当没有发现PCB时,工程师使用外部导线将电路上的所有组件连接起来,就像今天在面包板上那样。但是,随着电路变得越来越大,越来越复杂,使用外部电线来建立可靠的连接变得越来越困难。为了解决这个问题,PCB于1936年问世。如今,在线和离线都有许多用于PCB设计的工具和软件,可以帮助 您轻松地设计和制造PCB 。我们已经在上一篇文章中了解了PCB的基础知识,在本文中,我们将讨论和比较一些流行的 PCB设计软件的价格,可用性和其他功能。在这里,我们讨论一些最常用的EDA软件,例如EAGLE,Multisim,EasyEDA,Altium设计,OrCAD和KiCAD。这些软件被广泛用于PCB设计和电子电路仿真。
鹰:
用于PCB设计的最流行和常用的CAD软件是EAGLE。EAGLE代表易于应用的图形布局编辑器。该软件由CADSoft Computer于2016年开发,如今EAGLE由AUTODESK采购和维护。
EAGLE具有非常简单,有效和容易的界面,并提供一个包含大量电气和电子组件的库。这就是EAGLE成为教育家,业余爱好者和专业人士中最受欢迎的PCB设计软件的主要原因。 EAGLE可以安装在Windows,Linux和MAC平台上。最重要的是,可以在AUTODESK网站上下载该软件的免费版本。
鹰有两名编辑。原理图编辑器和PCB布局编辑器。原理图编辑器用于添加所有组件并根据电路要求进行连接。该原理图文件具有独特的功能,例如模块化设计模块,多页原理图,电子规则检查和实时设计同步。此后,原理图将直接转换为PCB布局编辑器,在其中我们可以根据较少的复杂性来设置组件。该PCB布局编辑器还具有一些不错的功能,例如对齐工具,避障,布线引擎。这些功能提供免费版本。
对于专业用途,EAGLE提供付费版本,每年1000美元。在此付费版本中,AUTODESK提供了技术支持,其中包括电话,邮件和在线聊天支持,还提供对最新软件版本的访问。但是,出于教育和自用的目的,该软件的免费版本将做得不仅仅如此。
当您安装免费版本的EAGLE并打开它时,第一页是控制面板,如下图所示。
如上图所示,给出了文件夹名称以及该文件夹或文件的描述。首先是文档,其中包含一些教程文档,其次是 库(.lbr),其中包含大量电子组件。如果您需要更多组件,可以从快速的Google搜索中快速下载它们并将它们添加到库文件夹中。接下来是 设计模块(.dbl),您可以在其中找到一些针对大多数常见电路的内置设计,您可以直接将它们添加到项目中。设计规则(.dru)包含有关重要注释和信息的轨道,钻孔和最终铜的规则。接下来是用户语言程序(.ulp),用于访问数据结构并创建输出文件,如果需要,用户还可以构建自己的ULP文件。接下来是脚本(.scr),该脚本包含带有eagle命令的文本文件,对于自动执行任务(例如绘制图案,更改轨道宽度等)非常有用。CAM作业(计算机辅助制造)(。cam)包含一些标准CAM文件,最后一个是Projects,其中包含由用户制作的带有原理图和PCB布局文件的项目列表。
您也可以在eagle的帮助下制作Gerber文件。Gerber文件是PCB设计的通用语言,这是PCB设计的最后一步。
Multisim:
Multisim在学生和研究人员中享有盛誉,因为它包含功能强大的电路设计软件,并且具有良好的仿真功能,可用于研究和教学应用。 Multisim具有先进,强大且符合行业标准的 SPICE仿真环境,该环境因其独特的功能和易于使用的设计而广受欢迎。如果将Multisim与eagle进行比较,Multisim的主要优点是它具有eagle所不具备的仿真环境,但是如果仅出于PCB设计目的进行比较,则与Multisim相比,eagle可以被认为是更好的平台。
Multisim由电子工作台和交互式图像技术开发。早期,该软件仅用于大学的电子课程教学,而很少用于工业应用。但是一段时间后,当National Instruments添加了一些新功能时,它就被专业人士和教育者广泛接受。 Multisim有两种版本:一种是为学生和教育工作者设计的,另一种是为专业人士和工业用途的。
Multisim通过分析用于教育,研究和设计目的的模拟,数字和电力电子电路,增强了强大的仿真技术。该软件具有一些独特的功能,例如参数分析,与新的嵌入式目标集成以及简化的用户设计模板。借助Multisim标准服务计划(SSP),客户还可以访问自定进度的在线培训模块。您可以从此处下载Multisim试用版以开始使用。
