【硬件設(shè)計中級篇】PCB電路設(shè)計軟件的使用
- 發(fā)布時間:2022-12-05 15:55:29
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1、仿真軟件的使用。
常用的仿真軟件也就那幾個,proteus、multisim、labview、pspice、ADS等,其中大多數(shù)是用spice仿真模型。
a、proteus。這個軟件很適合仿真單片機,元件庫也挺多的,但是有個致命的缺點,就是太智能了。單片機不接電源、不接晶振也能正常工作,這跟實際有很大出入,所以筆者建議學(xué)單片機,還是用開發(fā)板吧。
b、multisim。這個軟件很適合仿真模擬電路,其實它本質(zhì)是spice仿真,只是界面做得簡單很多,適合初學(xué)者使用。雖然有8051的庫,但是,不適合仿真單片機,仿真起來很慢。
元件庫其實并不多,像0805的三極管,它都沒有,這時候只能用其它的三極管(2N2222等)代替一下,要不,就自己做這個元件庫。multisim還可以跟ultiboard配合使用,實際板級仿真(連同PCB,一起仿真)。
c、Labview。這個軟件功能非常強大,可以仿真模擬、數(shù)字電路、也可以做上位機(如:虛擬儀器等)。最具特色的,就是圖形化輸入,鼠標(biāo)拖幾個東西就 可以仿真了。
d、pspice。這個軟件是cadence或者叫SPB開發(fā)套件中的一個軟件,一般是在capture中調(diào)出來的。使用capture就可以不用輸入spice的點命令,非常方便。其中,pspice的圖表要比multisim的要好看一些,比如,測幾個節(jié)點的電壓,在pspice一張圖就看得很清晰了。
e、ADS。這個ADS是指Agilent的Advanced.Design.System,而不是指ARM編譯器ADS1.2。ADS可是電路仿真的神器啊,功能非常強大,一般是仿真高頻、射頻、微波電路用的,當(dāng)然,集總參數(shù)電路也照樣可以仿真,但是不太適合初學(xué)者。
2、電路設(shè)計軟件的使用。
主流的電路設(shè)計軟件有三個:Altium Designer、PADS、Cadence,當(dāng)然還有些小眾的,像Eagle。這里只介紹主流的三款軟件。
Altium designer(簡稱AD),以前的版本是protel 99se,protel DXP,用法都大同小異,很適合初學(xué)者使用,3D渲染效果最好,同時也是學(xué)校里教得最多的軟件。
但是,很多公司反而不用這軟件,因為用它畫多層板的話,電腦會很卡,而且公司里面用的人多的話,可能會收到altium的律師函??梢杂盟鼇碜鯢PGA開發(fā),并進行板級仿真。適用于小規(guī)模的PCB。
PADS,以前的版本是power PCB,分成三個組件:logic(原理圖)、layout(布局和設(shè)置規(guī)則)、route(布線),最具特色的功能是:使用極坐標(biāo)放置元件和自動布線(這個自動布線可沒有AD那么爛)。適用于中小規(guī)模的PCB,但是logic相當(dāng)不好用,所以有些人用orcad+PADS來彌補這個缺點。適用于中小規(guī)模的PCB。
Cadence(也叫SPB)是個系統(tǒng)級的套件,除了畫原理圖、PCB之外,還可以畫版圖、仿真電路、仿真SI/PI等。Cadence公司收購了orcad,目前畫原理圖的是用capture(也叫orcad),畫PCB是用allegro,仿真電路的是pspice(從capture里面調(diào)出來的),仿真SI/PI的是Sigrity(需要另外安裝)。
用capture畫原理圖是非常爽的,比如,畫個芯片的原理圖庫,你可以用excel寫好(引腳號和部分引腳名,像D0~D7,鼠標(biāo)拖一下就出來了),然后copy到capture里面,再做少量的調(diào)整就可以了。但是用allegro畫封裝就比較煩瑣,需要事先畫好焊盤,才可以畫封裝。適用于中大規(guī)模的PCB。
3、其它軟件的使用。
畫板框用的AutoCAD、畫3D封裝的solidworks或者pro-e、科學(xué)計算的MATLAB。
AutoCAD的基本用法還是比較簡單的,在有人教的情況下,半小時可以入門,對于硬件工程師來說就畫一下板框,保存為DXF格式,再導(dǎo)入到PCB設(shè)計軟件。同時,DXF也是硬件工程師與結(jié)構(gòu)工程師交互的文件格式。
相對于pro-e來說,solidworks更加易學(xué)易用。用這兩個軟件都可以畫元器件的3D封裝,再把PCB導(dǎo)出為stp格式放到solidworks當(dāng)中,這樣,還沒打板就可以看到整機的效果圖了。
學(xué)3D軟件還有個好處,讓你更清楚板子安裝的情況,像定位孔、插座、接線等,這樣設(shè)計出來的PCB不容易因為結(jié)構(gòu)問題而無法安裝,這是很多硬件工程師容易忽略的地方。
MATLAB,任何的計算,都可以用它。簡單的計算,像電阻分壓、濾波器的截止頻率等,復(fù)雜一點,像定向耦合器的參數(shù)計算、復(fù)雜運放電路的建模等,用MATLAB都可以輕松解決。
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