Smart Controller

OrCAD 매뉴얼과 반파/정파 전류

#1. OrCAD 기본 사용 설명

ORCAD(회로도 작성을 위한 준비부터)

회로도란?

회로의 동작을 다른 사람에게 전달하거나 동일한 것을 만들 수 있도록 하기 위한 것.

설계자의 의도를 표현한 것.ex)다이오드, 캐피시터의 삽입 이유

회로도의 기본적인 요소

부품의 명칭 또는 종류 -> 어떠한 부품을 사용하는가?

사용하고 있는 부품의 정수 -> 부품의 정수는 얼마인가?

부품 사이의 접속 관계 -> 각 부품들은 어ᄄᅠᇂ게 연결되었는가?

접속과 교차

회로도에서 부품 사이 접속 관계는 직선으로 표시

1. T자형 교차점은 접속된 것이다.

2. +자형 교차점에 점이 있으면 접속된 것이며, 그렇지 않은 것은 접속되지 않은 것

3. +자형 교차점에 반원이 있으면 접속되지 않은 것이며, 그렇지 않은 것은 교차한 것

** 2항과 3항은 한 회로도에서 중복되지 않음.

기본단위

<Capture의 기능 및 특징>

OrCad Capture program은 회로도 분석을 쉽게 하고, 상징적인 전자회로 도면을 그려서 이를 인쇄회로기판으로 실제적인 작업을 하기 위한 최종의 Netlist file을 생성하는 것이다.

기구설계프로그램과 연계하기 위한 Auto CAD, Genertic CAD 등에 필요한 DXF 파일을 Netlist작성시에 생성할 수 있으며, EDIF, VHDL, Verilog HDL과 다른 전자회로 설계 프로그램으로도 Netlist 파일을 생성할 수 있다.

Pspice Library를 포함하여 약 44,000개 이상의 많은 library를 내장

새롭게 부품 혹은 심볼을 생성하기가 쉽다.

Wire, Bus 등 연결점의 자동표현(Auto Junction), Macro 기능 지원 등의 기능 외에도 비트맵 이미지 등의 Logo File 또한 불러들일 수 있다.

명령어의 빠른 접근을 위한 Toolbar와 Tool Palette 제공, 부품 목록, 도면 정보 등의 문서화 시켜서 이를 database화 할 수 있다.

한글 Windows 상에서의 한글 서체 지원, 작성한 회로도면의 미리 보기 기능 지원, 사용의 편리성을 위한 On-line Help와 interactive tutorial 제공, Excel, Lotus 등 각종 스프레드시트 등과 파일 호환기능이 있다.

<Capture 프로그램 실행>

윈도우 시작 -> 프로그램 -> OrCAD_10.5 -> Capture(CIS)선택

Capture 초기 화면 메뉴 Bar 중에서 File -> New -> project를 선택

Analog or Mixed-Signal Circuit Wizard

Analog 또는 Analog/Digital 혼합회로 설계를 위한 Pspice Project option.

PC Board Wizard

PCB를 설계용 OrCad layout을 사용하기 위한 Project option.

Programmable logi Wizard

CPLD 나 FPGA design, Digital simulate 용 OrCAD Express를 사용하기 위한 Project option.

Schematic

Schematic 작성용 Capture를 사용하기 위한 Project Option.

ORCAD PROGRAM 사용 KEY POINT

항상 마우스의 오른쪽 버튼을 생각하면 접근하기가 수월하다.

Program 창의 메뉴 항목에 작업 수행에 따른 해당 항목을 왼쪽 마우스로 클릭하면 활성화 되고, 그 상태에서 오른쪽 마우스를 클릭하며 그 작업에 관련된 option이 나타나게 된다.

일반적으로 어떤 작업의 속성을 보기 위해서는 객체 활성화-> 오른쪽 마우스 -> Edit Properties를 선택하면 되고, 그 작업을 빠져나가려면 오른쪽 마우스 -> End mode(End command)를 선택하면 된다.

OrCad Program에서는 Excel과 같이 Spreadsheet data를 관리하므로 작업 관리 및 Editing이 빠르고 편리하다.

