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TECH-FOCUS PCBDESIGN 32 - ELETTRONICA OGGI 495 - MAGGIO 2021 Ogni progetto di un circuito elettronico, sia esso semplice o parte di un sistema complesso, deve seguire un processo noto agli ingegneri e progettisti elettronici. Tale processo prevede il susseguirsi di più fasi ben distinte fra loro: l’output di una fase serve come input della fase successiva, fino ad arrivare alla realizzazione fisica della scheda elettronica COMEPROGETTARE UNASCHEDAPCB Di Paolo, D. Di Gesualdo caniche del sistema da realizzare, cosa che tornerà utile successivamente. Questa fase può sembrare poco attraente, ma in realtà una cattiva progettazione a questo livello può decretare l’insuccesso dell’intero progetto. La maggior parte dei tool di design di schematici permette di realizzare uno schema a blocchi a livello di sistema di questo tipo. Progettazione schematici Una volta definito lo schema a livello di sistema è il momento di entrare nel vivo della progettazione con il design dello schema elettrico. In questa fase si entra dentro al sistema e si definiscono nel dettaglio tutti i componenti che lo compongono: microcon- trollori, interfacce per sensori e attuatori, circuiti integrati e relativi bus di comunica- zione, componenti passivi e di potenza. Oggi la realizzazione dello schema elettri- co avviene esclusivamente mediante l’uso di CAD quali OrCAD, Xpedition Designer o Altium Designer, che permettono il placing e il wiring di componenti da vaste librerie, e facilitano la progettazione collaborativa all’interno dei team. È chiaro come questa fase sia estremamente delicata: avviene qui la scelta dei componenti che permetteranno al dispositivo di funzionare correttamente, e che regoleranno i consumi, le tolleranze e, in generale, la bontà del sistema. Un errore in questa fase è in parte recuperabile: se, ad esempio, abbiamo bisogno di maggiore quantità di RAM rispetto alla MCU che abbia- mo scelto, o abbiamo inserito un componen- gli albori dell’elettronica tutte le fasi di progettazione erano portate avan- ti con strumenti rudimentali, il che rendeva complicato il design di interi siste- mi e il relativo debug. Ovviamente oggi la situazione è completamente differente: negli anni le software house hanno sviluppato strumenti all’avanguardia per permettere agli ingegneri di concentrarsi sull’applica- zione di progetto, potendo trascurare gli elementi meramente pratici, e offrendo un valore aggiunto inimmaginabile. L’uso dei CAD (Computer Aided Design) nell’elettro- nica, infatti, permette quotidianamente di minimizzare gli errori durante tutto il ciclo di progettazione, dalla stesura degli schematici al layout della board, dando la possibilità di effettuare simulazioni elettriche e termiche, in modo da evitare brutte sorprese in fase di prototipazione e di compliance alle normati- ve per la certificazione dei dispositivi. Fasi preliminari Come ogni progetto, anche quello di un dispo- sitivo elettronico inizia con la stesura dei requisiti e delle specifiche di sistema. Nella fattispecie, in questa fase preliminare bisogna realizzare un documento che riporti i blocchi del sistema, con i relativi input/output e inter- facce rispetto ad altri sistemi. Sullo schema a blocchi si riportano anche alcune considera- zioni a livello di sistema, utili per esplicitare quelle che sono le caratteristiche macrosco- piche del progetto e il suo ambito applicativo. Inoltre, si definiscono le caratteristiche mec- A