Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- elektronik_labor:intro [2023/01/16 09:29] – mexleadmin
+++ elektronik_labor:intro [2025/05/09 02:12] (aktuell) – mexleadmin
@@ Zeile 4: / Zeile 4: @@
 ==== 1.1 Themen ====
+  - Vorstellung:
+    - Ralf
+    - https://wiki.mexle.org/doku.php?do=export_revealjs&id=elektrotechnik_1:einfuehrung_zu_elektrotechnik_1&theme=dokuwiki&fade=convex&controls=true&show_progress_bar=1&build_all_lists=1&show_image_borders=0&horizontal_slide_level=2&enlarge_vertical_slide_headers=0&size=1024x768#/1
+  - Stundenplan
+    - warum 3 Blöcke? --> Semester Blockweise eingeteilt, Details kommen gleich
+  - Beispiele für MEXLE System und Anwendung
+    - https://wiki.mexle.org/doku.php?id=mexle2020:start
+    - Elektronische Systeme im SoSe
+  - ILIAS:
+    - nicht viel: nur Gruppeneinteilung,
   - Einführung in die Wikiseite
+    - Projekte im WiSe 2023 --> Übersicht des allgemeinen Verlaufs
+    - Schritte in der Prozessentwicklung
+    - Redmine
+Hausaufgabe:
+  - unbedingt die Hilfsmittel (kiCAD, Tina) installieren und Rechner mitbringen!
+  - Rechner ist für morgen auch schon sinnvoll
 ==== 1.2 Hausarbeit ====
-  - Arbeiten Sie die Kapitel [[elektronik_labor:0._hilfsmittel]] und [[elektronik_labor:1._gruppen-_und_themenfindung]] durch und melden Sie sich insbesondere bei Redmine an.
+  - Arbeiten Sie die Kapitel [[elektronik_labor:0_hilfsmittel]] und [[elektronik_labor:1_gruppen-_und_themenfindung]] durch und melden Sie sich insbesondere bei Redmine an.
 ===== 2. Stunde =====
@@ Zeile 23: / Zeile 43: @@
     - [[https://wiki.mexle.org/elektronik_labor/hardware_fuer_schaltungserstellung#elektronische_bauteile|Distributoren]]: z.B. Mouser, Digikey
       - Beispiel: "Motoransteuerung" --> Filter
-      - Beispiel: DRV8825 --> Gehäuse
+      - Beispiel: DRV8210 oder DRV8825 --> Gehäuse
-    - Datasheet DRV8825 (Aufbau)
+    - Datasheet  DRV8210 oder DRV8825 (Aufbau)
       - 1.-4. Zusammenfassung
       - 6. Pin Config
@@ Zeile 41: / Zeile 61: @@
 ==== 3.1 Themen ====
-  - eagle starten
+  - KiCAD starten
+=== kurzer Blick in den Project Manager ===
+  - links: Shortcuts
+    - Buttons: Neues Projekt / Projekt öffnen --> wie unter dem Menü Datei
+    - Button unten: Projekt-Ordner im Explorer öffnen
+    - Button Aktualisieren, falls im Projekt-Ordner eine neue Datei eingefügt wurde
+  - Oben: Menu
+    - Datei, Bearbeiten, Ansicht, Werkzeuge: nicht ganz so neue Dinge
+    - Einstellungen:
+      - Einstellungen: Texteditor, Mauseinstellung, Raster und Fadenkreuz bei den Editoren
+      - Sprache einstellen
+  - Hilfe
+    - Hilfe, Erste Schritte --> geht noch auf die KiCAD Seite
+    - Tastaturbefehle --> gutes Nachschlagewerk und zum anpassen, wenn ähnliche Handgriffe mehrmals ausgeführt werden müssen
+  - Editoren beschreiben
+  - Vorhandenes Demo-Projekt öffnen: ''Datei>>Demoprojekt öffnen'' und dann ''Demos>>interf_u''
+    - kicad_pcb
+      - --> Platine, aber "etwas bunt"
+      - hier kommen Details später, aber Ansicht > 3D Betrachter für "reellere Ansicht"
+    - kicad_sch
+      - --> Schaltung, hier viele ICs und wenig andere Komponenten
+      - Entkoppelkondensatoren!