EasyEDA:
EasyEDA是基于Web的电子设计自动化(EDA)工具。它是基于Web的工具,因此不需要下载或安装任何软件。要使用EasyEDA,您必须从任何支持HTML5的网络浏览器中打开easyeda.com。使用哪个操作系统都没有关系,因为它可以支持Windows,Linux和MAC。您只需要一个Web浏览器,例如Chrome,Firefox,Safari,Internet Explorer或Opera,但建议在chrome或firefox中使用此浏览器以获得更好的性能。作为在线开源工具,是EasyEDA的最大优势。
如果您对PCB设计了解不多, EasyEDA 简单,易于使用,是一个很好的平台。它可以在任何地方,任何时间和任何设备上使用,您所要做的只是登录到您的帐户并开始设计。该站点的优势之一是,它具有大量的开源项目,可以从Internet上轻松获得它们,并且EasyEDA官方网站上也提供了很好的教程。我们还在CircuitDigest上使用EasyEDA开发了许多PCB项目。它拥有超过500万个带有元件符号和封装的库,您将永远需要,如果需要,还具有创建自己的元件符号和封装的功能。另一个优点是,它可以支持其他软件库和原理图,其中包括Altium,EAGLE,LTspice和DXF。
当您打开https://easyeda.com/editor此链接时,它将类似于以下屏幕截图。在此编辑器中,您可以找到导航面板,工具栏,工作区,绘图工具,书写工具以及更多功能。让我们从包含EELib,设计,零件,共享,LCSC的导航面板开始。
EELib是EasyEDA库,提供许多组件。
Design 是一个设计经理,用于轻松检查网络上的每个组件。
零件包含原理图符号和PCB足迹。
共享如果有人给他们的项目来比这将显示在共享选项卡。
LCSC:如果您想购买组件以完成PCB项目,则应尝试另一个网站LCSC.com
绘图工具栏:图纸设置,线,图像,贝塞尔曲线,弧线,文本,徒手绘制,箭头,矩形,多边形,椭圆形,饼图,拖动和画布原点。
接线工具栏:电线,总线,总线入口,网络标签,网络标志VCC,网络标志+ 5V,网络端口,网络标志接地,电压探针,引脚,组/组标志。
Altium:
Altium Designer是用于Windows的商业电子设计软件包。Altium Designer UI遵循现代设计标准,使工程师能够快速有效地执行复杂的任务。每年都有该软件的主要更新,该更新提供扩展的功能,以及全年定期发布的错误修复程序。
Altium Designer包含您在一个应用程序中将永远需要的原理图和PCB布局工具。这种统一允许用户或一组用户将一个项目从构想发展为一个包装。 Altium具有许多高级功能,可用于工程师团队的协作工作,其中还包括与市场上流行的机械CAD工具的广泛集成。这种集成使整个产品开发团队可以共同处理产品。
该软件在PCB设计期间具有完整的3D功能 ,并通过正在进行的电路板设计的高质量屏幕截图增强了设计和布线的可见性。 3D功能还有助于检查设计规则,以确保板上的组件的3D模型之间以及3D建模的零件与导入的外壳之间的间隙正确,从而减少了制造过程中发生意外的风险。硬件加速的3D引擎还允许多板项目的无缝设计集成,以及集成了刚柔结合元素的板。
Altium中的原理图捕获是如此快速而轻松,通过完成复杂的设计使该软件节省大量时间。工程师可以一次交互式地路由整个总线,从而可以在软件的智能指导下进行手动控制。当您在PCB上走线时,可以实时应用设计规则,这可以防止走线短路或以其他方式违反设计规则。 Altium Designer中一种称为“拥抱并推动” 的交互式路由模式将智能地将轨迹移开当您尝试穿越空隙时,同时还要保持与附近其他迹线的最小距离。当您路由诸如USB3.0或DDR的高速设计时,Altium Designer完全支持差分对和网络长度的交互式调整。
当涉及到制造电路板时,Altium Designer可以快速构建一个电路板面板以进行生产。 Draftsman工具可快速生成用于组装人员的电路板机械图和组装图。 Altium Designer与Octopart完全集成,从而可以创建实时物料清单,将设计中的组件与实际的供应商零件相关联。这种关联将使您能够快速从价格最低的供应商那里采购零件,从而使零件采购阶段节省了数小时的时间,同时还确保了设计中没有陈旧或库存不足的零件。
