CQ ham radio、2017年1月号
■「ビンテージ・リグ」、JA7QQQ
## 50BラインがFT-200より新しいとは知らなんだ。
■「7MHz SSBシングルスーパー」、JH8SST
## N6QWのカラー表示Si5351 VFO。
付録のハム手帳は無線機のところに常備しとくよ。
コンポーネントとフットプリントの関連付け
昨日までで、回路図の入力がとりあえず完了した(ということにしておく)。
次はプリント基板の配線をするのですが、回路図からネットリストというのを作っておくと、回路図とプリント基板の配線を一致させることが出来ます。
KiCadのネットリストは、単に配線のつなぎを受け渡すだけでなく回路図の部品をフットプリントに関連付けるので、基板図入力を始めたらどんどん進めることが出来る。
フットプリントというのは、部品ランドと思っていればいいと思う。
回路図エディタの画面上側ツールボタン、右から3番目にあるCvPcbアイコンをクリック。
CvPcbが起動してもマウスカーソルは時計のままだけど、なんかネット上のサーバーだかクラウドだかのデータベースを見に行ってるみたいなので、しばらく待つのが吉。
しばらく待つと、画面が表示される。
横に三分割されてるけど、
左がライブラリ名、
中央が回路図の部品表、
右が候補のフットプリント名リスト。
キャパシタC1のフットプリントを選ぶには、ライブラリはCapacitors_ThroughHoleを選び、部品表からはC1、フットプリント名はとりあえずCapacitors_ThroughHole:C_Disc_D7.5_P5を選んでおく。
これがどんなフットプリントなのかを見るには、フットプリント名を選択した状態でCvPcbツールボタンの「選択したフットプリントを見る」アイコンをクリックするとフットプリントの形が分かる。
部品の大きさを調べるには、左側のmmアイコンをクリック、マウスカーソルを1番ピンに合わせてスペースキーでゼロ座標にして、2番ピンにカーソルを合わせれば距離が分かります。
さらに、上側ツールボタンの「3D表示」アイコンをクリックすると、部品外観が3D表示でぐりぐり出来る。
フットプリントを確認できたら、CvPcbに戻ってフットプリント名をダブルクリックすると、部品表欄で部品とフットプリントが関連付けされたのが確認出来る。
今回はKiCadのトレーニングなので、他のキャパシタも同じフットプリントに関連付けました。
他の部品もどんどんてきとーに関連付けしていく。
CvPcbを保存して終了して回路図エディタに戻ります。
回路図エディタでも念のため保存してから、「ネットリストの生成」アイコンクリックでネットリストが生成できました。
これで基板図入力が始められます。
KiCadの回路図で定数を入れてみる。
配線がつながったので、次の段階として回路番号と定数を入れて、回路図を完成させることにする。
部品シンボルに矢印カーソルを合わせて右クリックで「コンポーネントを編集」が出てくるけど、キーボードで「U」押したら回路番号、「V」押したら定数を編集出来るので、慣れればこちらの方がずっと簡単。
回路番号は、「?」となっているのを元の回路図に合わせて数字に書き換えとく。
元の回路図に無い部品はそのままにしておくと、後でアノテーションで重複無い番号に割り当ててくれる。
ついでに定数等の表示を見やすくするのに、「M」で移動(「G」ではない)、「R」で回転。
追加したキャパシタの定数だけど、Q1のパスコンはエミッタ-GND間のC2と合わせて100pと、Q2パスコンは出力側と同じ0.01uFとしてみた。
もうひとつ。
電源がシンボルにしかつながっていないので、電源コネクタを追加しといた。
ここまで来たので、アノテーションでGO!
画面上端に並んでいるオペアンプなアイコンをクリック。
無事に未定だった回路番号に数字が振られたけど、それだけ。
そしていよいよ、ERC。
画面上端、テントウムシをポチッ。
「実行」で、何やらエラー。
「このピンを駆動するピンがありません。」
って、実はこのエラーが出るのは知ってたけどね。
どういう理由なのかは理解出来ていないけど、電源アイコンにはPWR_FLAGを接続しておくものらしい。
そこで、+9V、VDD、GNDにPWR_FLAGをつないでおく(どこでもいい)。
再度ERCに挑戦。
まだ出るな。。。。。
LM386の電源ピン?
とりあえずPWR_FLAGをつないでERCしてみると、エラー無くなった。
いいのかな?
