이어서 IDEC '인공지능 반도체 센서용 PCB 설계' 2일차 후기를 남겨보려고 한다.
둘째 날에 진행했던 프로세스를 요약해보면 아래와 같다.
- 새로운 라이브러리 다운 받고 추가하기
- 라이브러리 검색 추천 사이트 소개
- 컴포넌트 검색하는 방법(필터 설정)
- 해당 컴포넌트를 포함하는 라이브러리 검색하는 방법
- Fusion 360에 라이브러리 추가하는 법
- Auto CAD 로 외형 디자인하기
- Fusion 360 으로 dxf 불러오기
- (예제) 간단한 블루투스 통신 기능을 갖는 온도센서 회로 설계하기
회로 설계 시, 특정 스펙의 컴포넌트가 필요한데 기존 라이브러리에 없다면?
새로운 라이브러리를 서치해서 추가해주면 된다.
이때 필요한 사이트 종류가 두 가지가 있는데,
- 원하는 컴포넌트를 찾아보는 사이트
- 해당 컴포넌트를 포함한 라이브러리를 검색하는 사이트
로 나눌 수 있다.
1. 원하는 컴포넌트를 찾아보는 사이트
( 두 개의 사이트를 추천해주셨다.)
* 실습 때에는 두 사이트 중 Digikey를 활용하여 주어진 스펙의 LDO Regulator를 서치해보았다.
먼저 사이트 상단 검색창에 원하는 컴포넌트 이름을 검색한다.
* LDO 라고 검색하면 된다.
검색하면 이렇게 상위 검색 결과로 분류되어 결과창이 뜨는데, '전압 조정기 - 선형'으로 들어간다.
해당 창에 들어가게 되면 64,000 여개의 무지막지한 수의 컴포넌트가 나오는데,
필터 기능을 이용하여, 원하는 스펙의 컴포넌트를 선택하면 된다.
주어진 스펙은 아래와 같다.
먼저 주문 가능한 컴포넌트여야 하기 때문에,
재고 옵션 - 재고 있음
제품 현황 - 활성화
를 체크해주어야 한다.
그 후, 위에 제시된 스펙에 맞게 필터를 걸어준다.
Quiescent 전류는 정동작 전류를 의미하며, Surface Mount는 표면 실장 전용이다.
(* 정동작 전류 : 무부하에 비스위칭이지만, 활성화 상태에서 집적회로(IC) 에서 소모되는 전류 - 가만히 있어도 흐르는 전류라는 의미)
이렇게 필터를 걸어주면 6만 여개가 네 개로 줄어드는 마법이..!
요렇게 네 개의 LDO 중에 핀이 네 개인 컴포넌트를 선택해주면 된다.
두 번째 컴포넌트를 선택해서 들어가본다.
최종적으로 하나의 컴포넌트를 선정하여 들어가게 되면, 제품 특성 및 스펙, 재고와 가격에 대한 정보가 나오고,
우리가 해당 컴포넌트를 가지고 설계할 때 참고할 규격서도 다운 받을 수 있다.
어느 위치에 있는 핀이 어디에 연결되어야 하는지에 대한 정보와 레이아웃 예제까지 제시되어 있어 참고하면 된다.
이렇게 원하는 컴포넌트를 찾았다면
Fusion 360 에 해당 컴포넌트를 불러와서 설계해야한다.
이때 해당 컴포넌트를 포함한 새로운 라이브러리를 서칭할 사이트가 필요하다!
2. 해당 컴포넌트를 포함한 라이브러리를 검색하는 사이트
2. https://componentsearchengine.com/
3. https://www.ultralibrarian.com/
교수님께서 이렇게 세 개의 사이트를 추천해주셨다.
* 실습 때에는 이 중에서 component-search-engine 을 활용하였다.
라이브러리를 다운 받기 위해서는 간단한 회원가입이 필요하다.
이메일을 연동하여 회원가입을 마치면, 서치 창에 원하는 컴포넌트의 시리얼 번호를 입력해주면 된다!
아까 Digikey에서 골랐던 LDO를 검색해보면,
요렇게 다운로드 창이 뜬다. 우측에 Download Model을 클릭해주면 된다.
(가끔 다운로드 파일이 없는 소자도 있으니, 그럴 때에는 Digikey에서 다시 서칭하여 다른 소자로 검색해보도록 한다.)