Capture For Window 기본 정보

opj (OrCAD project file) - design file과 해당 programme을 link시켜주는 file.

drc - 실제 회로도를 담고 있는 design file.

alb - 파트와 심볼정보를 담고 있는 file.

upd - 회로도에 쓰인 부품안에 파트의 속성을 포괄적으로 집어넣을 때 사용 되는 file.

swp - layout상에서 변경된 정보를 capture상에 적용 시키는 파일.

drc - 전기적인 rule의 검사결과가 저장되는 파일

bom - 부품 목록이 저장되는 파일

xrf - 회로도에 쓰여진 part의 정보를 담고 있는 파일

mnl - 핀과 핀간의 연결 정보와 footprint정보를 담고 있는 파일

#2. OrCAD 메뉴얼

OrCAD 주요 단축(HOT) Key

줌인(마우스포인트를 기준으로) : I

줌아웃 : O

줌센터 : C

repeat : F1

Any angle wire = shift + mouse

Mirror horizonatally: h

only move part : Alt + mouse

redraw :F5

select copy : ctrl + mouse

회로도의 구조

1.단면 구조

2.평면 구조

3.계층구조

1. 단순 계층 구조

2 복합 계층 구조

단면구조

회로도면 구조의 가장 기본적인 형태 한 장의 도면으로 만 구성되어 있다.

부품의 어ᄄᅠᆫ pin과 연결될 다른 pin간에서 보통 wire를 사용하여 연결

거리가 먼 경우나 도면을 깔끔하게 구성 해기 위해 Bus나 nex alias를 사용한다.

Net Alias

Bus와 Bds entry

버스에는 별도의 다렙ㄹ을 붙혀준다.

<평면 계층 구조)

단일 구조 형태0에서 manager창의 schemick 폴 더 아래엥있는 page가 여러 개 생성되는 형태.

OFF-PAGE Connector 기능

(flast rwh, onsecc구조)

계층 구조(단순, 복합)

회로도의 임의의 영역을 다른 계층의 도면으로 관리하는 경우 사용되며 project manager창의 schematic 폴더 아래에 또 다른 schematic 폴더가 존재하는 형태로 나타난다.

계층 구조를 구성하는 3가지 요소

1. Hierarchical block

2. Hierarchical pin

3. Hierarchical port

계층 구조는 계층간 연결 형태에 따라 단순 계층 구조와 복합 계층구조의 2가지로 나누어 볼 수 있다.

<Generic, 계층 구조 port기능>

계층 구조 + 플랫 구조 + 원 시트 구조

주의> 위의 모든 구조가 사용 가능 하지만 플랫 또는 원시트에 계층구조 port사용시 DRC 확인 시 상호 연결 checking이 되지 않음.

평면도면 -> off-page Connector사용

계층도면 -> 계층 port를 사용

<ORCAD CAPTURE For Windows 환경>

1. Capture 작업환경(3개의 Window로 구성)

Project manager window

디자인 파일을 생성하거나 오픈할 때 사용하는 윈도우로 상위 도면과 하위 도면의 연결구조 상태를 볼 수 있으며, 해당도면에서 생성되는 라이브러리(디자인 캐쉬), 보고서 파일과 도면 정보 검사 파일 등의 파일들을 포함하고 있는 전체 작업 진행을 관리하는 창이다.

Schematic page editor window

회로설계의 작성이 이루어지는 창이며, 매니저 창이 활성화 되었을 때와 회로도 창이 활성화 되었을 때 각각 메뉴 항목이 달라지게 된다. Parts나 심볼 작성시에는 part editor windows라 한다.

Session log window

도면 완성 후 작업이 진행되는 내용을 표시하는 창

부품의 참조 명칭(u1, u2...)을 결정하는 annotate(update part reference)의 내용과 도면검사 기준설정인 ERC(error rules check)에 따른 도면 검사 (DRC: 디자인 룰 체크)를 실행한 결과 기록, 넷리스트 생성에 따른 내용 등을 나타낸다.

5가지 capture bar의 종류

title/menu/tool/status bar/tool palette

title bar: orcad capture의 로그 표시된 바로서 전체 화면의 복귀, 확대, 닫기를 관리한다.

menu bar: 파일의 저장, 닫기와 편집뿐 아니라 전체적인 작업을 관리하는 tool 메뉴, 도면 작성을 위한 place메뉴, 환경 설정을 위한 options 메뉴 등으로 구성되어 있다.

tool bar: 새로운 파일 생성과 오픈, 세이브, 도면의 확대, 축소의 기능과, annotation, 디자인 룰 체크, 넷리스트 생성 등 전체적인 작업을 진행하는데 필요한 기능을 아이콘으로 표시해 놓은 bar이다.

Annotate(업데이트 파트 레퍼런스): 부품의 참조명칭 부여하는 기능.

back annotate: 회로도의 게이트와 핀의 교체

디자인 룰 체크: 회로도의 디자인 규칙 위반 사항 검사.

Create 넷리스트: 회로도의 부품과 선 연결정보 파일 작성.(여러가지 포맷 제공)

Cross reference part: 회로도의 부품 사용 경로와 각 정보를 포함하는 교차 참조 보고서 파일 작성.

bill of materials: 회로도에 사용된 주품의 개수, 종류, 수량, 주품 값 등을 포함하는 부품 목록 보고서 파일 작성.

