KR100732776B1

KR100732776B1 - 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치

Info

Publication number: KR100732776B1
Application number: KR1020040026966A
Authority: KR
Inventors: 박진홍; 임형근
Original assignee: 박진홍; 임형근
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2007-06-28
Also published as: KR20050101766A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 상에 회로배선을 설계하는데 필요한 교육을 효율적으로 실행함과 더불어 설계된 배선패턴의 문제점 등을 용이하게 파악할 수 있도록 된 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치는 개인용 컴퓨터(1)와, 실험장치(2) 및 실험용 모듈(3)을 포함하여 구성되고, 상기 실험장치(2)는 실험용 모듈에 대하여 소정의 신호를 공급하기 위한 신호발생장치(23)와 실험용 모듈의 소정의 측정 노드로부터 검출된 신호를 입력하기 위한 신호측정장치(25)를 구비함과 더불어, 실험용 모듈(3)에 대하여 공급한 신호와 해당 실험용 모듈(3)로부터 수신된 신호를 개인용 컴퓨터(1)로 공급하며, 상기 개인용 컴퓨터(1)는 실험장치(2)로부터 수신된 양 데이터를 비교하여 그 비교결과를 출력하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 실험용 모듈은 인쇄회로기판(31)상에 소정의 배선 패턴(35)이 인쇄되고, 상기 배선 패턴(35)상의 소정 지점에 임피던스회로(36)가 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

인쇄회로기판, 교육, 시뮬레이션

Description

인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치{Experiment device for designing of PCB}

도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 2는 도 1에서 실험용 모듈(3)의 구체적인 구성예를 나타낸 블록구성도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 ***

1: 개인용 컴퓨터, 2: 실험장치,

3: 실험용 모듈.

본 발명은 전자 및 전기 기기의 설계를 위한 실험장치에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 상에 회로배선을 설계하는데 필요한 교육을 효율적으로 실행함과 더불어 설계된 배선패턴의 문제점 등을 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위한 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치에 관한 것이다.
전기 및 전자 기기에 있어서는 소정의 기판상에 각종 디바이스를 실장하고, 이 디바이스간의 배선을 기판상에 형성함으로써 원하는 동작을 실행하는 회로를 구성하게 된다. 이때 상기 기판으로서 인쇄회로기판을 주로 사용하고 있다. 인쇄회로기판은 절연 기판상에 동박 등의 도전체를 도포한 것으로서, 이러한 인쇄회로기판을 이용하여 회로를 구성함에 있어서는 상기 동박을 소정의 형상으로 에칭하여 원하는 배선패턴을 형성하게 된다.

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한편 최근에 이르러 전기 및 전자기기의 경박단소화가 진행되면서 인쇄회로기판상에 형성되는 배선패턴도 배선의 폭이 미세화됨과 더불어 배선간의 간격도 점차 좁아지고 있다. 그런데 이와 같이 배선의 미세화 및 조밀화가 진행되게 되면 배선간의 전기 및 자기적인 결합이 증가되기 때문에 배선간의 누설전류에 의한 혼선 등의 문제가 발생하게 된다. 따라서 인쇄회로기판상에 배선패턴을 형성함에 있어서는 세심한 주의가 필요하게 된다.

종래의 경우에 인쇄회로기판에 배선패턴을 형성하는데 있어서는 대부분 경험적인 부분에 대한 의존도가 매우 컸다. 따라서 완성된 전기 및 전자 기기를 사용함에 있어서 예기치 않은 문제가 발생되어 제품이 오동작하는 문제가 빈번하게 발생되는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 인쇄회로기판을 설계하는 엔지니어나 교육생 등에 대하여 배선패턴의 설계시에 발생될 수 있는 문제점 등을 효율적으로 인식시킬 수 있는 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치를 제공함에 주된 목적이 있다.
또한 본 발명은 설계된 인쇄회로기판을 효율적으로 모의실험할 수 있도록 함으로써 제품의 완성도를 제고할 수 있도록 된 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

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상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치는 개인용 컴퓨터와, 실험장치 및 실험용 모듈을 포함하여 구성되고, 상기 실험장치는 실험용 모듈에 대하여 소정의 신호를 공급하기 위한 신호발생장치와 실험용 모듈의 소정의 측정 노드로부터 검출된 신호를 입력하기 위한 신호측정장치를 구비함과 더불어, 실험용 모듈에 대하여 공급한 신호와 해당 실험용 모듈로부터 수신된 신호를 개인용 컴퓨터로 공급하며, 상기 개인용 컴퓨터는 실험장치로부터 수신된 양 데이터를 비교하여 그 비교결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.

