Travailler avec des composants de cavalier

Les cavaliers, également appelés straps, permettent de remplacer une piste par un composant de type Jumper, ce qui est souvent indispensable pour réussir la conception d'une carte simple face.

Les premiers circuits imprimés étaient tous simple face. Pour réaliser toutes les connexions, des cavaliers ou des straps étaient souvent utilisés pour créer un niveau de connexion supplémentaire, pouvant passer au-dessus des pistes imprimées. L'image ci-dessous montre un exemple de cavaliers utilisés pour réaliser le routage sur une seule face de la carte.

Notez la représentation d'un cavalier, avec une ligne de connexion courbe entre les deux pastilles. Dans l'image, les lignes de connexion des cavaliers sont affichées dans différentes couleurs car elles héritent de la couleur attribuée au net.

Qu'est-ce qui définit un cavalier ?

Pour qu'un composant fonctionne comme un cavalier, il faut :

• Que le Type du composant soit défini sur Jumper.

• Que la valeur Jumper soit identique et non nulle pour les pastilles du composant cavalier.

  

Utilisation des cavaliers

Après avoir placé un cavalier dans l'espace de conception, vous devez définir manuellement l'attribut Net de l'une des pastilles dans le panneau Propriétés, car le net n'est pas hérité automatiquement. Notez que si le composant est défini comme un cavalier, l'autre pastille héritera automatiquement du même nom de Net.

Contrôle de l'affichage des cavaliers

Le menu View comprend un sous-menu Jumpers qui permet de contrôler l'affichage des composants cavaliers.

Des sous-menus Jumper sont également disponibles dans le menu contextuel Netlist (raccourci N).

Utilisez les commandes disponibles pour :

• Afficher ou masquer tous les cavaliers de la conception.

• Afficher ou masquer les lignes de connexion des cavaliers pour les composants associés à un même net.

  Si vous ne connaissez pas l'emplacement d'une pastille du net ou de l'une de ses lignes de connexion, cliquez dans un espace vide : une boîte de dialogue s'ouvre et vous invite à saisir le nom du net. Si vous n'êtes pas sûr du nom du net, saisissez ? et cliquez sur OK pour ouvrir la boîte de dialogue Nets Loaded, qui répertorie tous les nets chargés pour la conception. Les lignes de connexion du net sélectionné dans cette boîte de dialogue seront masquées lorsque vous cliquerez sur OK.

• Afficher ou masquer les lignes de connexion des cavaliers pour un composant donné.

  Si vous ne connaissez pas l'emplacement d'un composant, cliquez dans un espace vide : une boîte de dialogue s'ouvre et vous invite à saisir le repère du composant. Si vous n'êtes pas sûr du repère, saisissez ? et cliquez sur OK pour ouvrir la boîte de dialogue Components Placed, qui répertorie tous les composants de la conception. Les lignes de connexion de tous les nets associés au composant sélectionné dans cette boîte de dialogue seront masquées lorsque vous cliquerez sur OK.

Cavaliers et nomenclature

Les cavaliers sont généralement constitués de morceaux de fil de cuivre étamé pliés à la longueur voulue et doivent donc figurer dans la nomenclature. À cette fin, les cavaliers peuvent également être ajoutés au schéma pour être inclus dans la nomenclature. Le synchroniseur et le moteur de génération de rapports se comportent comme suit lors de la synchronisation des cavaliers :

• Le composant lui-même est synchronisé.
• Les propriétés de net des broches du cavalier ne sont pas synchronisées.
• Le cavalier est inclus dans la nomenclature.

Procédure suggérée pour travailler avec des cavaliers

La description suivante présente une méthode de travail avec les composants cavaliers. Cette procédure commence par le schéma, mais vous pouvez également commencer par placer les empreintes des cavaliers directement sur le PCB. L'intérêt principal de commencer par le schéma est que, lors du transfert de la conception vers l'espace de conception PCB, le Type du composant sera correctement défini sur Jumper pour les empreintes. Si vous les placez directement depuis le document d'empreintes PCB dans l'espace de conception PCB, le Type du composant prendra par défaut la valeur Standard et vous devrez donc le définir manuellement.

Créer les empreintes des cavaliers

Créez une empreinte pour chaque longueur de cavalier utilisée. Les cavaliers sont généralement conçus selon des longueurs prédéfinies, par exemple par incréments de 0,1 pouce (100 mils).

