PCB設(shè)計需要的基本工具你知道嗎？

無論您是建造房屋還是 PCB，都需要使用工具箱中的正確工具。 每個設(shè)計師都需要有 CAD 工具來放置零件，但即使是基于命令行的 CAD 軟件也可以用來精確放置零件。 隨著現(xiàn)代電子設(shè)備在各個層次上變得越來越復(fù)雜，設(shè)計人員需要有助于加快基本設(shè)計任務(wù)的工具。

選擇合適的 PCB 設(shè)計工具集需要權(quán)衡許多潛在選項。 市場上有許多功能各異的軟件包，沒有人有時間免費試用每一個軟件包。 其中一些設(shè)計平臺仍然可以與 20 年前使用的過時工作流程一起使用。 考慮到這一點，讓我們來看看每個設(shè)計人員在其 PCB 設(shè)計軟件中都需要具備的一些基本工具。

原理圖設(shè)計和捕獲

您的電子原理圖就像房子的地基。 您放在板上的所有內(nèi)容都基于此基本文檔。 這份重要文件顯示了您的電路板需要哪些組件、如何連接它們以及電源和地線的位置。 使用正確的原理圖編輯器，您可以輕松規(guī)劃布局并向電路板添加注釋。

使用原理圖編輯器可以使您的電路板井井有條，但是一旦您的設(shè)計變得更加復(fù)雜，使用單個原理圖就會變得笨拙。 一旦您開始在電路板上包含多個功能，您就可以使用分層原理圖讓事情井井有條。 這允許您根據(jù)組件在功能塊中的放置方式將它們劃分為不同的原理圖，并定義原理圖之間的父子關(guān)系。

使用多通道 PCB 設(shè)計工具不僅可以幫助您保持井井有條，還可以輕松復(fù)制層次結(jié)構(gòu)圖中的組件組。 一旦原理圖被捕獲為初始布局，這些重復(fù)的組件組就會被轉(zhuǎn)移到新的電路板上。 然后您可以開始在組件之間布線并放置電源和接地連接。

路由功能

一旦將原理圖捕獲為初始布局，您的 CAD 工具將幫助您放置組件和布線軌道。 布線是定義主板上組件之間物理連接的關(guān)鍵任務(wù)。 對于簡單的設(shè)計，很容易手動布線每個連接并根據(jù)設(shè)計規(guī)則檢查布局。 然而，隨著您的電路板變得越來越復(fù)雜并且所需的互連數(shù)量增加，自動化布線過程的工具可以為您節(jié)省大量時間。

自動布線器和交互式布線器的優(yōu)勢之間的爭論似乎是永恒的。 對于不涉及差分對、大量信號網(wǎng)絡(luò)或互連上過孔數(shù)量有限的簡單電路板，自動布線仍然可以產(chǎn)生良好的布局。 請注意，在這些情況下，如果您可以定義適當(dāng)?shù)穆酚刹呗?，自動路由將產(chǎn)生更好的布局。

這就是自動交互式布線成為重要 PCB 設(shè)計工具的地方。 自動交互式路由結(jié)合了自動路由和交互式路由的最佳方面。 您可以沿著互連為給定的信號網(wǎng)絡(luò)手動定義航路點。 該工具將自動跟蹤源組件、這些路點和您的負(fù)載組件之間的網(wǎng)絡(luò)路徑。

信號完整性和功率傳輸分析

在信號完整性方面，現(xiàn)代數(shù)字IC的開關(guān)速度足夠快以確保信號保持干凈，這已成為幾乎所有設(shè)計人員的重要考慮因素。 確保信號完整性確實需要為您的特定應(yīng)用設(shè)計正確的堆棧、布線幾何形狀和接地層。 所有這些都是 CAD、布線和電路板設(shè)計工具的任務(wù)。

如果使用正確的信號完整性軟件包，則可以檢查不同網(wǎng)絡(luò)中的反射和串?dāng)_波形。 這可以幫助您確定何時終止以及應(yīng)在不同的跟蹤中使用哪個匹配網(wǎng)絡(luò)。

在電力傳輸和熱管理方面，通過使用電力傳輸網(wǎng)絡(luò)分析儀 (PDNA)，您可以確定布線、電源和接地平面以及過孔中的 IR 損耗。 您的 PDNA 應(yīng)使用直觀的輸出格式生成電壓和電流密度結(jié)果。 最好的工具會為您顯示交互式顏色圖，以便您可以直觀地檢查電路板是否存在潛在的電源冷卻問題和過度的 IR 壓降。

基于規(guī)則驅(qū)動引擎的PCB設(shè)計工具

也許 PCB 設(shè)計中最重要的部分是確保您的設(shè)計符合基本設(shè)計規(guī)則。 設(shè)計功能在創(chuàng)建布局時應(yīng)根據(jù)這些規(guī)則檢查設(shè)計數(shù)據(jù)，以便您可以快速發(fā)現(xiàn)問題并根據(jù)需要進行更正。 您的設(shè)計規(guī)則還可以限制 CAD 和布線功能的功能，幫助您遵守重要的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

其他 PCB 設(shè)計軟件包將這些重要功能劃分到不同的程序中，迫使您在程序之間移動時導(dǎo)出和重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)。 當(dāng)發(fā)布新版本時，您將需要設(shè)計一個復(fù)雜的解決方案，并且存在舊數(shù)據(jù)突然變得無法訪問的真正風(fēng)險。 在這種環(huán)境中，各種設(shè)計工具之間的工作流程和界面不一致，這加劇了學(xué)習(xí)曲線并降低了設(shè)計生產(chǎn)力。 PCB加工廠講解PCB設(shè)計需要哪些工具，以及每個設(shè)計人員需要掌握哪些工具。