옛날에는 종이에 제도기를 이용하여 회로도면을 작성하고 회로도면을 보고 아트지에 부품 모양의 테이프를 사용하여 손으로 일일이 붙이는 아트워크(Artwork)를 하고 다시 사진을 찍고 현상된 사진의 필름을 기판에 접착하여 이를 감광시켜 이를 부식시키는 과정을 수작업으로 진행하였다. 이런 과정을 거치다 보니 하나의 PCB를 설계하는데 수많은 시행착오를 겪기도 하고 많은 시간과 비용이 들었다. 이런 문제를 극복하기 위해 모든 과정을 컴퓨터로 처리하는 CAD(Computer Aided Design)라는 도구가 개발되게 되었다.
OrCAD는 회로도 작성과 PCB 설계 시뮬레이션 등을 주로 하는 대표적인 CAD 도구이다. OrCAD Capture의 목적은 회로분석을 쉽게 하고 전자 회로도면을 간편하게 작성하여 이를 PCB 설계의 실제적인 작업을 하기 위한 최종의 Netlist 파일을 생성하는 것이다. Capture에서 작성된 Netlist 파일은 OrCAD Layout에 연결하여 PCB를 설계한다. Layout에는 부품의 자동 배치 및 자동 배선 기능을 제공한다. 또한 PSpice AD는 아날로그 회로 및 아날로그디지털 혼합회로에 대한 시뮬레이션을 수행한다. Layout이나 PSpice의 수행 중 잘못된 결과를 다시 Capture로 피드백하여 오류를 수정하는 최적의 설계 환경을 제공한다.
OrCAD에 대해 전문가가 되기 위해서는 기본적인 도구 사용법을 충실히 익히고 전자회로에 대한 기본적인 해석 능력을 갖추어 회로에 대해 전체 흐름을 이해하는 것이 가장 중요하다. 본서에서는 OrCAD의 Capture와 Layout에 대해 기본적인 사용법과 개념에 대해 초보자가 쉽게 이해할 수 있도록 설명하였고 또 실습예제를 통하여 회로도면 작성과 PCB 설계의 전 과정을 따라하면서 응용까지 할 수 있도록 최대한 상세하게 다루었다.
저자는 회로설계 엔지니어나 OrCAD를 입문하는 학생들을 위해 조금이나마 도움이 될 수 있는 교재를 만들고자 노력하였지만 아직 부족한 점이 많다. 그러나 앞으로 부족한 부분을 계속 보완할 것을 약속한다.
1.1 OrCAD 이해하기 002
1.2 OrCAD 10.5 설치하기 003
1) OrCAD 10.5 구하기 003
2) OrCAD 10.5 설치하기 004
1.3 Capture 시작하기 009
1) Capture 실행하기 009
2) Capture 창의 구성 010
1.4 프로젝트 파일 만들기 011
1) 새로운 프로젝트 파일 만들기 011
2) 프로젝트 매니저 창 014
3) 스키매틱 페이지 편집 창 열기 015
4) 간단한 회로도면 작성하기 017
5) 회로도면 저장하기 023
6) 기존의 프로젝트 파일 불러오기 023
7) 프로젝트 매니저 창과 스키매틱 페이지 편집 창의 활성화 025
8) 스키매틱 폴더와 스키매틱 페이지 추가하기 026
9) Capture 프로그램 끝내기 028
2장 회로도면 작성하기(1)
2.1 새로운 회로도면 만들기 030
1) Capture 실행하기 030
2) 프로젝트 파일 만들기 031
3) 회로도면 작성하기 034
2.2 부품배치 037
1) 필요한 부품 불러오기 037
2) 선택한 라이브러리 제거하기 041
3) 부품 찾기 041
4) 부품의 속성 바꾸기 042
5) 최근에 배치를 한 부품 다시 불러오기 044
2.3 부품연결 045
1) Place Wire 045
2) Place Bus 053
3) Place Bus Entry 055
4) Place Net Alias 058
5) Place off-page connector 060
6) Place junction 061
7) Place no connect 062
8) Place power와 Place ground 063
3장 회로도면 작성하기(2)
3.1 회로도면 구조 068
1) 단일구조 회로도면 068
2) 평면구조 회로도면 069
3) 계층구조 회로도면 069
3.2 평면구조 회로도면 만들기 070
1) 평면구조 회로도면 070
2) Place off-page connector 070
3.3 계층구조 회로도면 만들기 076
1) 계층구조 회로도면 076
2) 계층구조 회로도면 구성 076
3) 프로젝트 파일 만들기 078
4) 계층구조 회로도면 구성하기 079
3.4 그리기 도구 092
1) Place Line 092
2) Place polyline 093
3) Place rectangle 093
4) Place ellipse 094
5) Place arc 094
6) Place text 095
3.5 스키매틱 페이지 편집창의 기타 명령어들 097
1) Database Part 097
2) Title Block 098
3) Bookmark 100
4) Picture 102
5) 부품 수정하기 103
6) 그룹 지정하기 105
