Tutorial Eagle

Tutorial de EAGLE Layout Editor

Por: Juan Felipe Duque G.

Fac. de Ingeniera

Universidad de Antioquia

Introduccin:

Actualmente toda ingeniera tiene entre sus materias las que comprenden el diseo decircutos electrnicos. Existen algunos mtodos para hacer los circuitos impresos, desde elempleo de contact hasta la transferencia del tner de una fotocopiadora. En sta ltima seenfocar este tutorial, y en el manejo bsico del programa EAGLE.

Informacin general:

El programa EAGLE es propiedad de la empresa Cadsoft (http://www.cadsoft.de/). Eneste momento la ltima versin del programa es la 4.11. Descrguela desde el website delfabricante e instlela, o si lo prefiere, haga clic en el link de la versin deseada:

EAGLE 4.03EAGLE 4.11

Tutorial: Montar una fuente regulada de 5V

Con este tutorial lo que pretendo es ensear a travs de un ejemplo muy comn, como lopuede ser una fuente DC.

El lector deber ejecutar este tutorial e EAGLE al mismo tiempo, para as guiarse y verficarque lo que hace es correcto.

Lo primero que debe hacerse es abrir el programa obviamente. Bsquelo en su meninicio bajo el nombre de EAGLE Layout Editor

1.

Apenas haya abierto el programa, se encontrar con el panel de control:2.

Untitled Document file:///C:/Users/RAL~1/AppData/Local/Temp/Rar$EX00.056/Tutorial...

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3. Lo primero que hay que hacer es crear el diagrama esquemtico, que es donde el lectorensamblar todos los componentes del circuito. Dirjase a File --> New --> Schematic.

4. Le aparecer una ventana como sta:

En esta ventana es donde Ud. empezar a poner los componentes que conforman sucircuito. Una til herramienta que yo empleo para mis diseos es el uso de la plantilla(grid), la cual hace que todo quede ms ordenado y legible. Para activarla, haga clic en elbotn escriba grid en la lnea de comandos. Seleccione display on y mm en unidades.

5. Ya tenemos nuestro espacio listo. Lo que hay que hacer es empezar a ponercomponentes, lo cual se hace desde el botn ADD:


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6. Al hacer esto, se despliega un catlogo de componentes el cual est compuesto por:

7. Comencemos por el componente ms importante: El transformador. Para buscarlo, seescribe la palabra "*transformer*" (incluyendo los asteriscos), lo cual har que elbuscador revise todas las libreras en busca de los componentes en cuyo nombre estcontenida la palabra transformer. Esta notacin con asteriscos es necesaria porquemuchas veces uno no sabe cmo se llama el componente.


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Sin embargo, montar un transformador en la baquelita es ms bien incmodo.Usualmente los componentes voluminosos que requieren de ventilacin son montadosen el chass del circuito y no en el circuito impreso, entonces vamos a hacer uso de losespadines, los cuales nos permitirn crear una conexin que salga del circuito impreso yse dirija al transformador.

Para ahorrar tiempo, los espadines estn en la librera solpad, escoje el componenteLSP10, el cual es un espadn de 1mm de grosor:

8. Haz clic en OK y el cursor se transformar en el componente. Con el botn derecho delmouse le puedes dar vueltas y si tienes scroll, rueda hacia adelante para acercarte yrueda hacia atrs para alejarte.


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9. Bueno, ya hemos puesto nuestros primeros componentes. Ahora vamos a practicar laconexin con otros componentes. Primero busquemos el componente que sigue, el cuales un puente rectificador. En el botn ADD, escribe *rectifier* y dale ENTER.

Ac yo escog el componente 1KAB, por ser el ms pequeo. Luego lo ubicamos de lamisma manera como pusimos los espadines, a punta de mouse. Una opcin bastanteprctica, a la hora de disear tus circuitos es la llamada fit, la cual hace que el circuito seencaje en la pantalla para que lo puedas ver lo ms grande posible:

10. Bueno, ahora vamos a conectar estos dos componentes. Se hace clic entonces en laherramienta Wire, la cual sirve para interconectar los componentes.


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11. El mouse se convierte en una crucecita, y para trazar una conexin, se hace clic en ellugar donde comienza y doble clic en el lugar donde termina. Este ltimo doble clic espara evitar que la herramienta quede activa. Si se necesitan conectar varioscomponentes, las tierras por ejemplo, se hace un clic en cada una de las conexiones y elprograma las conectar. Si queda en un ngulo muy fuerte por encima de otroscomponentes, haz clic con el botn derecho del mouse y vers cmo cambia la lnea.

