Kada PCB-ovi nisu otkriveni, inženjeri su spojili sve komponente na krug pomoću vanjskih žica slično onome kako se to danas radi na ploči. No, kako su krugovi postajali sve veći i složeniji, postajalo je vrlo teško izgraditi pouzdane veze pomoću vanjskih žica. Kako bi riješio taj problem, PCB uvedene su još u godini 1936. Danas postoje mnogi alati i softver dostupan online i offline za PCB projektiranje koje mogu pomoći vam osmisliti i izraditi PCB s lakoćom. O osnovama PCB-a već smo saznali u našem prethodnom članku, u ovom ćemo članku razgovarati i usporediti neke popularne softvere za dizajniranje PCB-a zbog njihove cijene, upotrebljivosti i drugih značajki. Ovdje raspravljamo o nekim najčešće korištenim programima EDA poputEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium dizajn, OrCAD i KiCAD. Ovaj se softver široko koristi za dizajn PCB-a i simulaciju elektroničkog kruga.
Orao:
Najpopularniji i najčešći CAD softver za dizajn PCB-a je EAGLE. EAGLE je skraćenica od Lako primjenjiv grafički uređivač izgleda. Ovaj softver razvio je CADSoft Computer 2016. godine, a danas EAGLE nabavlja i održava AUTODESK.
EAGLE ima vrlo jednostavno, učinkovito i jednostavno sučelje i nudi knjižnicu koja sadrži velik broj električnih i elektroničkih komponenata. To je glavni razlog što je EAGLE najpopularniji softver za dizajniranje PCB-a među prosvjetnim radnicima, hobistima i profesionalcima. EAGLE se može instalirati na Windows, Linux i MAC platforme. Povrh svega, besplatna verzija ovog softvera dostupna je za preuzimanje na web stranici AUTODESK.
Eagle ima dva urednika; Uređivač sheme i uređivač izgleda PCB-a. Uređivač sheme koristi se za dodavanje svih komponenata i povezivanje prema zahtjevu sklopa. Ova shematska datoteka ima jedinstvene značajke kao što su modularni blok dizajna, shema s više listova, elektronička provjera pravila i sinkronizacija dizajna u stvarnom vremenu. Nakon toga, shema se izravno pretvara u uređivač izgleda PCB-a, u kojem možemo postaviti komponente prema manje složenosti. Ovaj uređivač izgleda PCB-a također ima neke dobre značajke poput alata za poravnanje, izbjegavanja prepreka, mehanizma usmjeravanja. Te su značajke dostupne u besplatnoj verziji.
Za profesionalnu upotrebu EAGLE nudi verziju koja se plaća i dostupna je po cijeni od 1000 USD godišnje. U ovoj verziji koja se plaća AUTODESK pruža tehničku podršku koja uključuje podršku za pozive, poštu i internetski chat, a također pruža pristup najnovijem izdanju softvera. Ali za obrazovne svrhe i samo-upotrebu, besplatna verzija ovog softvera samo će biti više nego dobra.
Kada instalirate besplatnu verziju EAGLE-a i otvorite je, prva stranica je upravljačka ploča kao što je prikazano na donjoj slici.
Kao što je prikazano na gornjoj slici, dati su naziv mape i opis te mape ili datoteke. Prvo je Dokumentacija koja sadrži nekoliko tutorial dokumenata, a nakon toga imamo Knjižnice (.lbr), koje sadrže velik popis električnih komponenata. Ako vam ikad zatreba više komponenata, možete ih brzo preuzeti s brzog Google pretraživanja i dodati u mapu knjižnice. Sljedeći je blok dizajna (.dbl), gdje možete pronaći ugrađeni dizajn za najčešće krugove koji možete izravno dodati u svoj projekt. Pravila dizajna (.dru) sadrže pravila za trag, svrdlo i završni bakar s važnim napomenama i informacijama. Sljedeći su programi korisničkog jezika(.ulp) koji se koristi za pristup strukturi podataka i za stvaranje izlazne datoteke, korisnik također može stvoriti vlastitu ULP datoteku ako je potrebno. Sljedeća je Skripte (.scr), koja sadrži tekstualne datoteke s naredbama orla i vrlo je korisna za automatizaciju zadatka poput crtanja uzorka, promjene širine staze itd. CAM poslovi (računalno potpomognuta proizvodnja) (.cam) sadrže neke standardne CAM datoteke, a posljednja je Projects koja sadrži popis projekata sa shematskom i datotekom izgleda PCB-a koju je izradio korisnik.