7) 특정한 레이어에 배치할 부품 지정하기 106
4장 네트리스트 파일 만들기
4.1 Capture 유틸리티 108
4.2 풋프린트 값 지정하기 109
1) 풋프린트란? 109
2) 풋프린트 값 지정하기 109
4.3 Annotate 111
1) Annotate 창 111
2) Annotate 실행 112
3) Back Annotate 117
4.4 Design Rules Check 119
1) Design Rules Check 창 119
2) Design Rules Check 실행 120
3) DRC 수행 중 발생하는 일반적인 에러 메시지 126
4) ERC Matrix 설정 126
4.5 Bill of Materials 128
4.6 Cross reference parts 130
4.7 Edit 메뉴를 이용하여 부품속성 갱신하기 132
4.8 UPD 파일을 이용하여 풋프린트 일괄 지정하기 135
1) UPD 파일 만들기 135
2) UPD 파일로 풋프린트 일괄 지정하기 136
4.9 네트리스트 생성하기 138
1) 네트리스트 형식 138
2) Create Netlist 138
3) 네트리스트 구조 143
5장 부품 라이브러리 만들기
5.1 부품 라이브러리 이해하기 146
1) 부품 라이브러리의 구성 146
2) Part와 Package 146
3) 부품의 인스턴스와 어커런스 146
4) 디자인 캐시 147
5) 새로운 부품 라이브러리 등록 148
5.2 새로운 부품 라이브러리 만들기 149
1) 부품 라이브러리 정의하기 149
2) 라이브러리 편집 창의 툴팔레트 153
3) Place Pin 154
4) Place Pin Array 159
5) 라이브러리 창의 툴팔레트 그리기 도구 165
6) 부품 라이브러리 저장하기 165
5.3 부품 라이브러리 수정하기 166
1) 부품 라이브러리 불러오기 166
2) 부품 수정하기 168
3) 다른 이름으로 저장하기 170
5.4 심벌 라이브러리 만들기 171
1) 심벌 라이브러리 정의하기 171
2) 심벌 만들기 175
3) Place IEEE symbol 178
5.5 새로 만든 부품 심벌 라이브러리 사용하기 180
1) 부품 라이브러리 사용하기 180
2) 심벌 라이브러리 사용하기 182
5.6 FND의 부품 라이브러리 만들기 184
1) 부품 라이브러리 정의하기 185
2) 부품 라이브러리 만들기 187
3) 부품 라이브러리 저장하기 193
6장 Capture의 인터페이스와 환경설정
6.1 Capture의 인터페이스 196
1) 디자인 파일이나 라이브러리 파일 보내기 196
2) 디자인 파일이나 라이브러리 파일 받기 197
3) 속성 파일 보내기 197
4) 속성 파일의 형식 198
5) 속성 파일의 편집 199
6) 속성 파일 받기 200
6.2 Capture의 환경설정 202
1) Preference 203
2) Design Template 211
3) Autobackup... 215
4) Product Configuration... 216
6.3 기존 프로젝트 파일의 환경설정 변경하기 217
1) 디자인 파일의 환경설정 변경하기 217
2) 스키매틱 페이지의 환경설정 변경하기 221
2부. OrCAD Layout Plus 10.5
7장 Layout 시작하기
7.1 OrCAD Layout 이해하기 230
1) OrCAD Layout 이해하기 230
2) PCB 230
3) PCB 제조에 필요한 데이터 231
7.2 Layout 시작하기 233
1) Layout 실행 233
2) Layout 창의 구성 234
7.3 보드 파일 만들기 236
1) 새로운 보드 파일 만들기 236
2) AutoECO 작업 수행시Interface 에러 문제 241
3) 보드 파일 저장하기 246
4) 기존에 만든 보드 파일 불러오기 246
7.4 Layout 디자인 창 248
1) 메뉴바Menu Bar 248
2) 툴바Tool Bar 249
7.5 보드의 레이어 지정하기 251
1) 전략 파일 251
2) 레이어 선택하기 252
7.6 레이어의 색상 설정 254
7.7 Layout 디자인 창의 표시단위와 그리드 설정 258
7.8 보드 외곽선 만들기 259
1) 보드 외곽선 작성하기 259
2) 보드 외곽선 수정하기 260
3) 보드 외곽선을 원호로 수정하기 262
4) 원형 외곽선 만들기 263
8장 보드에 부품 배치하기
8.1 부품배치의 고려사항과 환경설정 266
1) 고려사항 266
2) 부품 배치를 위한 환경설정 267
3) 패키지의 게이트나 핀 데이터 확인 268
4) 부품 고정시키기 269
8.2 부품의 수동배치 272
1) 개별적으로 클릭하여 배치 272
2) Select Any 명령 273
3) Select Next 명령 274
4) Place 명령 275
5) ITC를 이용한 배치 277