Algo que debemos hacer despus de cablear estos componentes es revisar que s lohayan hecho bien. Para realizar esta comprobacin est la herramienta show:

Esta herramienta sirve para iluminar las pistas y los componentes conectados a ellas. Paraemplearla se hace un clic en el botn del ojito y luego se hace clic en la pista.

De ser posible, esta herramienta ser aplicada cada vez que se aada un nuevocomponente cuando se hagan cambios sustanciales al circuito.


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NOTA IMPORTANTE: En este momento de la creacin del circuito les puede pasar losiguiente, en especial a los usuarios de WinXP. Despus de poner varios componentes, lespuede pasar que los componentes "desaparecen" y el cursor empieza a actuar como situviera la estela activada. Lo que les toca hacer ac es guardar el trabajo y reiniciarEAGLE.

12. Este procedimiento se repite con los dems componentes obteniendo as elesquemtico completo:

NOTAS IMPORTANTES: Es importante tener en cuenta, al momento de agregar uncomponente, que sus dimensiones s sean las correctas, ya que es un complique a la horade instalar los componentes. Algunas ayuditas sobre los componentes ms comunes:

Resistencias de 1/4 W = R-US_0207/12Resistencias de 1/2 W = R-US_0309/12Capacitor electroltico pequeo = CPOL-USTT2D5Capacitor electroltico grande = CPOL-USTT5D10

Con el tiempo Ud. hallar los componentes que vaya necesitando, solo se necesita unpoquito de paciencia. No olvide que US significa que el smbolo es de Estados Unidosmientras que EU significa que es de la Unin Europea.

13. Ahora viene la parte interesante: La fabricacin del circuito impreso. Cuando estseguro de que el esquemtico no le falten componentes, y todos ellos estn debidamente


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conectados, es hora de crear la board. Para comenzar, haga clic en el botn board,ubicado en la parte superior izquierda del rea de trabajo.

14. Cuando haga clic, le aparecer un mensaje dicindole que la board no existe, y lepregunta que si quiere crearla. Haga clic en OK.

15. Le aparecer la pantalla anterior. El cuadro blanco es la baquelita en la cual semontarn los componentes. Con la ayuda del mouse, ubique los componentes en labaquelita, de tal manera que queden organizaditos y lo ms compacto posible.

Para trabajar ms cmodamente, ac tambin puede activar la plantilla grid. Yo ac laempleo slo al principio, ya sea para centrar los circuitos integrados y alinear lasresistencias, despus la quito. Y siempre manejo las unidades de medida en milmetros(mm).

16. Como la baquelita predeterminada es ms bien grandecita, emplee la herramientamove para reducirle el tamao, y guese por las medidas del cuadro.


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17. Ac voy a emplear una baquelita de 4x4, dado que el circuito no es complejo.Despus de organizar los componentes con el mouse, la board se debe ver ms menosas:

18. Cuando est satisfecho con la ubicacin de los componentes, viene la parte mstensionante: el autoenrutado.

Esta herramienta es la que traza las pistas entre los componentes, muchas veces a travsde los ms recnditos orificios y caminos.

El autorouter se accesa desde su botn:

19. Cuando hace clic en este botn, aparece el men del autorouter:


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Todas las "routes", incluyendo la top y la bottom, son las capas que tendr la baquelita.Para la gran mayora de los circuitos, con una capa es suficiente. Esta capa usualmente esla de abajo, o la Bottom.

Los smbolos -, /, \ y * son para determinar los ngulos que se formarn en las pistas ensu recorrido por la baquelita, es decir, si se selecciona por ejemplo el guin, las pistassaldrn casi todas rectas y perpendiculares en sus esquinas. Ac yo siempre escojo elasterisco, ya que esto hace que las pistas queden ms redondeadas en sus esquinas.

Bueno, habiendo configurado todas las capas en N/A, excepto la ltima (bottom) que sepone en asterisco, el autorouter est listo para funcionar. Dele OK y el programaempezar a trazar todas las vas posibles para interconectar los componentes.

Si le da un 100.00% a la primera vez, considrese afortunado(a), ya que en casocontrario le tocara reubicar los componentes para que las pistas se pudiesen trazar.

En caso de que el autoenrutado no le d 100.00%, debe deshacerlo, reubicarcomponentes y ejecutarlo nuevamente. Para deshacerlo, yo escribo "ripup;" en la lnea decomandos, y cuando sale el avisito preguntando que si quiero deshacer todas las pistas,le digo que s. El circuito queda pues en su estado inicial.