Gerberovu datoteku možete napraviti i uz pomoć orla. Datoteka Gerber univerzalni je jezik za dizajniranje PCB-a i ovo je posljednji korak dizajniranja PCB-a.
Multisim:
Multisim je poznat među studentima i istraživačima jer sadrži moćan softver za dizajn sklopova s dobrim simulacijskim mogućnostima koji može biti koristan za istraživanja i podučavanje. Multisim ima napredno, moćno i industrijski standardno simulacijsko okruženje SPICE koje je popularno zbog svojih jedinstvenih značajki i jednostavnog dizajna. Ako usporedite Multisim s orlom, glavna prednost Multisima je što ima simulacijsko okruženje koje nije dostupno u orlu, ali ako usporedite samo za svrhu dizajniranja PCB-a, orao se može smatrati boljom platformom u odnosu na Multisim.
Multisim su razvili elektronički radni sto i tehnologija interaktivne slike. Tijekom ranih dana ovaj se softver samo koristio za podučavanje elektroničkih programa na fakultetima, nije se puno koristio za industrijske primjene. No nakon nekog vremena kada su National Instruments dodali neke nove značajke, postali su široko prihvaćeni od strane profesionalaca i nastavnika. Multisim je dostupan u dvije varijacije; jedan je stvoren za studente i nastavnike, a drugi je za profesionalne i industrijske svrhe.
Multisim poboljšava moćnu simulacijsku tehnologiju s mogućnošću analize analognih, digitalnih i energetskih elektroničkih sklopova u obrazovne, istraživačke i dizajnerske svrhe. Ovaj softver ima neke jedinstvene funkcionalnosti poput analize parametara, integracije s novim ugrađenim ciljevima i pojednostavljenih predložaka korisničkog dizajna. Pomoću Multisim standardnog programa usluga (SSP) korisnici također mogu imati pristup internetskim modulima za samostalno osposobljavanje. Odavde možete preuzeti probnu verziju Multisim za početak.
EasyEDA:
EasyEDA je mrežni alat za elektroničku automatizaciju dizajna (EDA). To je web-alat, pa nema potrebe za preuzimanjem ili instaliranjem bilo kojeg softvera. Da biste koristili EasyEDA, morate otvoriti easyeda.com iz bilo kojeg web preglednika koji podržava HTML5. Nije važno koji OS koristite, jer može podržavati Windows, Linux i MAC. Sve što vam treba je web preglednik kao što su Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer ili Opera, ali preporučuje se da ga koristite u Chromeu ili Firefoxu radi boljih performansi. Biti mrežni alat s otvorenim kodom najveća je prednost EasyEDA-e.
EasyEDA je jednostavna, jednostavna za upotrebu i vrlo je dobra platforma ako nemate puno znanja o dizajniranju PCB-a.Može se koristiti bilo gdje, bilo kad i s bilo kojeg uređaja, sve što ste unijeli je da se prijavite na svoj račun i počnete dizajnirati. Jedna od prednosti ove web stranice je što ima velik broj projekata otvorenog koda, koji je lako dostupan s Interneta, a vrlo dobri vodiči dostupni su i na službenim web stranicama EasyEDA-e. Također smo razvili brojne PCB projekte koristeći EasyEDA ovdje na CircuitDigest. Ima više od 500000 knjižnica sa simbolima i otiscima komponenata i trebat će vam ikada, tu je i značajka za stvaranje vlastitog simbola i otiska komponente ako je potrebno. Još jedna prednost je što može podržavati druge softverske knjižnice i sheme koje uključuju Altium, EAGLE, LTspice i DXF.
Kada otvorite https://easyeda.com/editor ovu vezu, izgledat će kao dolje snimka zaslona. U ovom uređivaču možete pronaći navigacijsku ploču, alatnu traku, radni prostor, alate za crtanje, alate za pisanje i mnoge druge funkcije. Počnimo s navigacijskom pločom koja sadrži EELib, dizajn, dijelove, dijeljeno, LCSC.
EELib je EasyEDA knjižnica koja nudi puno komponenata.
Dizajn je upravitelj dizajna koji se koristi za jednostavnu provjeru svake komponente na mreži.