これで回路図はいったん整ったので、次は基板図入力の準備をすることにします。
KiCadの回路図で配線してみる。
部品シンボルを並べたので、画面右端ツールボタンのGNDアイコンの下、「ワイヤを配置」アイコンをクリックして配線モードへ。
配線したいところの、始点でクリック、曲げるところでもクリック、終点でダブルクリック。
簡単だ。
配線同士をつなぐと自動的に接続点が表示される。
部品シンボルの根元で2本目の配線をつなぐと接続点は出ないこともあるけど、そういう時は右端ツールボタンの接続点アイコンで明示的に接続点を表示出来る。
今回の回路図でいうと、LM386の7番ピンはNCなので、そんな時は右端ツールボタンから×印を選んで未接続端子として明示しておく。
配線を消してやり直したいときは、配線モードで消したい配線にカーソルを合わせてDELキー。
あれこれしてたら、こんな感じになった。
ここまで出来るとERCしたくなるけど、それにはアノテーションをしなくては。
エレクトリカルルールチェック。
まあ、電源ノードとGNDがつながっているとか、未接続の端子が無いかとかチェックしてくれるのかな?
アノテーション。
C1とかR1とかの回路図番号の数字のところを重複無いように自動的に割り付けてくれる。
今回は元にした回路図と同じ回路図番号にしたいので、手動で番号付けることにする。
ということで、次は回路図番号とか定数を入れていこう。
KiCadの回路図入力
ランチャから左端のアイコンをクリックすれば回路図エディタが起動するけど、慣れないうちはどのアイコンがなんなのかがよく分からないので、それよりも、いかにも回路図っぽい.schファイルをランチャ左側の窓からダブルクリックでもよっしー。
部品を置くには、回路図エディッタで右側アイコンの中からオペアンプの形の「コンポーネント配置」をクリックして、回路図の図面エリアの中でさらにクリックすると「コンポーネント選択」ウインドウが出てくる。
ここで、例えばフィルター欄で2sc1815と入れるとそれっぽい図が出てくるので「OK」を押して、さらに回路図図面上で適当なところでふつーに左クリックすると、そこに部品が置かれる。
ときどき、なぜか図が表示されないときがあるけど、そういうときは別の部品を先に置いとけばそのうち解決するみたい。
置いた部品の向きを変えるには、マウス矢印を部品に合わせて、RとかXとかYとかを押してみる。
位置の移動は、矢印を合わせてGかMを押すと矢印についてくるので、置きたいところでENTER。
図面自体を動かすときは、拡大のF1と縮小のF2の合わせ技が便利だ。
続きます。
KiCadで回路図を入力してみる
インストールはとっくにやってしまったので、省略。
でも、まあ、日本語ホームページからリンクを辿って行けば、「安定版」というのがあるので、それをダウンロードすればいいんじゃないかな?
■kicad.jp | オープンソースのPCB CAD『KiCad』の日本ユーザ コミュニティです。
ちなみに、うちのPCにインストールしたのは4.0.4と書いてあります。
で、すぐに何か作ろうという訳ではないのでトレーニング用にいろいろ探してみて、11月度ミーティングで紹介されたPixieの回路図が「QRP入門ハンドブック」紹介ページの内容見本に載っていた。
トランジスタ2石とAFアンプで構成されたトランシーバ。
1段で発振、キーダウン時はRFアンプとなる2段目が受信時はMIXに働くDC受信機。
なるほど～。
2石のトランジスタ2N3904は2SC1815と同等らしいし(でもピン配は違う)、
ダイオードも何でもいいんじゃないかな～。
作業は、まずはKiCadを起動して、ランチャみたいのからファイル→新規プロジェクト。
適当なところで新しいフォルダを作って、その下に移動してプロジェクト名のファイルを作る。
こんな感じ?
回路図入力の支度が出来たので、きょうはここまでにしとこ。
フリーな回路図&プリント基板CADのKiCadを使ってみた。
いまどきはプリント基板をオーダーするのも敷居が低くなってきたようで、それならばと基板データを作るツールを探してみた。
基板屋さんの勧めるフリーなCADもあるけど、必ずしも汎用性が高い訳でもなさそうで、トラ技7月号で紹介されていたKiCadを使ってみた。
フランス生まれながら日本語化も進んでいて、標準のライブラリも充実してるらしいし自分でも部品追加は簡単そうだ。
作業の流れは、回路図入力→ネットリスト作成→基板図入力。
そのあとは基板データ(ガーバーデータ)出力となるのだろけど、実際に基板をオーダーした訳ではないからそこについてはちょっと分からない。
基板入力まで進むと、3Dデータでぐるぐる回して見たりも出来る。
ちなみに、使っているPCは決して高性能なものではなく、中古で入手したノートPC。
HDDはSSDに換装してあるけど、Core i5でメモリー4GB、Windowsエクスペリエンスは4.4(グラフィックス)。
ライブラリがクラウドにあるのでネット接続は必須だけど、フリーでありがちな機能制限とかも無く、これからどんどん使っていきたいと思う。
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