+    - tux.kicad_sym
+      - --> doppelklick: nix drin ??
+      - Ne, links ist Explorer. Hier nach dem Namen der Datei suchen, also tux
+      - --> Ein Bild als Umrandung einer Fläche
+    - interf_u_schlib.kicad_sym -> selbst analysieren (beinhaltet untypische Projekt Symbole)
+    - wks Datei --> Rahmen
+    - rechter-Maus-Klick auf eine Datei --> Texteditor --> Alle Dateien sind "menschenlesbar"
+  - etwas näher dran Demo-Projekt  ''Demos>>pic_prgrammer''
+    - schematic öffnen --> was sind das für Komponenten? (Datenblätter suchen)
+      - keine Opamps (nur ein Eingang)! sondern Buffer
+      - Schottky Dioden --> ESD
+      - was ist unten links? --> Linearwandler
+      - rechts unten LT1373 --> Schaltregler
+    - oben Rechts Platine im Platineneditor öffnen
+      - viele THT Komponenten --> bei uns nicht!
+=== tieferer Blick in den Schaltplan Editor ===
+  - Neues Projekt anlegen:
+    - Button links
+    - Ordner anlegen
+  - Doppelklick auf *.kicad_sch oder rechts auf das Schaltplaneditor-Icon
+  - **Es kann hier eine Frage nach "Globale Symbol-Bibliothektabelle konfigurieren" kommen --> Globale Standard-Symbol-Bibliothektabelle auswählen** \\ gleiches mit der Footprint-Tabelle
+  - "Wichtigster" Shortcut:
+    - W --> wire
+    - ein paar wires malen
+    - ESC beschreiben
+    - Doppelklick -> (fast) immer Eigenschaften. hier bitte alle Eigenschaften so lassen
+    - Unterschied: Auswahl von links / Auswahl von rechts
+    - Verbindung mit junction --> Shortcut ''J''
+  - Leiste Links:
+    - Raster
+    - umstellen mil <-> mm (was ist mil?)
+    - nur 90° Winkel im Schaltplan nutzen!
+    - Annotation zunächst nicht relevant
+  - Leiste Rechts
+    - Highlighting --> für Fehlersuche: was ist auf dem gleichen Potential?
+    - Symbole einfügen (Shortcut A)
+      - z.B. Widerstand einfügen mit ''R''
+      - mit Taste ''einfg'' wiederholt einfügen
+      - beim Einfügen ''r'' für Rotate
+  - Gleich mal OpAmp einfügen
+    - TL07x - "Klassiker"
+    - Unterschied TL071, TL072, TL074
+    - Wir wählen TL072
+    - Was, wenn Teile nicht eingefügt wurden? --> Wenn eins fehlt: einfach nochmal nur die fehlende Unit einfügen
+    - Achtung: hier können Komponenten doppelt eingefügt werden
+  - Gleich auch mal die Platine ansehen:
+    - nix drauf
+    - --> ok. muss übertrgen werden: Icon Änderungen übertragen oder Shortcut ''F8''
+    - es kommen Fehler ''kein Footprint zugewiesen''
+  - Wichtig: Es wird empfohlen beim Einfügen der Komponenten gleich den Footprint auszuwählen
+    - Wir brauchen das Datasheet! --> suchen bis "PACKAGE OUTLINE" --> SOT-23-8
+    - Doppelklick oder ''E''
+    - Footprint-Bib Browser
+    - Packages betrachten (Unterschiede)
+    - SMD vs THT -> SMD: Lötofen vs. Handlöten
+    - hier: SOT-23-8
+    - Selbst suchen: für einzelnen Widerstand SMD 0603 (nicht Handsolder)
+    - Widerstand kopieren --> dann passt gleich der Footprint!
