P R O G R A M S T U D I F I S I K A – F M I P A I T B
LABORATORIUM LABORATORIUM ELEKTRONI ELEKTRONIKA KA DAN INSTRUMENTASI INSTRUMENTASI
MODUL 09
Modul Pengenalan Pengenalan Cadsoft Eagle 1 TUJUAN
Praktikan dapat mengenal software EAGLE dan merancang desain skematik dari rangkaian elektronika. Praktikan dapat membuat desain PCB siap cetak.
2 PERSIAPAN
Pengeta Pe ngetahuan huan das dasar ar tentang te ntang PCB, istil istilah ah skematik, dan istil istilah ah board. board . Mengetahui ciri PCB yang baik. Mengenal berbagai macam contoh PCB yang bagus dan unik.
3 PERALATAN PRAKTIKUM
PC/Note PC /Notebook book terin ter insta stall ll software softwa re Cadsoft Cads oft EAGLE. Pada modul modul ini dicontohkan dicontohkan dengan menggunakan Cadsoft EAGLE 6.5.0 Pada Pa da proses penginstalan, penginstalan, dipi dipillih mode mode ‘Run as Freewa Fre eware’ re’ Mouse. Adaptor (re komendasi). komendasi).
4 DASAR TEORI EAGLE merupakan singkatan dari Easily Applicable Graphical Layout Editor. EAGLE merupakan salah satu sa tu software softwar e komputer komputer yang dapat digun digunakan akan untuk untuk merancang meranca ng skematik dan PCB P CB dari rangkaian elektronika. Tujuan Tujuan utama dari penggunaan Cadsoft Cads oft EAGLE adalah ada lah untuk untuk menciptakan desain des ain PCB. EAGLE memungkin memungkinkan kan kita kita untuk meranc mer ancang ang PCB PC B dengan atau ata u tanpa melaui desain des ain skematik. ske matik. Namun Na mun metode yang lebih lebih umum digunakan digunakan adalah ada lah mer meranc ancang ang desain des ain skematik terlebi ter lebih h dahulu sebelum se belum mendesain mendes ain PCB. PC B. Sehingga Sehingga EAGLE memil memilik ikii dua jenis jenis lembar kerja, ke rja, yaitu tampi ta mpilan lan untuk de sain sa in skematik, ske matik, dan tampilan untuk desain PCB.
Tampilan awal EAGLE.
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
1
Lembar kerja desain skemak.
Lembar kerja desain PCB.
Menu bar berisi semua menu yang dibutuhkan dalam proses desain. Toolbar berisi bagian dari menu bar yang berfungsi untuk mengatur tampilan (zooming), dan selector toolbar berisi bagian dari menu bar yang akan sangat sering digunakan dalam proses desain skematik dan PCB sehingga diletakkan ditempat yang dapat dijangkau dengan satu klik untuk memudahkan pekerjaan. Karena selector toolbar merupakan tools yang digunakan untuk pengaturan komponen meliputi jenis kompone n, posisi, nama, sampai jalur yang ingin dibuat.
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
2
5 TUGAS PENDAHULUAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Tuliskan alasan utama diperlukannya software untuk mendesain PCB ! [Nilai 15] Tuliskan langkah (garis besar) dalam mendesain PCB yang siap untuk dicetak ! [Nilai 20] Sebutkan kelebihan dan kekurangan dari Cadsoft Eagle dalam mendesain PCB ! [Nilai 20] Sebutkan minimal empat parameter untuk sukses dalam mendesain PC B ! [Nilai 35] Sebutkan minimal dua lokasi pencetakan PCB di Kota Bandung! [2] Screenshoot dan print contoh PCB yang menurut Anda baik dalam segi peletakan komponen, ukuran, dan juga kerapihan. [Nilai 8]
6 LANGKAH PERCOBAAN 1. Pada tampilan awal, pilih File New Project 2. Ketikkan nama folder yang akan digunakan untuk menyimpan projek (misal: elektronika)
Membuat skemak b aru.
3. Dari folder elektronika tersebut klik kanan, lalu New 4. Kita akan mendapatkan tampilan seperti Gambar 2. Simbol
Nama Info
Schematic
Fungsi Melihat properties dari suatu komponen
Show
Melihat komponen apa saja yang terhubung dengan jalur tertentu
Move
Untuk memindahkan komponen
Copy
Untuk mengkopi komponen di lembar kerja
Group
Menyeleksi sebagian komponen
Rotate
Memutar komponen
Delete
Menghapus komponen dan jalur
Add Name
Menambahkan komponen ke dalam lembar kerja Name berguna untuk menamai jalur atau pin/kaki komponen.
Net
Menghubungkan kaki-kaki/pin komponen
Label
Memberi label pada jalur agar mudah dikenali Selector toolbar yang akan sering digunakan dalam desain skemak.