Dijelovi sadrže shematske simbole i otiske PCB-a.
Dijeljeno ako vam netko pošalje svoj projekt, to će se pojaviti na dijeljenoj kartici.
LCSC: Ako želite kupiti komponente kako biste dovršili svoj PCB projekt, trebali biste isprobati drugo web mjesto LCSC.com
Alatna traka za crtanje: Postavka lista, crta, slika, Bezier, luk, tekst, crtanje od ruke, vrh strelice, pravokutnik, poligon, elipsa, pita, povlačenje i podrijetlo platna.
Alatna traka ožičenja: žica, sabirnica, ulaz u sabirnicu, mrežna naljepnica, mrežna zastava VCC, mrežna zastava + 5V, mrežni priključak, mrežna zastavica, naponska sonda, zatik, simbol grupe / odgrupiranja.
Altium:
Altium Designer je komercijalni paket dizajna elektronike za Windows. Korisničko sučelje Altium Designer slijedi moderne dizajnerske standarde koji omogućavaju inženjerima brzo i učinkovito obavljanje složenih zadataka. I glavno ažuriranje softvera dostupno je svake godine, što pruža proširene mogućnosti, uz redovita izdanja ispravki programskih pogrešaka tijekom cijele godine.
Altium Designer sadrži shematske alate i alate za raspored PCB-a koji će vam ikad trebati u jednoj aplikaciji. Ovo objedinjavanje omogućuje korisniku ili timu korisnika da u jednom paketu napreduju projekt od ideje do proizvodnje. Altium ima mnoge napredne značajke usmjerene na zajednički rad timova inženjera, što također uključuje neke opsežne integracije s popularnim mehaničkim CAD alatima na tržištu. Ova integracija omogućuje cijelom timu za razvoj proizvoda da zajedno rade na proizvodu.
Softver sadrži pune 3D mogućnosti tijekom dizajna PCB-a i pruža poboljšanu vidljivost dizajna i usmjeravanja s visokokvalitetnim snimkama zaslona dizajna ploča u tijeku. 3D mogućnosti također pomažu u provjeri pravila dizajna kako bi se osigurala točna zračnost između 3D modela komponenata na ploči i između 3D modeliranih dijelova i uvezenih kućišta što smanjuje rizik od iznenađenja tijekom proizvodnje. Hardverski ubrzani 3D motor također omogućuje besprijekornu integraciju dizajna projekata s više ploča, kao i ploča s integriranim elementima s čvrstim savijanjem.
Shematsko hvatanje u Altiumu tako je brzo i bezbolno, što softveru izuzetno štedi vrijeme dovodeći dovršen sofisticirani dizajn. Inženjeri mogu interaktivno usmjeravati cijele autobuse odjednom, omogućavajući ručno upravljanje uz inteligentno navođenje softvera. Pravila dizajna primjenjuju se u stvarnom vremenu dok usmjeravate tragove na PCB, što sprječava kratki spoj staza ili na drugi način stvara kršenje pravila dizajna. Jedan od interaktivnih načina usmjeravanja u programu Altium Designer nazvan 'Hug and Push' inteligentno će premjestiti tragove s vašeg putadok pokušavate prolaziti kroz praznine, zadržavajući pritom minimalni razmak do ostalih tragova u blizini. Kada usmjeravate dizajne velike brzine, poput USB3.0 ili DDR, Altium Designer ima potpunu podršku za diferencijalne parove i interaktivno podešavanje neto duljina.
Što se tiče izrade vaše ploče, Altium Designer ima mogućnost brze izrade ploče od ploča za proizvodnju. Alat Draftsman omogućuje brzu izradu mehaničkih i montažnih crteža ploče za montere. Altium Designer se u potpunosti integrira s Octopartom što omogućava stvaranje aktivnog računa materijala koji komponente u dizajnu povezuje s dijelovima dobavljača iz stvarnog svijeta. Ova povezanost omogućit će vam brzo snabdijevanje dijelova dobavljača s najnižom cijenom - uzimajući sate izvan faze nabave komponenata, istovremeno osiguravajući da u dizajnu nema zastarjelih ili loše zaliha komponenata.
Za hobiste i vrlo male tvrtke, Altium također nudi niži trošak i besplatni softver sa smanjenim skupom značajki, uglavnom uklanjajući značajke usmjerene prema sofisticiranim ili vrlo zamršenim dizajnom. Ovi su:
- CircuitStudio, puno jeftiniji paket dizajna PCB-a koji ima mnoge značajke Altium Designera.
