es transferible a Ultiboard para el diseño del PCB.

Componentes de solo captura y diseño de PCB (color verde)

Estos componentes no contienen un modelo de SPICE, por lo tanto no se pueden simular. Sin embargo si contienen la información de footprint necesaria el diseño de PCB. Abriendo sus propiedades tenemos que por ejemplo, el componente de la figura tiene asociado el footprint SOT23_5. Cuando el componente se transfiere a Ultiboard para el diseño del PCB se tiene la siguiente imagen:

Como podemos observar, el footprint no es mas que la representación gráfica del componente. Esta representación contiene las medidas exactas que tendría el componente real. Cuando el diseño de Multisim se transfiere a Ultiboard, se obtienen todos los footprints, se selecciona un tipo de tarjeta PCB, se colocan los componentes y se realizan las pistas de la tarjeta. Finalmente se fabrica la tarjeta PCB. En un artículo futuro hablaremos más sobre Ultiboard.

Componentes simulables y transferibles para diseño de PCB (color azul)

Estos componentes contienen el modelo de SPICE y la información de footprint.

En el próximo artículo, abordaremos el tema de creación de componentes en Multisim. Como siempre comentarios y preguntas son bienvenidas.