PCB設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。 隨著現代電子設備在各個層次上變得越來越復雜，設計人員需要有助于加快基本設計任務的工具。

選擇合適的 PCB 設計工具集需要權衡許多潛在選項。 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計人員在其 PCB 設計軟件中都需要具備的一些基本工具。

原理圖設計和捕獲

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，但是一旦您的設計變得更加復雜，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系。

使用多通道 PCB 設計工具不僅可以幫助您保持井井有條，還可以輕松復制層次結構圖中的組件組。 一旦原理圖被捕獲為初始布局，這些重復的組件組就會被轉移到新的電路板上。 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鍵任務。 對于簡單的設計，很容易手動布線每個連接并根據設計規則檢查布局。 然而，隨著您的電路板變得越來越復雜并且所需的互連數量增加，自動化布線過程的工具可以為您節省大量時間。

自動布線器和交互式布線器的優勢之間的爭論似乎是永恒的。 對于不涉及差分對、大量信號網絡或互連上過孔數量有限的簡單電路板，自動布線仍然可以產生良好的布局。 請注意，在這些情況下，如果您可以定義適當的路由策略，自動路由將產生更好的布局。

這就是自動交互式布線成為重要 PCB 設計工具的地方。 自動交互式路由結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絡手動定義航路點。 該工具將自動跟蹤源組件、這些路點和您的負載組件之間的網絡路徑。

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的開關速度足夠快以確保信號保持干凈，這已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終止以及應在不同的跟蹤中使用哪個匹配網絡。

在電力傳輸和熱管理方面，通過使用電力傳輸網絡分析儀 (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。

基于規則驅動引擎的PCB設計工具

也許 PCB 設計中最重要的部分是確保您的設計符合基本設計規則。 設計功能在創建布局時應根據這些規則檢查設計數據，以便您可以快速發現問題并根據需要進行更正。 您的設計規則還可以限制 CAD 和布線功能的功能，幫助您遵守重要的設計標準。

其他 PCB 設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案，并且存在舊數據突然變得無法訪問的真正風險。 在這種環境中，各種設計工具之間的工作流程和界面不一致，這加劇了學習曲線并降低了設計生產力。 PCB加工廠講解PCB設計需要哪些工具，以及每個設計人員需要掌握哪些工具。