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PCB設計所需的基本工具
PCB設計所需的基本工具
無論您是蓋房子還是建造PCB，都需要在工具箱中使用合適的工具。每個設計人員都需要具有用于放置零件的CAD工具，但是即使基于命令行的CAD軟件也可以用于精確放置零件。隨著現代電子設備在各個層面上變得越來越復雜，設計人員需要有助于加快基本設計任務的工具。
選擇正確的PCB設計工具集需要權衡許多潛在的選擇。市場上有許多具有不同功能的軟件包，沒有人有時間免費試用每個軟件包。這些設計平臺中的某些仍然可以與20年前使用的過時的工作流程一起使用?？紤]到這一點，讓我們看一下每個設計師在其PCB設計軟件中需要具備的一些基本工具。
原理圖設計和捕捉
您的電子原理圖就像房子的地基。您放置在董事會上的所有內容均基于此基礎文檔。該重要文檔顯示了您的電路板需要哪些組件，如何連接以及電源和接地的位置。使用正確的原理圖編輯器，您可以輕松地規劃布局并為電路板添加注釋。
使用原理圖編輯器可以使您的電路板井井有條，但是一旦您的設計變得更加復雜，使用單個原理圖就變得很笨拙。一旦開始在板上包含多種功能，就可以通過使用分層原理圖來使事情井井有條。這使您可以根據組件在功能塊中的放置方式將其分為不同的原理圖，并且可以定義原理圖之間的父子關系。
使用多通道PCB設計工具不僅可以幫助您保持有條理，而且還可以輕松地復制層次結構示意圖中的組件組。一旦將原理圖捕獲為初始布局，這些重復的組件組就會轉移到新板上。然后，您可以開始在組件之間路由走線，以及放置電源和接地連接。
分層原理圖可幫助您定義PCB中不同塊之間的關系
路由功能
將原理圖捕獲為初始布局后，您的CAD工具將為您提供幫助，以幫助您放置組件和布線軌跡。布線是一項關鍵任務，它定義了主板上組件之間的物理連接。對于簡單的設計，手動路由每個連接并根據設計規則檢查布局是一件容易的事。但是，隨著您的電路板變得越來越復雜，所需的互連數量增加，可以自動執行路由過程的工具可以為您節省大量時間。
自動路由器和交互式路由器的優點之間的爭論似乎是永恒的。對于不涉及差分對，大量信號網絡或互連上通孔數量限制的簡單電路板，自動布線器仍可以產生良好的布局。請注意，在這些情況下，如果可以定義適當的路由策略，則自動布線器將產生更好的布局。
這是自動交互布線成為重要的PCB設計工具的地方。一個自動交互式布線混合自動布線和交互式布線的最好的方面。您可以為給定的信號網沿互連線手動定義航點，該工具將自動在源組件，這些航點和您的負載組件之間的網中路由跟蹤。
使用自動互動式路由器，創建這種類型的布局要容易得多
信號完整性和功率傳輸分析
在信號完整性方面，現代數字IC的切換速度足夠快，以確保信號保持干凈成為幾乎所有設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用設計正確的疊層，走線幾何形狀和接地層。所有這些都是CAD，布線和電路板設計工具的任務。
如果使用正確的信號完整性軟件包，則可以檢查不同網絡中的反射和串擾波形。這可以幫助您確定何時需要終止，以及應在不同的跟蹤中使用哪個匹配的網絡。
在電源傳輸和熱管理方面，通過使用電源傳輸網絡分析儀（PDNA），您可以確定走線，電源和接地層以及過孔中的IR損耗。您的PDNA應該使用直觀的輸出格式生成電壓和電流密度結果。最好的工具將為您顯示一個交互式的顏色圖，使您可以直觀地檢查電路板上是否存在潛在的電源散熱問題和過多的IR下降。
彩色圖顯示整個PCB上的電源傳輸
基于規則驅動引擎的PCB設計工具
PCB設計中最重要的部分可能是確保您的設計符合基本設計規則。設計功能應在創建布局時對照這些規則檢查設計數據，以使您能夠快速發現問題并根據需要進行糾正。您的設計規則還可以限制CAD和路由功能的功能，從而幫助您遵守設計上的重要標準。
其他PCB設計軟件包將這些重要功能分為不同的程序，從而迫使您在程序之間移動時導出和重新導入數據。當發布新版本時，您將需要設計一個復雜的解決方法，并且確實存在舊數據突然變得不可訪問的風險。在這種環境下，工作流和界面在各個設計工具之間是不一致的，這加劇了學習曲線并降低了設計生產率。