对于业余爱好者和小型企业,Altium还提供了成本较低的免费软件,并具有减少的功能集,主要是删除了针对复杂或非常复杂的设计的功能。这些是:
- CircuitStudio,一种成本低得多的PCB设计软件包,具有许多Altium Designer功能。
- CircuitMaker,开放源代码项目的免费版本。
- Altium Upverter,这是一个针对制造商/业余爱好者的免费基于网络的工具。
KiCAD
KiCAD是用于电气设计自动化的流行软件,不需要任何许可,因此可以完全免费使用PCB设计软件。该软件的文档分发有两种选择: GNU通用公共许可证和Creative Common属性。 KiCAD是免费提供的软件,但对于新开发项目,如果有人愿意捐款,他们会接受捐款作为捐赠,否则对所有用户都是免费的。可从其网站上轻松获得该软件和库的设置。您可以从其官方网站下载KiCAD及其库。
KiCAD由Jean-Pierre Charras开发。该软件还可以用于创建BoM(物料清单),Gerber文件,并且还 提供PCB的3D布局。KiCAD也有自己的库,其中包含大多数电气组件。该软件还提供19种不同语言的版本,可以在Windows,Linux和MAC上运行。
KiCAD分为五个部分;
KiCAD是项目经理;Eeschema 是原理图捕获编辑器;pcbnew可以同时显示2D和3D的PCB布局;gerbfile用于生成Gerber文件;bitmap2component可以将图像转换为足迹。
在这些部分中,Eeschema和pcbnew是最常用的选项。 Eeschema具有自定义符号创建,电气规则检查和分层示意图之类的功能。在PcbNew中,它提供了一种非常简单的方法来布线组件,并简化了PCB设计的故障排除。如果要更改任何过孔,孔,迹线或PCB的任何其他组件,与其他软件相比,在KiCAD中很容易。设计完PCB之后,您可以在交互式3D视图中检查设计。 Eeschema和pcbnew也支持EAGLE文件。如果您是KiCAD的新手,则教程也以多种语言的PDF格式提供,并且视频教程也可在其网站上获得。
整体软件对初学者来说是好的,最大的好处是该软件是免费提供的。因此,不需要购买任何许可证。您可以从此处下载KiCAD。
计算机辅助设计
该软件的名称来自俄勒冈州公司的名称。或CAD =俄勒冈+ CAD。该软件不是免费提供,其许可版本的价格为2300美元起。OrCAD由John Durbetaki,Ken和Keith Seymour开发。
OrCAD分为两个部分;OrCAD Capture和PSpice。 OrCAD Capture用于设计电路,该部分称为PCB套件。 OrCAD提供三种类型的PCB套件: OrCAD Standard,OrCAD Professional和Allegro PCB。OrCAD标准是生产设计环境的概念,其价格从1300美元起。OrCAD Professional具有专业级的PCB设计功能。与标准版本相比,此版本价格昂贵,价格约为2300美元。Allegro PCB用于专业水平的PCB设计。
OrCAD PSpice用于电路的仿真和验证。 PSpice是具有集成电路重点的个人模拟程序的缩写。 Capture和PSpice构成了完整的模拟器和PCB设计工具。 PSpice也有两个版本。PSpice Designer和PCB Designer plus。 PSpice Designer用于行业标准仿真,并且库中包含33000个零件。该版本从1980 USD开始。 PSpice designer plus将分析可靠性,成本和良率。该版本具有PCB设计人员的所有功能以及其他独特功能,例如成本分析,良率分析,设计优化,系统C / C ++建模和仿真,可靠性分析以及硬件/软件协同仿真。
OrCAD PSpice可以仿真捕获中设计的电路,还可以仿真来自MATLAB / Simulink的设计。此功能使OrCAD在所有其他软件中独树一帜。您可以从此处下载OrCAD试用版。
结论:
在所有这些软件中,Eagle可为PCB设计提供最佳结果。如果您是专业的PCB设计师,并且您的应用程序非常庞大且复杂,那么请选择Altium设计师。如果您是新手,并且刚开始进行PCB设计,那么不妨使用EAGLE或EasyEDA,因为您会从Internet上找到很好的资源和教程,这对于初学者来说非常有帮助。如果您在公司中需要它,并且不想购买任何许可证,请使用KiCAD。