+  - Selbst mal Kondensator einfügen incl. Package
+  - --> Shortcut ''O'' ordnet Bezeichner und Kürzel optimal an
+  - Am besten hier Elemente kopieren --> Supply löschen, Referenz und Einheit ändern
+  - (Unterschied zwischen M.. Move und D... Drag)
+  - Versorgung fehlt:
+    - Zunächst nachsehen: ist der Opamp unipolar oder bipolar? --> datenblatt! wenn so nicht beschrieben: Supply suchen. Hier: plusminus x --> bipolar
+    - Potentiale einfügen, siehe rechts: Ground oder 5V oder andere feste Potentiale
+    - Hier +5V, -5V
+    - GND an nicht inv Eingang
+  - Scheinen fertig zu sein
+    - Mal überprüfen lassen--> ERC --> 4 Errors: Power nicht richtig Pins nicht angeschlossen --> Anschlüsse am PCB fehlen
+  - Connector für den Anschluss nutzen. --> im Elementebrowser (Shortcut ''A'') nach ''Connector'' suchen
+    - wieviele Pins brauchen wir? --> 5 (V-, V+, GND, AIn, AOut)
+    - könnte man z.B. 1x5 oder 2x3 nutzen --> Suche ''Connector 2 x 3''
+    - Durchzählen erklären
+    - hier z.B. ''Conn_02x03_Odd_Even''
+    - Footprint: Connector und ''2x03'' >> ''PinSocket_2x03_P2.00mm_Vertical''
+  - Connector verbinden
+    - bitte jetzt nicht direkt verbinden! --> Kabelsalat
+    - erstmal Sortierung überlegen, hier z.B. eine Seite 5V, GND, -5V; andere Seite Ain, Aout
+    - Was tun statt sortierung?
+    - --> Power Symbole nutzen (5V, GND, -5V)
+    - --> Netzbezeichner für Ain und Aout einfügen, Shortcut ''L''
+  - nochmal überprüfen --> immernoch 4 Fehler , aber jetzt etwas anders
+  - Powerflag, um dem kiCAD mitzuteilen, welche Verbindungen die Spannungsversorgung(en) sind
+    - je ein Powerflag am Connector bei 5V, GND, -5V --> Spannungssymbole einfügen ''P'' --> flag suchen
+    - nochmal  überprüfen --> nur noch 1 Fehler --> ein Pin ungenutzt --> keine Verbindung Markierung, schortcut ''Q''
+FERTIG!
+Was gibt's noch?
+  - Bus
+    - einfügen eines Busses (mehrere funktional-zusammenhängende Verbindungen "bündeln")
+    - "ein-/ausleiten" von Leitungen in Bussen
+  - Hierarchien
+    - Seite hinzufügen
+    - Pin für Hierarchie
+    - Pin in anderer Seite einfügen
+  - Zeichenobjekte hinzufügen --> Linien zur Abtrennung sinnvoll
+  - Suchen: ''<STRG>+F''
+=== tieferer Blick in den Layout Editor ===
+Gitlab
+  - Auf Homepage gehen
+  - erster Upload
+  - Wichtig: Commit & Push!! nochmals nachprüfen ob es angekommen ist.
+Wiederholung für Abgabe Schematic
+  - Download von ''PCB_Example1_v02'': https://ilias.hs-heilbronn.de/ilias.php?baseClass=ilrepositorygui&cmd=view&ref_id=717503
+  - Öffnen
+  - Finde die Fehler!
+    - R2 10k --> verschieben
+    - GND immer nach unten, +V nach oben
+    - Beschriftung U1B fehlt
+    - Globaler Bezeichner ''U_OUT'' --> nur Bezeichner
+  - Beschriftung & Papiergröße
+  - ERC -> nochmals erklären -> MEXLE wiki für die Fehler / Warnungen
+  - Widerstand R1 --> Größe außerhalb der E-Reihe
+  - Icon ''Symbolfelder bearbeiten'' checken
+    - kein ''µ'' und kein ''Ohm'' oder ''F''
+    - Alle Komponenten jenseits von R und C (Dioden, ICs, Transistoren, ...) benötigen eine Datasheet
+    - R,L,C,D sollten die Größe 0603_1608Metric haben
+  - ''Schaltplan annotieren''
+  - Checken der Komponenten im Layout
+  - Octoparts und Mouser für Komponenten
+Im Beispiel:
+  - Alles (außer Rand und MEXLE Komponenten) nochmal löschen
+  - ''Platine aus Schaltplan aktualisieren..''
