ỦY BAN NHÂN DÂN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
GIÁO TRÌNH CAD VÀ ỨNG DỤNG
Mã số: GT2021 - 09
Chủ biên: Ts. Nguyễn Huy Hùng
Thành viên tham gia: Ths. Lê Quốc Đán
Ths. Nguyễn Hữu Phúc
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2022.
ỦY BAN NHÂN DÂN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
GIÁO TRÌNH CAD VÀ ỨNG DỤNG
Mã số: GT2021 - 09
Xác nhận của chủ tịch
hội đồng nghiệm thu
(ký, họ tên)
TS. Hồ Văn Cừu
Chủ biên
(ký, họ tên)
TS. Nguyễn Huy Hùng
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2022.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình CAD và ứng dụng được biên soạn phục vụ cho sinh viên ngành
Điện, Điện tử và Viễn thông. Học phần CAD và ứng dụng thuộc khối kiến thức
ngành trong chương trình đào tạo của ngành Điện, Điện tử và Viễn thông, được
tổ chức ở học kỳ 4. Giáo trình cung cấp cho người học những kiến thức về thiết
kế mạch điện tử có sự hỗ trợ của máy tính, giúp sinh viên sử dụng thành thạo các
phần mềm thiết kế điện, điện tử; hiểu được các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế,
biết thiết kế nguyên lý, mạch PCB, thiết kế các hệ thống điện cơ bản, hiểu được
quá trình sản xuất PCB trong các nhà máy.
Giáo trình CAD và ứng dụng gồm: 6 chương và 5 bài thực hành
Chương 1: Thiết kế trong quá trình sản xuất thiết bị điện tử
Chương 2: Khảo sát các tham số ảnh hưởng trong thiết kế
Chương 3: Quy trình thiết kế mạch điện tử
Chương 4: Các phần mềm thiết kế mạch điện tử
Chương 5: Ứng dụng cad trong sản xuất thiết bị điện tử
Chương 6: AutoCAD
Phần thực hành.
Bài 1: Thực hành thiết kế mạch khuếch đại công suất
Bài 2: Thực hành thiết kế mạch dao động.
Bài 3: Thực hành thiết kế mạch tuần tự
Bài 4: Thực hành thiết kế, vẽ sơ đồ điện cho công trình nhà ở
Bài 5: Thực hành thiết kế, vẽ sơ đồ điện cho công trình thương mại, dịch
vụ công cộng
Nhóm tác giả rất mong Quý thầy cô, các bạn sinh viên, bạn đọc đóng góp ý kiến
để nhóm tác giả hoàn thiện giáo trình ngày càng tốt hơn, phục vụ tốt hơn trong
công tác giảng dạy.
Trân trọng cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2022
Nhóm biên soạn
i
MỤC LỤC
Trang
Mục lục i
Danh mục chữ viết tắt v
Danh mục hình ảnh ix
Danh mục bảng xv
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT THIẾT BỊ
ĐIỆN TỬ
1
1.1 Chu trình phát triển của một sản phẩm điện tử. 1
1.2 Tin học trong quá trình sản xuất các sản phẩm điện tử 2
1.3 Các giai đoạn của việc thiết kế một sản phẩm 5
1.4 Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính 10
1.5 Mô hình và mô phỏng 13
CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT CÁC THAM SỐ ẢNH HƯỞNG TRONG
THIẾT KẾ
15
2.1 Đặc tính truyền đạt của thiết bị điện tử 15
2.2 Tổn hao thiết bị 16
2.3 Các quá trình chuyển đổi dòng áp 16
2.4 Công suất tiêu thụ của thiết bị 17
2.5 Tản nhiệt BJT 19
2.6 Các phương pháp tính thường dùng trong tính toán, thiết kế điện tử 23
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 25
3.1 Phân tích bài toán thiết kế 25
3.2 Quy trình thiết kế 25
3.3 Thiết kế mạch nguyên lý 26
3.4 Phân tích mô phỏng 27
3.5 Thiết kế mạch in 29
3.6 Hoàn thiện sản phẩm 34
CHƯƠNG 4: CÁC PHẦN MỀM THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 37
4.1 Giới thiệu chung 37
4.2 OrCAD/Cadence 40
Mục lục
ii
4.2.1 Vẽ sơ đồ mạch bằng Orcad Capture CIS 40
4.2.2 Mô phỏng mạch dùng Orcad Pspice 45
4.2.3 Sử dụng trình Layout Plus 53
4.3 Proteus 57
4.3.1 Vẽ mạch nguyên lý dùng ISIS (Intelligent Schematic Input System) 58
4.3.2 Mô phỏng dùng Proteus 64
4.3.3 Vẽ mạch in dùng ARES 66
4.4 Altium Designer 80
4.4.1 Vẽ schematic dùng Altium Designer 80
4.4.2 Vẽ PCB dùng Altium Designer 84
CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG CAD TRONG SẢN XUẤT THIẾT BỊ ĐIỆN
TỬ
97
5.1 Giới thiệu 97
5.1.1 Các tổ chức tiêu chuẩn 98
5.1.2 Phân loại PCB 100
5.2 Quy trình thực hiện sản xuất mạch in 102
5.3 Quy trình lắp ráp. 113
5.3.1 Quy trình lắp ráp thủ công 114
5.3.2 Quy trình lắp ráp tự động (chọn và đặt) 114
5.4 Quy trình hàn. 116
5.4.1 Hàn thủ công 116
5.4.2 Wave soldering 116
5.4.3 Reflow soldering 119
5.5 Hướng dẫn định hướng và vị trí linh kiện 120
CHƯƠNG 6: AUTOCAD 127
6.1 Giới thiệu 127
6.2 Các ký hiệu điện 131
6.2.1 Dây dẫn 131
6.2.2 Connectors and terminals 132
6.2.3 Cầu chì (Fuses) 133
6.2.4 Công tắc chuyển đổi (Switch contacts) 134