5. Klik Add pada selector toolbar, sehingga muncul kotak dialog ADD 6. Untuk memudahkan pencarian komponen, ketikkan komponen yang akan di cari yang diawali dan diakhiri dengan tanda bintang (*). Misal ingin mencari mega8, maka diketikkan *mega8*
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
3
7. Untuk satu nama komponen, kemungkinan akan ada beberapa library. Maka dari itu, harus disesuaikan dengan komponen yang akan dipakai (dapat dilihat pada kotak sebelah kanan-atas (Gambar 5)). Penyesuaian yang dilakukan berupa jarak lubang (biasanya standar, 0.254mm), jumlah kaki, dan jenis kaki (lubang (dip) atau SMD). Sehingga sebelum mendesain, setidaknya sudah mengetahui bentuk fisik dari komponen yang akan digunakan.
Kotak di alog ADD, tempat memasukkan komponen ke lembar kerja EAGLE schemac.
8. Pada modul ini, komponen yang akan dimasukkan kedalam lembar kerja adalah OPAMP jenis UA741, Potentiometer jenis 3RP/1610N, Photo element (biasa disebut LDR) jenis V1060_21, Resistor jenis 0207/7, Transistor jenis 2n3904, LED jenis LED5MM, dan pinhead jenis 1x2. Untuk memasukkan VCC dan GND tidak perlu menambahkan tanda bintang (*) pada kolom Search. Lalu semua komponen disusun seperti Gambar 6.
Desain skemak
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
4
9. Dengan Ne t di selector tool, kita hubungkan kaki-kaki komponen. Ingat, tarik garis dari ujung kaki komponen, agar komponen benar-benar terhubung. Sehingga desain menjadi seperti Gambar 7. 10. Setelah di save (Ctrl+S), maka pilih File Switch to board. Dengan begitu, desain skematik telah selesai, dan akan beralih ke desain papan sirkuit PCB.
Desain skemak yang telah terhubung kaki/pin komponennya.
Tampilan awal lembar kerja desain PCB.
11. Semua komponen di-drag ke dalam kotak putih dengan
Move dari selector tool.
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
5
12. Setelah di-drag lalu komponen disusun sedemikian rupa agar memudahkan proses unutk menghubungkan kaki/pin komponen. Contohnya seperti Gambar 9. Simbol
Nama
Fungsi
Route
Menghubungkan jalur PCB
Ripup
Menghapus jalur yang dibuat dengan menggunakan
Via
Menambah lubang tambahan pada PCB
Text
Untuk menambahkan kalimat/teks pada PCB
Route
Selector toolbar yang akan sering digunakan dalam desain PCB.
Komponen yang telah disusun.
13. Setelah komponen disusun, maka langkah selanjutnya adalah menghubungkan kaki-kaki komponen dengan Route dari selector tool. Kaki yang dihubungkan adalah kaki pada komponen yang terhubung dengan garis kuning tipis. Garis kuning tersebut menandakan bahwa kaki yang bersangkutan belum terhubung. Apabila terhubung, maka akan berubah menjadi garis biru/merah tergantung dari layer yang digunakan. Pada modul ini kita menggunakan bootom layer (bukan top layer) sehingga jalur berwarna biru. Setelah dihubungkan, maka Gambar 10 merupakan contoh PCB yang siap cetak.
Contoh desain PCB siap untuk dicetak.
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
6
Properties dari jalur yang digunakan pada PCB diatas dapat dilihat pada Gambar 11. Dalam mendesain jalur P CB, sebaiknya hindari jalur yang tertekuk 90o di setiap belokan. Untuk mengganti jenis belokan, dapat dipilih pada jenis belokan garis, dan ketebalan jalur dapat dipilih pada ‘Width’. Properes jalur P CB.
Dalam mendesain, hal yang perlu diperhatikan adalah lebar jalur dan dimensi PCB. Dalam mendesain, sebaiknya jalur yang dipakai tidak terlalu tipis, agar jalur PCB kuat dan tidak mudah lepas dalam proses penyolderan. Untuk dimensi, hal ini tergantung dari jalur yang digunakan. Semakin pendek jalur, maka dimensi PCB dapat dibuat seminimalis mungkin. Untuk dapat menentukan panjang jalur yang efisien, pendesain dituntut untuk dapat mengatur tata letak PCB agar panjang jalur yang digunakan sesingkat mungkin sehingga ukuran PCB menjadi ringkas (tidak terlalu besar sehingga biaya produksi semakin besar). Untuk estetika, pendesain dapat menggunakan masking yang berwarna (selain untuk memperindah, hal ini juga digunakan untuk mencegah korosi pada jalur P CB) dan susunan komponen yang seragam.
\ Contoh desain PCB yang baik dengan memperhakan tata letak, efsiensi jalur, dan esteka [1] .
7 TUGAS LAPORAN 1. Buatlah rancangan skematik dan board PCB untuk rangkaian pada
Gambar 15 .
Contoh rangkaian penguat instrumentasi [2] .
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
7
Rangkaian menggunakan OP-AMP 741 dan pinhead jenis 1x6 (berjumlah 6 pin). Pin ini untuk menghubungkan dua input tegangan masukan, VCC, VEE, GND, dan output.
8 REFERENSI [1] http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/adsb/adsb_en.html. [2] http://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/the-instrumentationamplifier/
LOG AKTIVITAS Penilaian log aktivitas dilakukan pada masing-maing laptop praktikan (individual).
M O D U L P R A K T I K U M E L E K T R O N I K A D A S A R –
8