6) 보드의 부품 그룹을 지정하여 배치 279
7) 좌표를 이용하여 배치 281
8) 매트릭스를 이용하여 배치 281
9) 클러스터 배치 284
10) 부품배치의 기타 명령들 288
8.3 부품의 자동배치 290
1) Place Pass 290
2) 자동배치 실행하기 292
8.4 부품의 원형배치 295
1) 원형 외곽선 만들기 295
2) 부품의 원형배치 296
8.5 고정홀 만들기 299
8.6 Minimize Connection 301
8.7 배치 검사 303
1) 배치 간격 검사 303
2) 배치 밀도 검사 304
3) 배치 완료 확인 304
8.8 단열판 설정하기 305
1) 단열판Thermal Relief이란? 305
2) 전원과 접지 레이어를 플레인 레이어로 설정 306
3) 전원과 접지 네트를 플레인 레이어에 연결 308
4) 단열판 크기 설정 310
5) 네트의 단열판 크기 지정 311
6) 단열판 확인 312
7) 플레인 레이어를 분리하여 사용 313
8.9 팬아우트 설정하기 315
1) 팬아우트Fanout란? 315
2) 표면 실장형 부품의 전원과 접지 네트에 대한 팬아우트 설정 315
3) 표면 실장형 부품의 전원과 접지 네트만 팬아우트 실행 316
9장 보드에 네트 배선하기
9.1 보드 배선을 위한 환경설정 320
1) 보드 배선 320
2) 배선을 위한 환경설정 320
9.2 네트의 설정과 추가 323
1) 네트의 파라미터 설정 323
2) 특정한 네트 고정 327
3) 특정한 네트를 특정 레이어에 배선 327
4) 네트의 추가와 변경 329
9.3 배선금지 영역 설정 333
9.4 수동배선 334
1) AddEdit Route Mode 334
2) Edit Segment Mode 342
3) Shove Track Mode 345
4) Autopath Route Mode 346
9.5 자동배선 348
1) 자동배선 방법 348
2) Gridded 자동배선 348
9.6 비아 만들기 354
1) 보통 Via 354
2) Free Via의 설정 354
3) Free Via 만들기 357
4) Test Point Via의 설정 358
5) Test Point Via 만들기 359
6) 비아의 종류 변경하기 359
9.7 점프선 연결 360
9.8 Cleanup Design 363
9.9 배선 검사 365
1) 배선규칙 위반 검사 365
2) 배선 완료 확인 368
9.10 SmartRoute 369
1) SmartRoute 시작하기 369
2) SmartRoute 환경설정 371
3) Route Synopsis 보고서 374
4) SmartRoute 실행하기 374
10장 거버 파일 만들기
10.1 스왑 파일 만들기 378
10.2 문자 추가와 부품번호 정렬 379
1) 보드에 문자 입력 379
2) 부품번호 정렬 380
10.3 동막하기 382
1) Copper Area 382
2) Anti-Copper 383
3) Copper Pour 384
10.4 보드의 크기 표시 385
10.5 거버 파일 만들기 386
1) 거버 파일 이해하기 386
2) 거버 파일 만들기 386
3) 거버 파일의 내용 확인하기－Gerb Tool 396
11장 풋프린트 라이브러리 만들기
11.1 풋프린트 이해하기 402
1) 풋프린트 라이브러리 402
2) 풋프린트 값의 형식 403
3) 풋프린트 라이브러리의 종류 406
11.2 새로운 풋프린트 만들기 410
1) 라이브러리 매니저 구동하기 412
2) 패드스택 만들기 415
3) 패드 만들기 420
4) Package Outline 그리기 422
5) Place outline 만들기 424
6) 텍스트 이동하기 425
7) 기준점 이동 427
11.3 풋프린트 라이브러리 저장하기 428
11.4 FND의 풋프린트 라이브러리 만들기 430
1) 풋프린트명 지정하기 431
2) 풋프린트 만들기 432
12장 직접 PCB 보드 만들기
12.1 보드 파일 설정하기 441
1) Layout 실행하기 441
2) 전략 파일 불러오기 442
3) 레이어 색상 설정 443
4) 편집 창의 표시 단위와 그리드 설정 444
5) 보드 외곽선 만들기 444
12.2 부품 배치하기 445
12.3 부품번호 재설정 및 정리 448
12.4 네트 만들기 451
1) Spreadsheet()로 네트 만들기 451
2) Connection()를 이용해서 직접 네트 만들기 455
3) 네트 수정과 최적화 456
12.5 배선하기 457
12.6 동막처리 459
12.7 밀도그래프 460
12.8 거버 파일 만들기 461
1) Post Process Setting 461
2) 리포트 작성 462
13장 Layout 인터페이스와 환경설정
13.1 Capture와 Layout의 인터페이스 466
1) Annotate 466
