Conception électronique - Outils essentiels pour la conception de PCB

Que vous construisiez une maison ou un PCB, vous devez utiliser les bons outils dans votre boîte à outils. Chaque concepteur de PCB doit utiliser des outils de Cao pour placer les éléments, mais même un logiciel de Cao basé sur la ligne de commande peut être utilisé pour placer les éléments avec précision. Comme l'électronique moderne devient de plus en plus complexe à tous les niveaux, les concepteurs ont besoin d'outils qui peuvent aider à accélérer les tâches de conception de base.

Choisir le bon outil de conception de PCB nécessite de peser de nombreuses options potentielles. Il existe de nombreux paquets sur le marché avec des fonctionnalités différentes et personne n'a le temps d'essayer chaque paquet gratuitement. Certaines de ces plateformes de conception utilisent encore des flux de travail obsolètes utilisés il y a 20 ans. Dans cet esprit, examinons quelques - uns des outils de base dont chaque concepteur a besoin dans un logiciel de conception de PCB.

Conception du programme et capture

Votre schéma électronique est comme les fondations d'une maison. Tout ce que vous mettez sur le tableau est basé sur ce fichier de base. Ce document important montre les composants nécessaires à la carte, comment la connecter et où se trouvent les connexions d'alimentation et de mise à la terre. Avec le bon éditeur de schéma, vous pouvez facilement planifier la mise en page et le tableau de notes.

L'utilisation d'un éditeur de schéma peut garder vos cartes en ordre, mais une fois que votre conception devient plus complexe, l'utilisation d'un schéma unique peut devenir difficile à gérer. Une fois que vous avez commencé à inclure plusieurs fonctionnalités sur votre tableau, vous pouvez maintenir votre organisation en utilisant un schéma hiérarchique. Cela vous permet de diviser les éléments en différents schémas en fonction de la façon dont ils correspondent aux blocs fonctionnels et peut définir une relation père - fils entre les schémas.

L'utilisation d'un outil de conception de PCB multicanal vous aidera non seulement à rester organisé, mais aussi à reproduire facilement des groupes d'éléments dans un schéma hiérarchique. Une fois que vous avez capturé le schéma en tant que disposition initiale, ces groupes de pièces répétés sont transférés sur une nouvelle planche. Vous pouvez ensuite commencer à câbler entre les composants, ainsi qu'à placer des connexions d'alimentation et de mise à la terre.

Un schéma hiérarchique peut vous aider à définir les relations entre les différents blocs dans un PCB

Fonction de routage

Une fois que vous avez capturé le schéma en tant que mise en page initiale du PCB, vos outils de Cao seront toujours en veille pour vous aider à placer les composants et les traces de câblage. Le routage est une tâche clé pour définir les connexions physiques entre les composants sur la carte. Avec une conception simple, il est facile de disposer manuellement chaque connexion et de vérifier la disposition en fonction de vos règles de conception. Mais à mesure que les cartes deviennent plus complexes et que le nombre d'interconnexions nécessaires augmente, les outils qui peuvent automatiser le processus de câblage peuvent vous faire gagner beaucoup de temps.

Le débat entre les avantages des routeurs automatiques et interactifs semble éternel. Pour des cartes simples qui n'impliquent pas de paires différentielles, un grand nombre de réseaux de signaux ou le nombre de trous sur les interconnexions, un câblage automatique peut encore produire une disposition appropriée. Notez que dans ces cas, si vous pouvez définir une stratégie de routage appropriée, votre autorouteur produira une meilleure disposition.

C'est là que le câblage interactif automatique devient un outil essentiel de conception de PCB. Le routage interactif automatique est le meilleur aspect pour mélanger le routage automatique et le routage interactif. Vous pouvez définir manuellement des points de cheminement sur l'interconnexion d'un réseau de signaux donné et l'outil acheminera automatiquement les traces dans le réseau entre les composants sources, ces points de cheminement et les composants de charge.

Analyse de l'intégrité du signal et de la transmission de puissance

En termes d'intégrité du signal, les circuits intégrés numériques modernes sont commutés assez rapidement pour s'assurer que le signal reste propre, ce qui est devenu une considération importante pour presque tous les concepteurs. Assurer l'intégrité du signal nécessite la conception de la pile de couches, de la géométrie des traces et du plan de masse appropriés pour votre application spécifique. Tout cela est la tâche des outils de Cao, de câblage et de conception de cartes.

Si vous utilisez le bon logiciel d'intégrité du signal, vous pouvez vérifier les formes d'ondes réfléchies et diaphoniques dans différents réseaux. Cela vous aide à déterminer quand vous devez mettre fin et quel réseau correspondant devrait être utilisé dans les différentes pistes.

En ce qui concerne le transport d'énergie et la gestion de la chaleur, l'analyseur de réseau de transport d'énergie (pdna) peut être utilisé pour déterminer les pertes IR sur l'ensemble des traces, des couches d'alimentation et de mise à la terre, ainsi que sur les pores. Votre pdna doit utiliser un format de sortie intuitif pour produire des résultats de tension et de densité de courant. Les meilleurs outils vous montreront une carte couleur interactive, vous permettant de vérifier visuellement la carte pour les problèmes potentiels de chaleur d'alimentation et les chutes excessives d'IR.

Carte couleur montrant la transmission de puissance de l'ensemble du PCB

Outil de conception de PCB basé sur un moteur piloté par des règles

Peut - être la partie la plus importante de la conception de PCB est de s'assurer que votre conception répond aux règles de conception de base. Lorsque vous créez une mise en page, la fonction de conception doit vérifier les données de conception en fonction de ces règles afin de détecter rapidement les problèmes et de les corriger au besoin. Vos règles de conception peuvent également limiter la fonctionnalité des fonctions de Cao et de câblage, vous aidant à vous conformer aux normes de conception importantes.

D'autres packs de conception de PCB divisent ces fonctionnalités importantes en différents programmes, vous obligeant à exporter et à réimporter des données lorsque vous vous déplacez d'un programme à l'autre. Lorsque la nouvelle version est publiée, vous devrez concevoir une solution complexe et il y a un risque réel que les anciennes données deviennent soudainement inaccessibles. Les flux de travail et les interfaces dans cet environnement ne sont pas cohérents dans les outils de conception, ce qui augmente la courbe d'apprentissage et réduit l'efficacité de la conception.