Comme indiqué ci-dessus, deux conditions doivent être remplies pour qu'un composant soit considéré comme un cavalier :

• Les deux pastilles du cavalier doivent avoir une valeur Jumper identique et non nulle dans le panneau Properties . Notez que les pastilles de toutes les empreintes de cavaliers utilisées dans une conception de carte peuvent avoir la même valeur Jumper .
• Le Type du composant cavalier doit être défini sur Jumper dans le panneau Properties . Notez que ce réglage n'est possible qu'une fois l'empreinte placée dans l'espace de conception PCB ; il ne peut pas être effectué dans l'éditeur d'empreintes PCB.

L'image ci-dessous montre un cavalier typique dans l'éditeur d'empreintes PCB. Les deux pastilles ont une valeur Jumper de 1.

Créer le composant cavalier du schéma

Côté schéma, vous pouvez :

• Créer un seul composant cavalier, puis lui ajouter toutes les empreintes de cavaliers de différentes longueurs dont vous avez besoin.
• Créer un composant cavalier distinct pour chaque empreinte de cavalier de longueur différente qui sera utilisée.

Une fois le symbole créé :

1. Définissez le Designator par défaut.
2. Définissez le Type du composant sur Jumper.
3. Ajoutez les différentes empreintes de cavaliers à la liste Models.
4. Définissez les autres propriétés du composant dont vous avez besoin, telles que la description et tout Parameters de composant requis sur le Parameters tab.

Placer les cavaliers sur le schéma

Une fois le cavalier conçu, vous pouvez en placer plusieurs sur le schéma. À ce stade, vous ne savez probablement pas combien il vous en faudra, mais les exemplaires en trop pourront facilement être supprimés. Gardez à l'esprit qu'ils figurent sur le schéma pour garantir leur inclusion dans la nomenclature ; il n'est pas nécessaire de les raccorder au circuit à chacun des emplacements où ils seront finalement utilisés. Il est donc judicieux de tous les placer sur la même feuille de schéma, éventuellement avec d'autres éléments matériels destinés uniquement à la nomenclature, tels que des vis.

Lorsqu'une commande Design » Update PCB Document est exécutée, tous les cavaliers sont placés dans l'espace de conception PCB avec leur empreinte par défaut, à droite du contour de la carte.  

Positionner les cavaliers sur le PCB

L'image ci-dessous montre le PCB presque entièrement routé. Notez les lignes de connexion restantes, qui indiquent les endroits où le routage n'est pas terminé. Plusieurs composants cavaliers non encore positionnés se trouvent également à droite de la carte.

Le routage de chacune de ces connexions ne peut pas être achevé, car aucun chemin de routage n'est disponible sur cette conception simple face. Les composants cavaliers seront utilisés pour les compléter.

Pour réaliser une connexion à l'aide d'un cavalier :

1. Faites glisser un composant cavalier jusqu’à l’emplacement souhaité sur la carte. S’il n’est pas assez long, appuyez sur Tab pendant son déplacement ou double-cliquez dessus une fois placé pour ouvrir le mode Component du panneau Properties.
2. Dans la zone Footprint  du panneau Propriétés, saisissez le Footprint Name, ou cliquez sur  pour ouvrir la boîte de dialogue Browse Libraries et sélectionner une empreinte.

3. Pour faciliter l’inclusion du cavalier dans la nomenclature, saisissez une chaîne d’identification appropriée dans le champ Comment. Dans l’image ci-dessous, le nom de l’empreinte a été copié et collé dans le champ Comment car il indique la longueur du cavalier.

   

4. Placez le cavalier à l’emplacement souhaité.

5. Double-cliquez sur l’une des pastilles pour la modifier, puis sélectionnez le nom du net souhaité dans la liste déroulante Net de la zone Properties du panneau Properties . Le même nom de net sera automatiquement attribué à l’autre pastille du cavalier.

   

6. Une fois tous les cavaliers placés, supprimez ceux qui ne sont pas utilisés sur la carte.
7. Exécutez la commande Design » Update Schematics pour répercuter les modifications des empreintes et des commentaires dans le schéma.
8. La dernière étape consiste à supprimer du schéma tous les composants cavaliers inutilisés. Pour les repérer, activez l’une des feuilles de schéma et exécutez la commande Design » Update PCB Document. La boîte de dialogue Engineering Change Order s’ouvre et répertorie tous les composants en trop dans le schéma ; notez leurs repères, puis fermez la boîte de dialogue ECO et supprimez ces cavaliers superflus du schéma.