20. Para cambiar los parmetros de diseo (grosor de pistas, espacio entre ellas, etc...)haga clic en DRC (Design Rule Check):


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Con esta herramienta Ud. podr cambiar los parmetros de diseo del circuito, porejemplo, para engrosar las pistas. El men emergente es el siguiente:

De todas las pestaas, las ms importantes son Clearance, Distance y Sizes

CLEARANCE: Ac se define la claridad del circuito, es decir, se decide qu tanseparadas quedan las pistas entre s. Cuando la board es sencilla, yo le meto valoresgrandes, por ejemplo: en todos le doy de a 20 mil.DISTANCE: Ac se definen la distancia entre las pistas y el borde de la baquelita ascomo la distancia entre los huequitos. La que yo cambio es la primera, para cuandonecesito que una pista me pase cerquita al borde. Nunca cambien la segunda, de locontrario los integrados no cabrn en la placa.SIZES: Se configura el ancho de las pistas y de los huequitos. Si se puede y hayespacio, es mejor aumentar el ancho de las pistas, a casi 50mil. La otra nunca la heensayado.

Si cambiamos el grosor de las pistas a 30mil, y aplicamos el autorouter, obtendremos unaboard as:


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21. Cuando estemos seguros de que la board est lista, sin puentes (lneas verdes que setrazan cuando la pista no tuvo por dnde pasar) y con el grosor correcto, podemosproceder a su impresin.

Sin embargo, slo necesitamos una parte de lo que vemos en la pantalla, porque en labaquelita no pueden quedar los componentes. Se hace uso entonces de la herramientadisplay:

Esta herramienta nos permite quitar capas de lo que vemos. Para ver slo las pistas, sedeben desactivar las capas 21 y 22, tplace y bplace respectivamente:

Al desactivar estas capas, el impreso queda as:


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sto es lo que se imprime, a escala 1:1. Si se cuenta con impresora lser, se puedeimprimir directamente en un acetato. De lo contrario, si se tiene impresora matricial deinyeccin, se imprime en papel normal y luego se fotocopia a un acetato.

Para hacer el impreso, les pego el contenido de una pgina web muy completa.

FABRICACION CASERA DE CIRCUITOS IMPRESOS

Presento ac una tcnica sencilla que he empleado durante mucho tiempo para confeccionar mis prototipos de forma econmica y rpidaa una calidad muy aceptable. Usted desarrollar la tcnica con el tiempo y segn su habilidad. Bsicamente consiste en transferir el

toner de una imagen fotocopiada en un acetato, hasta el cobre virgen de una baquelita comercial. Nota:cuando imprimas trata de producirun original con todos los prototipos que te quepan eso no te aumentara el costo de la fotocopia y te permitir tener mas de un intento en

caso de daar algn acetato y mientras aprendes la tcnica.

Preparacin de la superficie del cobre. Debers desengrasar la superficie del cobre. Emplea jabn desengrasante delavaplatos y utiliza una esponja de ollas no abrasiva; como la Scotch Brite de 3M. Lava generosamente con agua, cuidando que en tus

dedos al lavar no quede nada de este jabn. Seca con algo muy limpio, ojal papel desechable. Nunca utilices servilletas con perfume,pues pueden volver a engrasar el cobre.

Una vez seca la lamina, toma una plancha casera de ropa y calienta la superficie del cobre, la plancha deber estar caliente, nopresiones demasiado por que se te podra levantar el cobre, coloca luego el lado del acetato que soporta la imagen o tinta y enfrntalo

contra la superficie caliente y desengrasada. Este paso sirve para hacer una primera adherencia al cobre.

Luego toma una mota de papel desechable y presiona fuertemente el acetato contra el cobre por medio de movimientos circulares, miramuy bien que el toner se adhiera lo mas fuerte posible al cobre, esto se nota verificando la no-existencia de burbujas de aire o corrugasen el acetato adherido al cobre, si notas que el cobre se enfra antes de una buena adherencia, puedes aplicar mas calor con la plancha a

la baquelita, pero cuidando que el calor no sea demasiado por que podran correrse las lneas o aplastasen distorsionando la imagen.


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Un truco que yo empleo es colocar el acetato adherido al cobre boca abajo y aplicar el calor por detrs o por el lado de la baquelita,pero pongo adelante un trapo con el fin de emparejar la presin de la plancha.

Continua luego los movimientos con la mota de papel y por unos tres minutos luego humedece un poco la mota en agua fra pero hazlorpido y trata de enfriar las superficies adheridas hazlo por 30 segundos y luego deposita el sanduche en agua fra, djalo unos 10segundos y retira con mucho cuidado el acetato. Si la adherencia y desengrase fueron buenos, el impreso saldr muy bueno de locontrario las pequeas imperfecciones se corrigen con un marcador de tinta indeleble para evitar el ataque qumico en zonas no

deseadas. Una ves tengas la imagen transferida al cobre debers preparar la solucin de ataque qumico, toma algo as como mediopocillo de cloruro frrico y disulvelo en agua caliente como a 70 grados trata de no inhalar los gases de la reaccin al disolver. Una

ves disuelta la solucin, toma una cubeta donde te quepa la lamina de cobre y procede a agitarla suavemente como muestra la animacin.

