Créer ses propres circuits

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Auteur du sujet

Bonjour,

depuis quatre mois, je m'amuser à faire plein de choses sur logisim, mais j'aimerais bien passer à des circuits physiques. J'aimerais savoir deux choses :

  • Est-ce que j'ai besoin d'autres connaissances que celles que j'utilise dans logisim ? Je m'attends à de l'électricité, et si oui, quelles connaissances précisément ?

  • Avec quel matériel ? Je n'ai pas envie de programmer (genre Adruino ou les FPGA). Est-ce que c'est cher ? Sachant que des circuits même assez simples nécessitent parfois une centaine de portes logiques…

Merci !

Édité par jtruc34

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Est-ce que j'ai besoin d'autres connaissances que celles que j'utilise dans logisim ? Je m'attends à de l'électricité, et si oui, quelles connaissances précisément ?

Oui, tu en auras grandement besoin. Logisim c'est uniquement pour simuler un circuit en électronique logique, tu passes sous le tapis énormément de choses pour l'électronique réel car il est plutôt adapté à faire du VHDL ou Verilog et donc de fait à concevoir la logique uniquement du processeur ou d'un FPGA mais pas sa mise en œuvre de zéro.

Essentiellement, tu auras besoin d'un cours complet sur l'électronique, pour calculer les tensions / courants au niveau de tes composants, dont tu devras connaître les caractéristiques électroniques pour les assembler entre eux.

Faut bien évidemment des calculs sur la propagation du signal, sur les niveaux logiques acceptés entre chaque composant, savoir comment alimenter correctement un circuit, etc.

Et bien sûr, il ne faut pas oublier le routage à savoir comment disposer les composants sur la carte électronique. Car cela ne s'improvise pas.

Est-ce que c'est cher ?

Cela dépend de la complexité et du volume de cartes. Mais globalement ça peut vite devenir cher oui.

Amateur de Logiciel Libre et de la distribution GNU/Linux Fedora.

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Auteur du sujet

Merci !

Et cela peut s'apprendre où ?

(en fait je ne pensais pas à des circuits imprimés, juste des assemblages sur plaque d'expérimentation. Ça ne change probablement rien à l'électronique, mais c'est probablement moins cher)

Édité par jtruc34

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(en fait je ne pensais pas à des circuits imprimés, juste des assemblages sur plaque d'expérimentation. Ça ne change probablement rien à l'électronique, mais c'est probablement moins cher)

Les plaques d'expérimentation, c'est bien si tu as assez peu de composants. Après cela devient vite cher et difficile à gérer et stocker.

Sinon ces connaissances j'en ai eu seulement via mon école d'ingé. Regarde éventuellement auprès de tutos sur les logiciels comme FreeCAD ou Eagle pour le routage des composants. Et plus basiquement des cours d'électronique analogique et de composants.

Amateur de Logiciel Libre et de la distribution GNU/Linux Fedora.

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Auteur du sujet

Pour ces deux dernières choses, je ne devrais pas avoir de mal à trouver. Pour le routage, je vais voir ce que tu m'as dit, mais avec un peu de persévérance, je devrais trouver.

Pour le support, que me conseilles-tu alors ? Les circuits imprimés, ça coûte cher non ? Et c'est pas le plus simple, d'autant que c'est plus compliqué pour réutiliser des composants (c'est juste pour faire mumuse, ces circuits, pas pour faire des choses que j'ai besoin d'utiliser).

Merci !

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Dans mon IUT à Marseille, il y avait un atelier avec un technicien pouvant réaliser nos circuit imprimé, même s'il était assez peu sollicité : lors des TPs et réalisations, on soudait nos composants sur des plaques de cuivre servant de plan de masse et des barrettes de cuivre collées par dessus pour réaliser le circuit. Et oui c'était beaucoup plus galère et gros que les circuits imprimés. Dans l'IUT de Toulon, il y a un technicien semblable, mais à Toulon les étudiants sont encouragés à faire leurs projets, on leur dit dès le début alors que moi je l'ai su qu'à la moitié de ma 2nd année qu'il y avait un technicien disposé à nous aider.

Bref tout ça pour dire qu'une fois ta CAO faite, tu peux te rapprocher d'une université ou d'un fablab pour la réalisation.

Ne compte pas trop sur la réutilisation des composants, mais bien sûr que tu peux les récupérer, ton circuit imprimé sera simplement des pistes de cuivre, il existe des moyens d'intégrer directement des transistors, mais je ne pense pas que c'est ce que tu vas faire.

Ce n'est pas parce qu'ils sont nombreux à avoir tort qu'ils ont raison - Coluche

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Salut,

Tu peux réaliser un circuit électronique de 3 manières différentes:

  • Utiliser une plaque d'expérimentation sans soudure, appelée breadboard, l'avantage est que c'est rapide de mettre en place un circuit électronique pour faire des essais et on peut facilement réutiliser les composants sans les endommager puisqu'ils ne sont pas soudés.

  • Utiliser une plaque à pastilles, on s'en sert généralement pour faire du prototypage, une première version d'une carte. Ici, les composants sont soudés et connectés par des fils, ces plaques permettent entre autres d'éviter d'avoir à payer un circuit imprimé lorsqu'il s'agit d'un exemplaire unique d'un projet :)

  • Utiliser un circuit imprimé, plusieurs solutions sont possibles pour l'impression, comme dit précédemment, la moins onéreuse est de passer par les FabLabs et les personnes présentes pourront t'épauler pour ta 1ère réalisation. Ceci dit, je tiens à préciser qu'il est possible de faire réaliser ses cartes chez un professionnel mais il est important de bien maîtriser le routage pour savoir ce que l'on fait. Les prix sont assez conséquents mais très intéressants pour dupliquer une carte. Ex: Une carte de 100x80 (mm) coûtera 70 euros en 1 exemplaire, mais seulement 150 euros pour 10 exemplaires.