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이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 1에서 본 발명에 따른 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치는 개인용 컴퓨터(1)와 실험장치(2) 및 실험용 모듈(3)을 포함하여 구성된다.

여기서, 개인용 컴퓨터(1)는 통상의 것과 마찬가지로 데이터 입력수단으로서 키보드와 마우스를 구비함과 더불어, 데이터 출력수단으로서 모니터를 구비한다. 또한 이 개인용 컴퓨터(1)는 실험용 모듈(3)을 실험 또는 모의실험하기 위한 소정의 프로그램이 저장된다. 특히 필요에 따라 이 개인용 컴퓨터(1)에는 각종 모의실험결과를 생성하기 위한 시뮬레이션 프로그램이 제공될 수 있다.

상기 실험장치(2)는 상기 개인용 컴퓨터(1)와 본 실험장치(2)와의 신호결합, 즉 물리적, 논리적 결합을 위한 인터페이스(21)와 상기 개인용 컴퓨터(1)와 연동하여 실험용 모듈(3)에 대한 실험기능을 제공하는 프로세서(22), 이 프로세서(22)의 제어에 따라 다양한 신호를 생성하는 신호발생장치(23), 이 신호발생장치(23)에서 생성되어 출력되는 각종 신호를 실험용 모듈(3)로 결합시키기 위한 커넥터(24) 및, 실험용 모듈(3)상의 특정 지점과 전기적으로 결합되는 측정 프로브(도시되지 않음)로부터 입력신호를 측정하기 위한 예컨대 오실로스코프 등의 신호측정장치(25)를 구비하여 구성된다.

실험용 모듈(3)은 교육생의 실험을 위한 배선패턴이 의도적으로 형성되거나 또는 모의실험을 하기 위한 완성된 배선 패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판이다. 도 2는 교육생의 실험을 위한 실험용 모듈(3)의 예를 나타낸 것으로, 도 2a 내지 도2d에서 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호가 부가되어 있다. 도 2에서 실험용 모듈(3)은 인쇄회로기판(31)상에 커넥터(32), 제1 및 제2 디바이스(33, 34) 및 저항 등의 임피던스회로(36)가 실장됨과 더불어, 이들은 소정의 배선 패턴(35)에 의해 상호 전기적으로 결합되어 있다. 여기서 상기 커넥터(32)는 도 1에서 실험장치(2)의 커넥터(24)와 전기적으로 결합되는 것이다. 또한 도 2에서 참조번호 37 은 도 1에서의 측정 프로브와 전기적으로 접촉되는 측정 노드를 나타낸 것이다.

도 2a와 도2b는 제1 및 제2 디바이스(33, 34)간의 배선 패턴(35)에 결합되는 임피던스회로(36)의 결합위치가 상호 다르게 설정되어 있고, 도2c는 제1 및 제2 디바이스(33, 34)간에 임피던스회로가 없는 경우이다. 또한 도2d는 도2a와 임피던스회로(36)의 결합위치는 동일하지만 해당 임피던스회로가 가변 임피던스회로인 경우이다. 물론, 도 2는 단지 실험용 모듈(3)의 구성예를 나타낸 것으로, 이 실험용 모듈(3)의 구성은 특정한 예에 한정되지 않는다.

도 1 및 도 2에서 실험장치(2)에 개인용 컴퓨터(1) 및 실험용 모듈(3)가 결합된 상태에서 실험자가 키보드나 마우스 등을 이용하여 실험용 모듈(3)의 실험을 위한 프로그램을 구동하게 되면, 해당 프로그램은 실험자에게 소정의 메뉴화면을 제공하게 된다. 이때 실험자에게 제공되는 메뉴화면에는 해당 실험이 교육용인지 모의실험용 인지를 선택하기 위한 선택메뉴와, 또한 수동 실험모드인지 자동 실험모드인지를 선택하는 메뉴 등이 포함될 수 있다. 여기서 수동 실험모드는 실험자가 실험용 모듈(3)로 제공되는 신호 등을 선별적으로 선택하여 실험을 진행하게 되는 모드이고, 자동 실험모드는 개인용 컴퓨터(1)와 프로세서(22)가 연동하여 시험용 모듈(3)로 순차적으로 여러가지 다른 신호를 제공하는 모드이다.

