Eagle полігони і заливки, others, adminstuff

В системі проектування друкованих плат Eagle полігони використовуються для створення великих ділянок міді на платі, де не потрібно прокладати окремі струмопровідні доріжки для сигналів. Найчастіше такі ділянки мідної фольги електрично з'єднані із загальним проводом харчування схеми (земля, ground, GND). Іноді полігони використовуються для створення широких шин харчування (див. Приклад ATX Breakout Board [2]). Тут наведено кілька порад щодо використання і налаштування полігонів (переклад статті [1]).

[Як використовувати полігони]

2. Переконайтеся, що верхній плашки меню для полігону обраний потрібний шар. Наприклад, для полігону на шарі Top (верхня поверхня плати) колір шару буде червоний, для Bottom (нижня поверхня плати) колір шару буде синій.

Примітка: шар полігону можна поміняти пізніше через його діалог властивостей Properties.

3. Намалюйте на платі контур майбутнього полігону. Переконайтеся в тому, що контур вийшов замкнутий, інакше при генерації файлів Gerber будуть проблеми.

Новий полігон отримає штриховий контур (як на останній картинці), і його внутрішня частина залишиться незаповнених.

4. Натисніть на кнопку Ratnest:

Після цього полігон буде залитий міддю - як він буде виглядати на готової плати (то ж саме можна зробити, якщо виконати консольную команду rat).

Полігон отримано. Давайте тепер розглянемо кілька способів його настройки.

Name. Іноді корисно зробити полігон частиною існуючого провідника або електричного кола. Наприклад, Ви захотіли посилити доріжку силового харчування. Для цього потрібно намалювати контур полігону прямо поверх посилюваної доріжки (картинка ліворуч).

Після виконання команди Ratnest від нового полігону залишилися тільки маленькі острівці (картинка посередині). Це тому, що полігон ще не підключений до ланцюга підсилюється провідника.

Для того, щоб підключити полігон до того ланцюга, якої хочете (в даному прикладі нас цікавить ланцюг VUSB підсилюється провідника), зробіть правий клік мишею на край полігону, і виберіть Name. У віконці, що з'явилося діалогу переконайтеся, що обраний варіант "this Polygon", і в полі введення "New name" введіть ім'я ланцюга, до якої Ви хочете підключити полігон.

Зробіть правий клік на край полігону, і виберіть Properties. Відкриється діалог "Polygon properties". Тут можна налаштувати параметри полігону. Червоними рамочками виділені найбільш важливі властивості полігону.

Width. Це ширина лінії периметра полігону. Ця лінія видна, коли Ви малюєте полігон, або коли перетягуєте його краю. Ширина впливає на деякі параметри, описані далі.

Pour. Тут можна вибрати 2 варіанти заливки полігону - суцільний (solid, такий варіант заливки використовується найчастіше) або штрихованої (hatched).

Коли обраний варіант hatched, то параметр Width буде впливати на ширину лінії штрихування. Відстань між лініями налаштовується властивістю "Mesh Distances".

Isolate. Це зазор (clearance) між полігоном і сусідніми об'єктами, такими як інші провідники, висновки деталей або інші полігони.

Не вказуйте тут занадто малі зазори. Мала ширина зазорів призводить до електричних замикань після травлення.

Rank. Цей параметр задає пріоритет полігону, коли його область буде перетинатися з іншим полігоном.

Чим менше призначений Rank, тим більше у цього полігону буде пріоритет, що можна побачити на малюнку вище. Якщо Ви використовуєте заливку всій плати міддю, з'єднаної з землею (ground fill), то переконаєтеся, що у неї Rank більше, ніж у всіх полігонів, які є на платі (щоб інші полігони могли бути намальовані окремо, з ізоляцією).

Thermals. Тут задається наявність термобарьерамі в точці пайки (pad) або на перехідному отворі (via).

[Як використовувати заливки]

Ground plane - заливка міддю, поєднана з загальним проводом харчування (GND). Така заливка автоматично з'єднає всі заземлені виводи компонентів на платі, що спрощує трасування провідників. Це також покращує екранування, збільшує стійкість всієї конструкції до перешкод. Як зробити заливку:

1. Намалюйте полігон (наприклад, по всьому контуру плати).

2. Дайте йому те ж саме ім'я, як і загальний провід на схемою (зазвичай це ім'я GND).

3. Після додавання деталей і провідників виконайте команду ratnest. Всі деталі, у яких висновки з'єднані з ланцюгом GND, автоматично отримають з'єднання з заливкою.

Power plane - за суті те ж саме, що і ground plane, відмінність тільки в тому, що ця заливка з'єднана ні з шиною землі, а з шиною харчування. Зазвичай power plane створюється для провідників, які повинні мати малі опір / індуктивність, і / або які проводять великий струм.

Харчування чіпа декількома напруженнями. Використання декількох полігонів для харчування під корпусом чіпа - хороша практика, особливо для мікросхем логіки CPLD і FPGA.

Хоча тут можуть проходити і інші провідники, концентричні полігони у вигляді літери C дають і хороший доступ до силового харчування, і деяку свободу для прокладки інших сигнальних трас.

[Як видалити непотрібні ділянки міді заливки]

Іноді залишаються непотрібні ділянки міді від заливки. Вони можуть бути як ізольованими (як на прикладі нижче), так і підключеними до своєї ланцюга Name. Як ці непотрібні ділянки міді можна видалити?

Точна прокладка полігону. У деяких випадках можна просто точніше намалювати контур полігону, щоб ці ділянки плати не потрапляли на полігон.

Orphans. Полігон автоматично утримує зазор від провідників інших сигналів, які не належать до його ланцюга Name. Тому може статися так, що якусь ділянку полігону виявиться ізольованим від основної ланцюга електричної схеми, яка задана в імені полігону Name. Видалення таких непідключених дільниць можна задати параметром Orphans. Ви напевно помітили що в діалозі властивостей полігону є такий параметр, який ми не розглянули. Він задає видалення тих ділянок полігону, які залишилися не підключеними до своєї ланцюга.

Якщо задати параметр Orphans = Off (за замовчуванням), то ці ізольовані зони полігону будуть автоматично видалені. Якщо задати Orphans = On, то ці ізольовані шматочки міді залишаться. Якщо полігону присвоєна якась своя окрема ланцюг (так може статися, якщо Ви не присвоїли ім'я полігону Name, так що полігон виявився не належить ні до одного ланцюга схеми), яка ізольована від інших електрично з'єднаних об'єктів, то всі частини полігону залишаться недоторканими, незалежно від установки параметра Orphans.

Шари xRestrict. В Eagle є 2 спеціальні шари tRestrict і bRestrict (пов'язані з верхньої і нижньої поверхонь платні Top і Bottom відповідно, см. [4]), графіка в яких може обмежити площу заливки. Якщо намалювати в цій області майданчик, то вона не буде залита міддю полігону. Це дуже корисно, наприклад, коли Ви не хочете мати фольгу під металевим корпусом кварцового резонатора.