Esto se hace con el fin de oxigenar la solucin, que mejora la rapidez y calidad del ataque qumico, si tu impreso es muy grande o ladisposicin exige retirar mucho cobre, podra suceder que durante la agitacin la solucin se te sature o se te agote qumicamente. Estesntoma se puede verificar con el grado de coloracin verde de la solucin de la cubeta y es cuando el color pasa de rojizo a verdaceo

si esto pasa cambia la solucin por solucin nueva. Toma la cubeta con tus dos manos y procede a inclinarla de lado a lado.

Cuando termines de retirar todo el cobre lava muy bien la baquelita y scala con un algodn empapado en thinner, retira el toner delcobre y luego procede a perforar los agujeros. Usa un minitaladro con broca de 1/32 de pulgada, el taladro no debe vibrar mucho y debeestar muy bien centrada la broca, ojal usar un taladro de velocidad variable, no intentes usar taladros grandes, puedes daar la broca

no sobra decirte que en todas estas operaciones protege tus ojos con gafas, sobretodo si usas para perforar un moto-tool ( Dreemel ).


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Al acabar todos los huecos, limpia las rebadas de los taladros con la misma esponja, luego lava y seca. Despus procede a proteger lasuperficie contra el oxido causado por tus dedos o el medio ambiente, para esto toma laca transparente en aerosol de buena calidad y

roca el lado del cobre, pero hazlo de lejos con el fin de que la capa de laca sea muy delgada tan delgada como se pueda. Si no te quedadelgada podras tener problemas al soldar si se te va la mano con la laca retrala con el tinner muy bien y repite la operacin.

Un mtodo mas automtico para revelar la imagen, en lugar de la cubeta que te ocupa mientras podras estar haciendo otra cosa esfabricar un tanque de revelado como te indicare a continuacin con laminas de acrlico construye un tanque como se muestra en la

animacin y por medio de una manguera pequea aplcale el aire de un motor de pecera, este mtodo acorta los tiempos y aumenta lacalidad del ataque qumico.

NOTA: Si no tienes taladro y lo quieres hacer, te recomiendo esta idea yo la use cuando fui estudiante; consguete un comps con lassiguientes caractersticas debe tener un sistema de soporte de la punta metlica tipo mediacaa, corta la media caa con una sierra y

mntala sobre un buje de acople que una de forma alineada el eje de un motor pequeo y la media caa como se muestra en el grfico,puedes usar el motor de un secador de pelo o un juguete.

Cuando requieras realizar impresos a dos caaras, aun no experimento con la metalizada de agujeros; aunque no es dificil yo hago lo


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siguiente. La capa top la imprimo real y la capa down la imprimo virtual, luego simplemente transfiero una cara pero cuando la llevo albao de ataque protejo con laca la otra cara, al acabar el ataque limpio el barniz y el toner transfiero la otra cara pero antes realizo losagujeros que en este caso serviran para hacer que las dos caras encajen exactamente con el impreso caliente colocamos el otro acetatocon mucho cuidado y cuidando que los huecos comunes ajusten a esta nueva cara y al final protegemos con barniz la imagen impresa

anterior, esperamos a que seque o aceleramos el proceso de secado con un secador de pelo. Llevamos al ataque quimico,y asi yatenemos un impreso de dos caras.

Cuando utilices impresos con base de fibra de vidrio al cortar y perforaar no inhales el povito que resulta tapate la nariz o toma unamascarilla. Para cortar perforar los impresos ya que algunos componetes como conectores y suiches requieren perforacciones

adicionales y de formas que no siempre son agujeros yo utilizo un moto-tool pero he aprendido que las brocas y fresas que vendeDreemel son algo costosas yo simplemente voy a una tienda de articulos dentales y compro fresas y discos de carburo son de la misma

calidad y hasta diamantados y cuestan mucho menos.

Observa que practico es este mandri;l sujeta la broca por un sistema de prisioner. Debes procurar que el tornillo sea corto para evitarcabeceo y vibracin del taladro.

Ten precaucin al manipular el cloruro frrico aunque no es letal mancha la ropa, el piso y hasta tu piel. El no esta considerado comocancergeno pero aun no te confes. Este compuesto es altamente higroscopico y esto causa que se precipite mantenlo tapado siempre en

recipientes que sean vidrio o sintetico. este compuesto lo puedes comprar en pequeas cantidades en una tienda de articulos electronicoso por libras en un almacen de productos quimicos, es muy barato por libra.


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