Je pense que ce qui correspond au mieux à ta demande sont les cartes d'expérimentations sans soudures, c'est pratique, facile à utiliser et tu peux récupérer facilement tes composants … ;)

Édité par Spit

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Auteur du sujet

Bonjour,

déjà, merci de toutes ces réponses.

Pour les breadboard, je me demandais juste si on était pas assez rapidement limité par le nombre de connexions possibles (enfin, je me doute bien qu'il y en a de plusieurs tailles). Et sinon, le routage est un problème même pour des circuits aussi simples ? (j'imagine la réponse :euh: )

Merci !

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Un problème ? non, c'est juste une étape par laquelle tu dois passer avant la réalisation. C'est quelque chose de banal qui te permet de te poser les bonnes questions au bon moment.

Ce n'est pas parce qu'ils sont nombreux à avoir tort qu'ils ont raison - Coluche

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"Assez rapidement limité", difficile à dire … C'est selon ce que tu veux mettre en place.

Par exemple, sur une breadboard de cette taille:

Pour le coup, elle est vraiment grande

Tu peux aller jusqu'à 40 circuit intégrés en boitier DIP8 (environ, avec 4 branches de 60 broches tu peux facilement en disposer 10 par branches), ce qui est largement suffisant pour "s'amuser" ^^

Concernant le routage, c'est un travail de longue haleine qui demande de respecter des règles strictes afin de ne pas être pénalisé par des erreurs qui donneront des résultats médiocres à l'impression …

Ci-dessous, j'ai ajouté 2 images d'un projet de longue date que j'avais réalisé. C'est une carte de développement à microcontrôleur PIC (8 bits):

Le routage finalisé

Le PCB imprimé

Les étapes pour arriver jusqu'au résultat du routage finalisé sont longues … le jeu en vaut la chandelle mais les premiers routages se concluent généralement par des échecs … à toi de voir ;)

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ça consiste simplement à placer tes composants sur la carte en prenant en compte les contraintes physiques (taille des composants, température ambiante, emission electromagnétique, croisement des pistes …) et l'optimisé pour avoir des pistes le plus court possible afin de baisser les coûts, minimiser les perturbations et la résistance etc…

Ce n'est pas parce qu'ils sont nombreux à avoir tort qu'ils ont raison - Coluche

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Mais en fait, c'est quoi le routage, en électronique ? Ça doit être fait dans quels cas et pourquoi ?

Merci !

jtruc34

On réalise un circuit imprimé pour obtenir une carte propre, qui peut être facilement dupliqué et sur laquelle on vient seulement souder les composants (les liaisons électriques étant déjà présentes)

C'est l'étape qui permet de passer d'un schéma électronique (un peu à la façon de logisim mais avec un schéma complet, comprenant les alimentations, les connecteurs et toutes l'électronique nécessaire au bon fonctionnement du système) à une modélisation 2D (certains logiciels proposent même une modélisation 3D pour visualiser l'encombrement des composants) de la carte électronique.

Lorsque tu saisis ton schéma sur un logiciel, il faut attribuer à chaque composant son empreinte physique (footprint)

Une fois que chaque composant du schéma a son empreinte correspondante, tu passes au routage de la carte. Tous les composants sont alors déposés en vrac, et sont reliés par des fils, c'est ce qu'on appel le chevelu.

Après avoir "démêlé" les signaux et les composants, il faut procéder au routage, c'est à dire que l'on va tracer les pistes entre chaque composant (de différentes tailles selon l'intensité du courant traversant celle-ci etc.)

Une fois que le routage est terminé, on passe à l'impression.

Conception du schéma électronique -> Choix des composants et empreintes -> Placement des composants -> Routage du circuit imprimé -> Impression de la carte -> Soudure sur la carte -> Test et validation

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Auteur du sujet

C'était donc bien la peine que je me fatigue :lol:

Et pratique, on risque facilement de dépasser le courant supporté par les câbles et par la plaque avec des circuits logiques ? (C'est-à-dire, pas des amplificateurs de concert de rock :o )

Merci !

EDIT: merci de me répondre, split, mais je n'avais pas vu la réponse de leroivi, ce qui répondait à ma question

Édité par jtruc34

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Donc si je comprends bien, l'enjeu du routage, c'est de placer les composants et les pistes aux bons endroits pour pas avoir de bo**el et de croisements ?

jtruc34

Oui, mais le routage est réalisé uniquement lorsque l'on souhaite faire un circuit imprimé.

Et ce n'est pas un problème sur les plaques d'expérimentations parce qu'on peut faire passer les fils où on veut ?

jtruc34

Exactement, sauf que ça prends plus de place.

Et pratique, on risque facilement de dépasser le courant supporté par les câbles et par la plaque avec des circuits logiques ?

jtruc34

Là, je n'ai pas tout compris à la question, mais si c'était "La plaque d'expérimentation supporte-t-elle des éléments de puissance ?"

Alors tout dépend de la dissipation des composants en question, s'ils chauffent, ils risquent d'endommager le plastique de la plaque. Mais de manière générale les plaques d'expérimentation ne sont pas faites pour des forts courants, elles sont plutôt utilisées pour des petits signaux.

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Et pratique, on risque facilement de dépasser le courant supporté par les câbles et par la plaque avec des circuits logiques ?

Non, les circuits logiques consomment très peu de courant.

EDIT : Cependant, tout est indiqué dans la documentation technique de tes composants. c'est toujours mieux d'y jeter un oeil

Édité par leroivi

Ce n'est pas parce qu'ils sont nombreux à avoir tort qu'ils ont raison - Coluche

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