2) Cross Probing 468
13.2 Layout의 환경설정 471
1) System Settings 471
2) Color 474
3) Color Rules 475
4) Auto Backup 476
5) Global Spacing 476
6) Placement Strategy 478
7) Place Settings 481
8) Route Strategies 482
9) Route Setting 488
10) Fanout Settings 490
11) Thermal Relief Settings 492
12) Jumper Setting 493
13) Free Via Matrix Settings 494
14) Test Point Settings 495
15) Components Renaming 496
16) Gerber Settings 496
17) Post Process Settings 498
18) User Preferences 500
3부. 실습예제 따라하기
14장 예제(1) 따라하기 : 단안정 멀티바이브레이터
14.1 회로도면 작성하기 509
1) 프로젝트 파일 만들기 509
2) 부품배치 511
3) 부품의 속성 바꾸기 512
4) 부품연결 513
14.2 네트리스트 파일 만들기 515
1) 풋프린트 값 지정하기 515
2) Annotate 실행 516
3) Design Rules Check 실행 518
4) Bill of Materials 519
5) Cross reference parts 521
6) 네트리스트 생성하기 522
14.3 PCB 설계하기 525
1) 보드 파일 만들기 525
2) 보드의 레이어 지정하기 526
3) 레이어의 색상 설정 527
4) Layout 디자인 창의 표시단위와 그리드 설정 529
5) 보드 외곽선 만들기 530
6) 부품 배치 531
7) 부품배치 상태 확인 532
8) 네트 배선 533
9) 배선 에러 검사 535
10) 네트의 배선상태 확인 537
14.4 거버 파일 만들기 538
1) 보드에 문자 입력 538
2) 부품번호 정렬 539
3) 동막하기 539
4) 보드의 크기 표시 540
5) 거버 파일 만들기 540
15장 예제(2) 따라하기 : 64-bit RAM 구동 회로
15.1 회로도면 작성하기 550
1) 프로젝트 파일 만들기 550
2) 계층구조 회로도면 구성하기 550
3) 회로도면 작성하기 553
15.2 네트리스트 파일 만들기 555
1) Annotate 실행 555
2) Design Rules Check 실행 555
3) Bill of Materials 556
4) Cross reference parts 556
5) UPD 파일을 이용하여 풋프린트 일괄 지정하기 557
6) 네트리스트 생성하기 560
15.3 PCB 설계하기 561
1) 보드 파일 만들기 561
2) 보드의 레이어 지정하기 561
3) 레이어의 색상 설정 562
4) Layout 디자인 창의 표시단위와 그리드 설정 562
5) 보드 외곽선 만들기 563
6) 부품 배치 564
7) 부품배치 상태 확인 564
8) 네트 배선 565
9) 배선 에러 검사와 배선상태 확인 566
15.4 거버 파일 만들기 567
1) 스왑 파일 만들기 567
2) 보드에 문자 입력 568
3) 동막하기 568
4) 거버 파일 만들기 569
16장 예제(3) 따라하기 : AVR ATMEGA128 모듈
16.1 ATMEGA128의 부품 라이브러리 만들기 576
1) 부품 라이브러리 정의하기 578
2) 부품 라이브러리 만들기 579
16.2 Bridge Rectifier의 풋프린트 라이브러리 만들기 582
1) 풋프린트명 지정하기 584
2) 풋프린트 라이브러리 만들기 584
16.3 회로도면 작성하기 590
1) 프로젝트 파일 정의하기 590
2) 회로도면 작성하기 591
16.4 네트리스트 파일 만들기 592
1) Capture의 유틸리티 수행 592
2) UPD 파일을 이용하여 풋프린트 일괄 지정하기 592
3) 네트리스트 생성하기 593
16.5 PCB 설계하기 594
1) 보드 파일 설정하기 594
2) 보드의 레이어 지정하기 595
3) 레이어의 색상 설정 595
4) 창의 표시단위와 그리드 설정 596
5) 보드 외곽선 만들기 596
6) 부품 배치 597
7) 전원과 접지 네트를 플레인 레이어에 연결 598
8) 배선에 사용되는 객체간의 폭을 설정 600
9) 배선에 사용되는 네트의 폭 설정 601
10) ATMEGA128 부품의 팬아우트 처리 602
11) 네트 배선 606
16.6 거버 파일 만들기 608
1) 보드에 문자 입력 608
2) 동막하기 608
3) 거버 파일 만들기 609
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