+  - mil vs mm
+  - Raster und Raster-Überschnreibungen
+  - Ursprung umpositionieren:
+    - (unter ''Einstellungen >> Einstellungen... >> Ursprünge und Achsen'' die Option ''Ansichtsursprung >> Drill/Place-Datei-Ursprung'' wählen)
+    - rechts vorletztes Icon "Rasterursprung festlegen" auswählen und Punkt oben links auswählen
+  - Objekte verschieben: ''M'' manchmal ''D''
+  - Verbindungen routen: ''X''
+  - mal "drauflos" verbinden -->  Problem irgendwann gehts nicht mehr!
+    - Besser Schlachtplan
+    - Wiki: Platinen Entwicklung
+    - Zunächst: Interfaces am Rand
+      - Aufbau PCB siehe: --> Datei --> Platinenkonfiguration (z.b. Edge Cuts)
+      - Buchse vergleichen mit Schematic
+        - Welche gewünscht?
+        - Drag mit ''D''
+        - Text sichtbar: Rechtsklick --> ''Eigenschaften'' --> ''Objekte'' --> Werte deaktivieren
+      - Buchse drehen
+        - R? L?
+        - Drehen gesperrt. Wie entsperren?
+        - Auswahlfilter: gesperrte Elemente
+    - Dann: große ICs
+      - hier U1
+      - ?? 45 rot in Eigenschaften
+  - Rand der Platine
+    - rechts Edge-Cuts anklicken
+    - Rechteck zeichnen
+    - Alternativ auch mit Linien, Kreisbogen, Kreis, Polygon
+    - Falls die Enden nicht genau verbunden werden können: Ursprung mittels Shortcut ''S'' auf das Ende legen
+  - Ratsnest (Massefüllfläche) erstellen
+    - F.Cu oder B.Cu anwählen
+    - Shortcut: ''<Ctrl>+<Shift>+Z''
+    - erste Ecke anklicken
+    - äußerste Lagen auswählen
+    - als Netz GND auswählen
+    - ''Bearbeiten >>alle Zonen füllen '' oder als Shortcut ''B''
+    - nacheinander die Ecken des Polygons anklicken (am beste )
+  - ''Datei >> Platinenkonfiguration''
+    - Lagenaufbau > techn. Lagenaufbau > 2-Lagig / 4-Lagig \\ Siehe auch https://docs.kicad.org/5.1/en/pcbnew/pcbnew.html#layer_description
+    - Designregeln > z.B. Kupfer zu Rand-Freiraum
+  - Design rules
+    * Design rules from [[https://github.com/sethhillbrand/kicad_templates|JLC PCB]]
+    * Import via ''File'' >> ''Board Setup'' >> ''Import Settings from Another Board''
+    * PCB thickness for the 2-layered board does not fit... --> core should be $1.6 ~\rm mm$
+  - Eigenschaftsverwaltung ein/ausblenden (Werkzeug links unten)
+  - Bauteile bewegen
+    - --> bei Auswahlfilter (rechts unten): Text demarkieren --> weniger probleme bei der Auswahl
+  - Leitungen erstellen:
+    - Verschieben mit Shortcut ''D''
+=== noch tieferer Blick in den Layout Editor ===
+  - PCB Example 2
+  - Anpassungen in der Schematic
+    - Schnittstellen in Datenblatt suchen (z.B. ADC, OCx etc)
+    - Zeichengröße kann beibehalten werden
+    - ERC sollte leer sein!
+    - Wechsel in pcb Ansicht
+  - PCB Ansicht
+    - Platine aus Schaltplan aktualisieren (hierzu bei den Studiprojekten die Packages in Den Datenblättern nachsehen..)
