BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN
LINH KIỆN
NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số:..../ QĐ-CĐCG ngày... tháng... năm 2019
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng cơ giới.
Quảng Ngãi, năm 2019
(Lưu hành nội bộ)
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Thiết kế, chế tạo mạch in và hàn linh kiện là một trong những môn học/Mô
đun cơ sở được biên soạn dựa trên chương trình khung, chương trình dạy nghề do Bộ
Lao động- Thương binh và Xã hôi và Tổng cục dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao
đẳng nghề và Trung cấp nghề Điện tử công nghiệp. Mô đun Thiết kế, chế tạo mạch in
và hàn chân linh kiện sẽ cung cấp cho học viên các kiến thức về thiết kế mạch in, bao
gồm các thành phần cơ bản của một mạch in, cách thiết kế mạch in trên phần mềm
thiết kế chuyên dụng, cách đọc và hiểu các tài liệu liên quan đến mạch in. Ngoài ra,
học viên còn được hướng dẫn về các kỹ thuật thiết kế mạch in cơ bản, bao gồm định
hướng kết nối, bố trí các linh kiện, cách định vị lỗ khoan, và các yếu tố khác ảnh
hưởng đến hiệu suất của mạch in.
Kết luận, mô đun Thiết kế chế tạo mạch in và hàn chân linh kiện trong chương
trình khung nghề điện tử công nghiệp là một phần rất quan trọng và cần thiết, giúp học
viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để sản xuất các sản phẩm điện tử chất
lượng cao. Ở Việt Nam cho đến nay đã có khá nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo,
sách hướng dẫn bài tập về mô đun Thiết kế, chế tạo mạch in và hàn chân linh kiện
trong chương trình khung nghề Điện tử công nghiệp đã được biên soạn và biên dịch
của nhiều tác giả, của các chuyên gia đầu ngành về điện tử công nghiệp. Tuy nhiên
nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong quá trình đào tạo của nhà trường phải bám sát
chương trình khung vì vậy giáo trình Thiết kế, chế tạo mạch in và hàn chân linh kiện
được biên soạn bởi sự tham gia của các giảng viên của trường Cao đẳng Cơ giới dựa
trên cơ sở chương trình khung đào tạo đã được ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với
các giáo viên có nhiều kinh nghiệm cùng nhau tham khảo các nguồn tài liệu khác nhau
để thực hiện biên soạn giáo trình Thiết kế chế tạo mạch in và hàn chân linh kiện vụ cho
công tác giảng dạy. Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống Mô đun
( MĐ 20) của chương trình đào tạo nghề Điện Tử Công Nghiệp ở cấp trình độ trung
cấp nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học
tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô đun
khác của nghề.
Quảng Ngãi, ngày... tháng...năm 2019
Tham gia biên soạn
1.Cao Thị Thanh Bình
Chủ biên
2. …………..............
3. ……….............….
3
MỤC LỤC
TRANG
LỜI GIỚI THIỆU..............................................................................................3
Ba;i 1: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM TRÊN MÁY TÍNH....................................12
1 Khái quát chương trình.................................................................................13
1.1. Giới thiệu phần mềm thiết kế mạch..........................................................13
1.2 Yêu cầu hệ thống.......................................................................................13
2. Hướng dẫn cài đặt phần mềm thiết kế mạch..............................................14
2.1. Các bước cài đặt phần mềm.....................................................................14
2.2. Thực hành cài đặt phần mềm thiết kế mạch.............................................22
3. Khởi động chương trình..............................................................................24
4. Cài đặt các thông số ban đầu.......................................................................27
5. Update các linh kiện mới.............................................................................31
5.1. Update linh kiện trong thư viện Orcad Capture.......................................31
5.2. Tạo một linh kiện mới..............................................................................32
Bài 2: VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ..................................................................46
1. Tạo file thiết kế mới....................................................................................48
2. Cửa sổ thiết kế.............................................................................................50
2.1. Các thanh công cụ....................................................................................50
2.2 Các lệnh vẽ cơ bản....................................................................................53
3. Vẽ sơ đồ nguyên lý......................................................................................59
3.1 Chọn linh kiện...........................................................................................59
3.2 Đặt tên và thông số linh kiện....................................................................66
3.3 Nối dây linh kiện.......................................................................................67
3.4 Tạo điểm nối và kiểm tra thông mạch.......................................................68
3.5 Kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý và tạo Netlist...............................................68
Bài 3: THIẾT KẾ MẠCH IN TRÊN MÁY TÍNH......................................72
1. Tạo một board thiết kế mới.........................................................................74
1.1 Khởi động chương trình Orcad Layout....................................................74
1.2 Tạo File thiết kế mới.................................................................................75
1.3 Liên kết Footprint......................................................................................76
2. Cửa sổ Layout.............................................................................................83
2.1 Các thanh công cụ.....................................................................................83
2.2 Các lệnh vẽ cơ bản....................................................................................85
3. Thiết kế mạch in trên máy tính....................................................................99
3.1 Thiết kế sơ đồ bố trí linh kiện...................................................................99
3.2 Chọn lớp và vẽ các đường mạch in.........................................................102
3.3 Thay đổi kích thước đường mạch............................................................110
3.4 Vẽ đường biên và đặt tên.........................................................................111
Bài 4: MÔ PHOHNG MẠCH ĐIỆN.............................................................115
4
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điện..................................................................117
1.1 Tạo một project mới................................................................................117
1.2 Lấy linh kiện, đặt tên và thông số kỹ thuật.............................................118
1.3 Nối dây linh kiện.....................................................................................124
2. Mô phỏng mạch điện.................................................................................124
2.1. Lựa chọn các thông số mô phỏng cho mạch điện..................................125
2.2.Đặt các điểm quan sát điện áp, dòng điện trong mạch...........................135
2.3. Chạy mô phỏng và phân tích dạng sóng................................................137
Bài 5: BÀI TÂKP ƯLNG DỤNG.....................................................................142
1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha.....................................................................144
2. Mạch khuếch đại đơn (Hình 5.22)...........................................................153
3. Mạch khuếch đại công suất (Hình 5.26)...................................................157
4.Mạch dao động (Hình 5.29).......................................................................162
5. Mạch ứng dụng IC tương tự......................................................................169
6. Mạch ứng dụng IC số.............................................................................178
Bài 1: KỸ THUÂKT HÀN (PHẦN 2)...........................................................180
1. Giới thiệu bộ dụng cụ cầm tay..................................................................181
1.1. Dụng cụ hàn..........................................................................................182
1.2. Chì hàn và nhựa thông..........................................................................183
1.3. Kềm........................................................................................................185
1 . 4 . Các dụng cụ khác:...............................................................................185
2. Phương pháp hàn và tháo hàn...................................................................186
2.1. Kỹ thuật hàn nối, ghép.........................................................................189
2.2. Hàn mạch in...........................................................................................191
2.3. Kỹ thuật hàn IC dán...............................................................................192
3. Phương pháp xử lý mạch sau hàn..............................................................194
3.1. Yêu cầu về mạch, linh kiện sau hàn.......................................................195
3.2. Phương pháp xử lý mạch sau hàn...........................................................198
Bài 2: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH IN...........................................202
1. Thiết kế mạch in........................................................................................203
1.1 Sơ đồ bố trí linh kiện...............................................................................204
1.2 Sơ đồ mạch in..........................................................................................205
2. Chế tạo mạch in.........................................................................................208
2.1. Chuẩn bị thiết bị vật tư.........................................................................211
2.2. Các bước chế tạo...................................................................................214
2.3. Hoàn thiện mạch in................................................................................218
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................231
5