#3. OrCAD 메뉴얼

<Tool palette>

place junction: 배선과 배선의 접속점 표시.

place bus entry: 버스와 일반 wire와의 연결 부분 지정.

place power: 회로도에 전원 신호 연결.

place ground: 회로도에 접지신호 연결.

place hierarchical block: 회로도에 계층구조의 블록 설정.

place port : 계층구조 핀과 연결되어 사용되는 포트

place pin : 계층구조 블록 위에 핀 배치

place off-page connector : 평면 구조의 회로도 연결 시 사용 되는 포트.

place no connect : 부품의 pin에 배선 등을 연결시키지 않을 때 사용.

place line : 전기적 속성을 지니지 않은 선

place polyline : 전기적 속성을 지니지 않은 일반 다각도 선 그리기

place rectangle : 직사각형 그리기

place eclipse : 타원형

place arc : 반원

<Status Bar>

현재 도면에서의 상태, 마우스 포인터가 가리키는 좌표와 현재 사용자가 선택하고 있는 객체의 개수 등을 표시하는 바이다.

//부품 검색 도중 부품명이 생각나지 않을 때는 *또는 ?를 사용하여 검색하면 된다.

//*는 자릿수를 무시하고 ?는 넣는 개수만큼 자리수를 인식하여 검색해준다.

Bus entry를 제외하고는 대각선 와이어는 사용하지 않는다.

Place Net Alias

배선에 라벨을 붙이는 기능을 한다.

#4. 반파정류/전파정류

한전에서 공급하는 가정용 전기는 AC 220V/60HZ이다. 이것을 5V 전기로 바꾸고자 하면

1. AC - DC Converter로 교류전기를 직류 전기로 바꾸고

2. Trans로 감압한 후 정류 시켜 주면 된다.

정류작용 - 반파정류/전파정류

반파정류는 다이오드를 하나만 사용하여 한쪽으로 나오는 전류만 사용하는 것이고

전파 전류는 다이오드 4개를 사용하여 모든 전류를 사용하는 것이다.

리플 전기를 안정화 시켜주기 위해서 제너다이오드를 사용한다.

제어문(if~else, for)

#1. 논리연산자와 if~else구문의 확장

C언어의 코딩 후 실행을 시키면 명령어가 순차적으로 수행되는데 이 순차적인 진행을 제어하는 것이 제어문이다.

If문은 조건 값에 맞는 결과가 나오면 수행시키는 제어문이고 if~else는 참일 때와 거짓일 때를 구분하여 지정한 값을 출력시키는 제어문이다.

논리연산자

And연산자(&&)와 or연산자(||)가 있다.

And연산자는 둘 다 참이어야 참으로 표시하는 논리연산자이다.

Or연산자는 둘 중 하나만 참이 되면 참으로 표시하는 논리연산자이다.

if문에서 if() 해당 괄호 안에 들어가는 값은 참 혹은 거짓을 판별하는 문장이 들어감으로 0만 들어가지 않으면 참이 된다.

if~else~else문

//항상 if는 제일 앞에 와야 한다.

문법

해당 if~else~else구문은 다단의 else if구문이 추가 가능하다.

#2. if~else문의 활용(윤년 계산기)

윤년 계산법

조건(AND)

1. 4로 나누어 지는 연도? Y

2. 100으로 나누어 지는 연도? N

3. 400으로 나누어 지는 연도? Y

프로그램을 작성하기 위해서는 정보와 상황을 파악하는 능력이 우선시 된다. 과제가 주어지면 해당 과제를 수행하는 조건을 파악하고 수행과제를 세부적으로 나눈다. 이 때 이것을 순차적으로 파악하는 능력이 중요시 된다.

실습 - if~else문의 사용)

윤년과 평년을 구분해 주는 프로그램을 만들어보자.

#3. if~else문의 활용(짝/홀수 구분기)

짝/홀수를 구별하는 프로그램을 만들어보자.

#4. 반복문

//제어문을 통해 암호 설정을 할 수 있다.

반복문 - 똑같은 일을 반복적으로 수행하는 것이다.

문법

for(“한번만 수행될 명령어”;“조건문”;“참일 때 수행할 것”) //조건은 세미콜론으로 구분하여 3개까지 쓸 수 있다.

//중간 부분이 참인 경우만 괄호 안에 문법이 실행된다.

{

}

조건문의 값을 만족하지 못하면 실행이 중단된다.

실습 - for(반복문)의 이해)

1부터 10까지의 수를 출력해본다.