+    - Lagenansicht auf vordere Lagen stellen
+  - Tricks zum Optimieren / Typische Fehler
+    - Taste ''H'' für Highlighten (jeweils den aktuell verwendeten Layer)
+    - ''Alt+2'' für gröberes Raster zum ausrichten
+    - erst Buchse J1 positionieren, Überlapp mit Rand vermeiden
+    - ''%%<Space>%%'', um den Ursprung zu versetzen (hier Ursprung unten links setzen und halben Zoll für die Mitte suchen)
+    - Abblockkondensator setzen
+    - Tauschen von Pins z.b. bei dual Opamps oder Gatter (hier z.B. U1B mit U1D über Verschieben)
+    - Schrift auf 0.8mm bis 1.0mm
+    - Leiterbahn hat unverbundenes Ende
+    - 90° Winkel (L) vs Spitze Winkel (Y)
+    - Vias in Pads
+    - Lücken in der Massefläche
+    - Unverbundene Masseflächen
+    - Kupfersplitter
+{{drawio>elektronik_labor:PCB_Example_01.svg}}
+\\ \\ \\ \\
+====== Alt Intro in das Elektronik Labor (eagle) ======
-Kap 1 - kurzer Blick ins Control Panel
-  - rechts oben: eingeloggt oder nicht \\ auch über Hilfe > Über eagle
-  - Hilfe --> Dokumentation --> elektro-tutorial.pdf oder ausführlicher
-  - Datei --> Neu --> Projekt (nicht zwingend für kleine Projekte notwendig)
   - Neues Projekt --> Rechtskl. --> Schließen
   - Dateien häufig unabh. von einem Projekt
@@ Zeile 93: / Zeile 341: @@
   - SCHematic:
     - erste leiste: Zoom in, zoom out, Stop
-    - nur SCH auf (BRD zu): alles herauslöschen  Inkonsistenz!
+    - nur SCH auf (BRD zu): alles herauslöschen --> Inkonsistenz!
     - Bauteile einfügen über add
-Kap 2 - erster eigener Schaltplan  Fortsetzung!
+Kap 2 - erster eigener Schaltplan --> Fortsetzung!
   - TL072 wieder einfügen
   - was fehlt? Widerstand, Kondensator, Sp.versorung
-  - bei suche nach resistor und capa nicht nach *r* oder *c* nicht suchen ! Zuviele Ergebnisse und dauert zu lange
+  - bei suche nach resistor und capa nicht nach *r* oder *c* nicht suchen ! Zu viele Ergebnisse und dauert zu lange
   - Widerstände z.B. über *resist*
   - ideal: immer RCL nehmen!
@@ Zeile 121: / Zeile 369: @@
     - net
     - ESC --> Ende
-  - Komponenten kopieren  nahe aneinander, erzeugt Verbindung unmittelbar, bitte aber ein Stück net sichtbar lassen
+  - Komponenten kopieren --> nahe aneinander, erzeugt Verbindung unmittelbar, bitte aber ein Stück net sichtbar lassen
   - Schrift drehen
   - Funktion Drehen ist noch aktiv --> kann überall „genutzt“ werden --> ESC hilft um es zurück zu nehmen
@@ Zeile 153: / Zeile 401: @@
   - Optional
     - Rahmen anpassen --> Mexleformat beachten
-    - Grid anpassen (1100mil)  Platine vergrößern
+    - Grid anpassen (1100mil) --> Platine vergrößern
 ===== 5. Stunde =====
@@ Zeile 164: / Zeile 412: @@
     - Grün = Lötstopplack
   - Ripup
-    - All  zuviel, da auch Bohrungen weg 
+    - All --> zuviel, da auch Bohrungen weg bei MEXLE Vorlage :-(
     - Connected copper
-  - Beschriftung und Text eher nicht auf Kupferfläche!  Inspector.
+  - Beschriftung und Text eher nicht auf Kupferfläche! --> Inspector.
   - -->  positionieren und routing!
     - IC bevorzugt in die Mitte
     - Modularisieren
-    - Kondensatoren und Widerstände nahe an der Komponente
+    - Kondensatoren und Widerstände nahe an der Komponente (nicht nur geometrisch!)
     - Passiv-Komps gleichmäßig / systematisch anordnen
-    - Rotate  auch 45° möglich
+    - Rotate --> auch 45° möglich
   - Befehl Route
     - Hübsch ist: