無(wú)論您是建造房屋還是建造PCB，您都需要在工具箱中使用合適的工具。每個(gè)設(shè)計(jì)人員都需要使用CAD工具進(jìn)行元件放置，但即使是基于命令行的CAD軟件也可用于精確放置元件。隨著現(xiàn)代電子設(shè)備在各個(gè)層面變得越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員需要能夠幫助加快基本設(shè)計(jì)任務(wù)的工具。

　　選擇正確的PCB設(shè)計(jì)工具需要權(quán)衡許多潛在的選擇。市場(chǎng)上有許多軟件包具有不同的功能，沒(méi)有人有時(shí)間處理每個(gè)軟件包的免費(fèi)試用。其中一些設(shè)計(jì)平臺(tái)仍然使用20年前使用的相同過(guò)時(shí)工作流程。考慮到這一點(diǎn)，讓我們來(lái)看看每個(gè)設(shè)計(jì)師在PCB設(shè)計(jì)軟件中需要的一些基本工具。

　　原理圖設(shè)計(jì)和捕獲

　　您的電子原理圖就像房子的基礎(chǔ)。您在電路板上放置的所有內(nèi)容都基于此基礎(chǔ)文檔。這個(gè)重要文檔顯示了電路板所需的組件，連接方式以及電源和接地連接的位置。使用正確的原理圖編輯器，您可以輕松規(guī)劃布局并注釋您的電路板。

　　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(jì)變得更加復(fù)雜，使用單個(gè)原理圖可能會(huì)變得難以處理。一旦開(kāi)始在電路板上包含多個(gè)功能，就可以通過(guò)使用分層原理圖來(lái)保持組織。這允許您根據(jù)組件與功能塊的匹配方式將組件分成不同的原理圖，并且可以在原理圖之間定義父子關(guān)系。

　　使用多通道PCB設(shè)計(jì)工具不僅可以幫助您保持井井有條，還可以輕松復(fù)制分層原理圖中的組件組。一旦你捕獲你的原理圖作為初始布局，部件的這些重復(fù)的組被轉(zhuǎn)移到新的董事會(huì)。然后，您可以開(kāi)始在組件之間布線，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(guān)系

　　路由功能

　　將原理圖捕獲為初始布局后，您的CAD工具將隨時(shí)待命，以幫助您放置組件和布線跡線。路由是定義板上組件之間物理連接的關(guān)鍵任務(wù)。通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，手動(dòng)布置每個(gè)連接并根據(jù)您的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查布局是一件容易的事。但隨著您的電路板變得越來(lái)越復(fù)雜并且所需的互連數(shù)量增加，可以自動(dòng)化路由過(guò)程的工具可以為您節(jié)省大量時(shí)間。

　　自動(dòng)路由器和交互式路由器的優(yōu)點(diǎn)之間的爭(zhēng)論似乎是永恒的。對(duì)于不涉及差分對(duì)，大量信號(hào)網(wǎng)絡(luò)或互連上過(guò)孔數(shù)量限制的簡(jiǎn)單電路板，自動(dòng)布線器仍然可以產(chǎn)生合適的布局。請(qǐng)注意，在這些情況下，如果您可以定義適當(dāng)?shù)穆酚刹呗裕淖詣?dòng)布線器將產(chǎn)生更好的布局。

　　這就是自動(dòng)交互式布線成為重要的PCB設(shè)計(jì)工具的地方。一個(gè)自動(dòng)交互式布線混合自動(dòng)布線和交互式布線的最好的方面。您可以為給定的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)在互連上手動(dòng)定義航點(diǎn)，該工具將自動(dòng)在源組件，這些航點(diǎn)和您的負(fù)載組件之間路由網(wǎng)絡(luò)中的跟蹤。

　　使用自動(dòng)交互式路由器可以更輕松地創(chuàng)建這種類(lèi)型的布局

　　信號(hào)完整性和功率傳輸分析

　　在信號(hào)完整性方面，現(xiàn)代數(shù)字IC的切換速度足夠快，確保信號(hào)保持清潔成為幾乎所有設(shè)計(jì)人員的重要考慮因素。確保信號(hào)完整性確實(shí)需要為您的特定應(yīng)用設(shè)計(jì)正確的層堆棧，跡線幾何和地平面。所有這些都是CAD，路由和電路板設(shè)計(jì)工具的任務(wù)。

　　如果使用正確的信號(hào)完整性包，則可以檢查不同網(wǎng)絡(luò)中的反射和串?dāng)_波形。這有助于您確定何時(shí)需要終止以及應(yīng)在不同的跟蹤中使用哪個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)。

　　在電力傳輸和熱管理方面，使用電力傳輸網(wǎng)絡(luò)分析儀(PDNA)可以確定整個(gè)走線，電源和接地層以及過(guò)孔的IR損耗。您的PDNA應(yīng)使用直觀的輸出格式產(chǎn)生電壓和電流密度結(jié)果。最好的工具將向您顯示交互式彩色地圖，使您可以直觀地檢查您的電路板是否存在潛在的電源熱問(wèn)題和過(guò)多的IR壓降。

　　彩色地圖顯示整個(gè)PCB的電力輸送

　　基于規(guī)則驅(qū)動(dòng)引擎的PCB設(shè)計(jì)工具

　　也許PCB設(shè)計(jì)中最重要的部分是確保您的設(shè)計(jì)符合基本設(shè)計(jì)規(guī)則。在創(chuàng)建布局時(shí)，您的設(shè)計(jì)功能應(yīng)根據(jù)這些規(guī)則檢查設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以便您快速識(shí)別問(wèn)題并根據(jù)需要進(jìn)行更正。您的設(shè)計(jì)規(guī)則還可以限制CAD和路由功能的功能，幫助您遵守設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　其他PCB設(shè)計(jì)包將這些重要功能分成不同的程序，迫使您在程序之間移動(dòng)時(shí)導(dǎo)出和重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)。當(dāng)新版本發(fā)布時(shí)，您將不得不設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)雜的解決方法，并且存在您的舊數(shù)據(jù)突然變得無(wú)法訪問(wèn)的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)。此環(huán)境中的工作流程和界面在設(shè)計(jì)工具中不一致，這會(huì)加劇學(xué)習(xí)曲線并降低設(shè)計(jì)效率。