우리는 Fusion 360에서 schematic model과 PCB 레이아웃을 모두 해야하므로, 해당 두 파일이 모두 포함된 전체를 다운 받아야 한다.
Download TPS7A0233PYCHR Model 을 클릭하여 다운 받아준다.
다운받은 파일을 열어보면 굉장히 많은 파일들이 있는데,
그 중에서 우리는 Fusion 360과 호환가능한 EAGLE 파일만 사용할 것이다!
자 그럼 이제 EAGLE 파일로 저장된 새로운 라이브러리 파일을 Fusion 360에 넣는 방법에 대해 알아보자.
3. 새로운 라이브러리를 Fusion 360에 연결하기
어렵지 않다. Fusion 360에 원하는 파일을 하나 만들어 끌어다 놓기만 하면 된다.
데이터 패널 - Admin Project - 'Library' 파일을 만들어준다.
(파일명은 원하는 대로 해도 되는데, Library 파일을 만들어 한꺼번에 보관하면 관리하기 쉽다.)
업로드를 선택하고 EAGLE 파일 내에 .lbr 파일을 끌어놔주면 끝!
그럼 이제 이렇게 미리보기도 가능하고,
컴포넌트 추가 시 '구성요소 배치 - 필터'에서 '라이브러리 이름'으로 검색 가능하다.
- Auto CAD 로 외형 디자인하기
해당 모형을 Offset(O), Fillet(F), Circle(C), Trim(T) 단축어를 활용하여 디자인하는 실습을 해보았다.
이 외에도 CAD 툴을 활용하면 내가 원하는 어떤 모양이든 외형 디자인으로 활용할 수 있다.
저장 시에는, .dxf 파일로 저장해야 Fusion 360 에서 불러올 수 있다.
Fusion 360에 . dxf 파일을 불러올 때 설정해두면 좋은 초기 설정값이다.
- CAD에서 원점을 설정해주는 것이 정확한 디자인 시 편리함.
- Layer는 '20 Dimension'으로 고정
- 단위는 설계 시와 동일하게. (mm로 설계했다면 mm로)
- Line Width는 0.001mm
- (예제) 간단한 블루투스 통신 기능을 갖는 온도센서 회로 설계하기
- ISP1807
- LDO 3.3V 5pin Iq = 60nA
- NTC 10k 3380K 0201 : 상온일 때 10KOhm, 3380은 기울기를 나타내는 parameter, 온도가 높아질수록 저항이 작아지는 소자
- Resistors 10k 0.1% 0201
- Capacitors 1uF 6.3V 0201 2개
- testpad 5개
해당 구성요소들을 가지는 온도 센서 회로 실습을 진행하였다.
TP(testpad)1과 2 사이에 3.3V 고정 출력 배터리를 배치하였기 때문에 VDD는 3.3V의 기준 전압이 된다.
규격서(datasheet)의 레이아웃에서 확인 가능하듯, 항상 enable 하려면 1번 IN 핀과 EN핀이 연결되어야 한다.
[Temperature Sensing Circuit - BLE part]
- 아두이노 디지털핀과 유사하게 TP3 - SWDIO에, TP4-SWDCI K에 TP5-gnd 에 연결해준다.
- 44번 핀) ADC1 노드(analog-digital converter)는 3.3V(VDD) 일때 1.75V가 걸린다.
- 온도가 높아지면 ADC 값도 높아지므로 온도를 읽을 수 있음.
- 회로가 겹치는 부분은 via로 해결하기
Fusion 360을 활용하여 회로를 디자인해본 건 처음이었는데, 짧은 시간 동안 전반적인 툴 사용법 뿐만 아니라, 새로운 컴포넌트나 라이브러리를 검색하는 방법 등 추후에 PCB 설계 프로젝트를 할 때에 꽤 도움이 될 것 같다. 수업을 듣기만 하면 쉽게 풀 수 있는 수준의 퀴즈를 보면 수료증까지 주기 때문에, 방학동안 다양한 툴을 접해보고 싶거나 평소에 관심가던 분야의 이론 수업을 듣고 싶은 사람들에겐 추천한다!
'Activities > IDEC' 카테고리의 다른 글
| [IDEC] 인공지능 반도체 센서용 PCB 설계(Day 1) (1) | 2024.01.09 |
|---|
