Erweiterung des NMR-Versuchs im F-Praktikum um eine ...

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5 Erweiterung des Aufbaus 24 Platinenlayout mit der CAD-Software Eagle Die CAD-Software Eagle ist ein Programm zum Erstellen von PCB-Layouts 1 . Zunächst erstellt man im sogenannten Schematics Editor den Schaltplan mit den gewünschten Bauteilen. Wechselt man nun in den Board Editor werden die ausgewählten Bauteile dem Schaltplan entsprechend platziert und mit sogenannten Airwires den Signalen folgend verbunden (Siehe Abb. 5.3). Um jetzt die benötigten Leiterbahnen zu erstellen wählt man das Tool zum Leiterbahnzeichnen aus, klickt auf den Ursprung eines Airwires und zieht die Leiterbahn bis zum gewünschten Endpunkt. Abb. 5.3: „Routen“ der Leiterbahnen Der Aufbau in Abb. 5.3 ist ein gutes Beispiel wie ein Layout nicht aussehen sollte. Es sind einige 90 ◦ Winkel 2 vorhanden, es gibt überflüssige Durchkontaktierungen, und Leiterbahnen sind unnötigerweise auf der Rückseite geroutet. Nach einigen Optimierungen macht das Layout einen wesentlich aufgeräumteren Eindruck, es sind nur noch 45 ◦ -Winkel vorhanden, die Leiterbahnen sind komplett auf einer Seite geroutet, und das Massepolygon erstreckt sich, bis auf die Freiräume für die Bauteilkontaktierungen, über die gesamte Fläche der Rückseite (Abb. 5.4). Die Verlustleistung der Operationsverstärker führt zu einer hohen Wärmeentwicklung, welche über zwei Kühlkörper an den Schmalseiten der Platine abgeführt wird. Untergebracht ist die fertige Platine samt Kühlkörpern in einem 19”-Gehäuse (siehe Abb.5.5). Um unabhängig von zusätzlichen Geräten zu sein, sind auch zwei 60W-Netzteile mit jeweils 15V Spannungsdifferenz und einer maximalen Stromstärke von 4A im Gehäuse eingebaut. 1 PCB (Printed Circuit Board) ist die englische Bezeichnung für Leiterplatten. 2 in der Regel wird von 90 ◦ Winkeln abgeraten da diese wohl anfälliger als 45 ◦ -Winkel gegen mechanische Belastungen sind und außerdem bei Hochfrequenz zu Reflexionen führen können
5 Erweiterung des Aufbaus 25 Abb. 5.4: fertiges PCB-Layout der Endstufe (a) Blick in das Gehäuse (b) Frontplatte mit Ein- und Ausgängen Abb. 5.5: Gehäuseaufbau der fertigen Endstufe
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