실험자가 하나의 실험모드를 선택하게 되면, 개인용 컴퓨터(1)는 실험자의 선택에 따른 소정의 제어명령을 실험장치(2)의 프로세서(22)로 제공하게 된다. 프로세서(22)는 개인용 컴퓨터(1)로부터 제어명령이 수신되면, 이를 근거로 신호발생장치(23)를 제어하여 소정 또는 일련의 신호를 발생시키게 된다. 그리고 이와 같이 발생된 신호는 커넥터(24)를 통해 실험용 모듈(3)로 공급되게 된다.

도 2에서 실험용 모듈(3)에서는 실험장치(2)로부터 소정의 신호가 공급되면, 이 공급된 신호는 커넥터(32)를 통해 입력되어 배선패턴(35)을 통해 제1 디바이스(33)로부터 제2 디바이스(34)로 전송되게 된다. 그리고 실험자가 측정 프로브를 측정 노드(37)에 접촉시켰다면 해당 전송되는 신호는 측정 프로브를 통해 입력되어 실험장치(2)로 인가되게 된다.

도 1에서 실험장치(2)에 있어서는 측정 프로브로부터 측정된 신호가 수신되면 해당 신호는 신호측정장치(25)를 통해 일련의 디지탈 데이터로 변환되어 프로세서(22)로 인가되게 된다. 프로세서(22)는 신호발생장치(23)를 통해 소정의 신호를 생성한 후에는 해당 생성신호 데이터와 신호측정장치(25)를 통해 수신된 신호 데이터를 취합하여 이를 인터페이스(21)를 통해 개인용 컴퓨터(1)로 전송하게 된다. 그리고 개인용 컴퓨터(1)에서는 프로세서(22)로부터 수신된 양신호, 즉 신호발생장치(23)를 통해 실험용 모듈(3)로 공급하였던 일련의 신호데이터와 실험용 모듈(3)에서 측정된 일련의 신호데이터를 비교하여 그 비교결과를 모니터를 통해 출력함으로써 실험자가 양 신호데이터간의 차이점을 인식할 수 있도록 하게 된다.

상기 실시예에 있어서는 실험자가 도 2에 나타낸 바와 같은 다양한 실험용 모듈(3)에 대하여 동일한 신호를 공급함으로써 도 2에서 임피던스회로(36)의 배치 위치나 그 임피던스회로(36)의 임피던스값의 변동에 따라 신호 특성이 달라지는 것을 확인할 수 있게 되므로 인쇄회로기판의 설계시에 발생될 수 있는 제반 문제점 등을 실질적으로 인식할 수 있게 된다.

또한 상기 실시예에 있어서는 실험자가 자신이 설계한 인쇄회로기판을 실험장치(2)에 결합시킨 후, 해당 기판에 다양한 신호를 공급 및 확인하면서 인쇄회로기판의 동작시에 발생되는 문제점 등을 용이하게 인식할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 상에 회로배선을 설계하는데 필요한 교육을 효율적으로 실행함과 더불어 설계된 배선패턴의 문제점 등을 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위한 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치를 구현할 수 있다.

Claims

개인용 컴퓨터와, 실험장치 및 실험용 모듈을 포함하여 구성되고,

상기 실험장치는 실험용 모듈에 대하여 소정의 신호를 공급하기 위한 신호발생장치와 실험용 모듈의 소정의 측정 노드로부터 검출된 신호를 입력하기 위한 신호측정장치를 구비함과 더불어, 실험용 모듈에 대하여 공급한 신호와 해당 실험용 모듈로부터 수신된 신호를 개인용 컴퓨터로 공급하며,

상기 개인용 컴퓨터는 실험장치로부터 수신된 양 데이터를 비교하여 그 비교결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 설계를 위한 실험장치.
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