- CircuitMaker, besplatna verzija za projekte otvorenog koda.
- Altium Upverter, besplatni web alat usmjeren prema proizvođačima / hobistima.
KiCAD
KiCAD je popularan softver za automatizaciju električnog dizajna i ne zahtijeva nikakvu licencu, stoga je potpuno besplatan za korištenje softvera za dizajn PCB-a. Dokumentacija ovog softvera distribuira se na dva načina; GNU General Pubic License i Creative Common Attributes. KiCAD je slobodno dostupan softver, ali za novi razvoj novac prihvaćaju kao donaciju ako netko želi donirati, inače je besplatan za sve korisnike. Postavljanje ovog softvera i knjižnica lako je dostupno s njegove web stranice. KiCAD i njegove knjižnice možete preuzeti s njegove službene web stranice.
KiCAD su razvili jean-pierre charras. Ovaj se softver također može koristiti za stvaranje datoteke BoM (Bill of Materials), Gerber, a također pruža 3D izgled PCB-a. KiCAD također ima vlastitu knjižnicu koja sadrži većinu električnih komponenata. Ovaj softver također je dostupan na 19 različitih jezika i može se izvoditi u sustavima Windows, Linux i MAC.
KiCAD je podijeljen u pet dijelova;
KiCAD koji je voditelj projekta; Eeschema je uređivač shematskog hvatanja; pcbnew koji prikazuje izgled PCB-a i u 2D i u 3D; gerbfile koristi se za generiranje Gerber datoteke; bitmap2component može pretvoriti slike u otisak.
Od ovih dijelova, Eeschema i pcbnew su najčešće korištene opcije. Eeschema ima značajke poput izrade prilagođenih simbola, električne provjere pravila i hijerarhijskih shematskih listova. U PcbNew pruža vrlo jednostavan način usmjeravanja komponenata i olakšava rješavanje problema s dizajnom PCB-a. ako želite promijeniti bilo koji otvor, rupu, trag ili bilo koju drugu komponentu PCB-a, to je lako u KiCAD-u u usporedbi s drugim softverom. Nakon što ste dizajnirali PCB, svoj dizajn možete provjeriti u interaktivnom 3D prikazu. Eeschema i pcbnew također podržavaju EAGLE datoteke. Ako ste novi u KiCAD-u, vodiči se također daju u PDF formatu na mnogim jezicima, a također su i video vodiči dostupni na njihovoj web stranici.
Sveukupni softver dobar je za početnike, a najveća prednost je što je ovaj softver dostupan. Dakle, ne treba kupiti nikakvu licencu. KiCAD možete preuzeti ovdje.
OrCAD
Naziv ovog softvera potekao je od imena tvrtke Oregon. Ili CAD = Oregon + CAD. Ovaj softver nije slobodno dostupan, cijena njegove verzije licence kreće se od 2300 USD. OrCAD su razvili John Durbetaki, Ken i Keith Seymour.
OrCAD je podijeljen u dva dijela; OrCAD Capture i PSpice. OrCAD Capture koristi se za projektiranje sklopova i ovaj je dio poznat kao PCB suite. OrCAD nudi tri vrste PCB paketa; OrCAD Standard, OrCAD Professional i Allegro PCB. ORCAD standardni je koncept proizvodnje dizajn okoliš i cijena za to je počevši od 1300 USD. OrCAD Professional ima sposobnosti dizajniranja PCB-a profesionalne razine. Ova je verzija skupa u usporedbi sa standardnom verzijom i košta oko 2300 USD. Allegro PCB koristi se za dizajn PCB-a na razini stručnosti.
OrCAD PSpice koristi se za simulaciju i provjeru sklopa. PSpice je skraćenica od Osobni simulacijski program s naglaskom na integriranom krugu. Capture i PSpice čine cjeloviti alat za dizajniranje simulatora i PCB-a. PSpice je također dostupan u dvije verzije; PSpice Designer i PCB Designer plus. PSpice Designer je za industrijsku standardnu simulaciju i sadrži 33000 dijelova u knjižnici. Ova verzija počinje od 1980 USD. PSpice dizajner plus je analizirati pouzdanost, cijenu i prinos. Ova verzija ima sve značajke dizajnera PCB-a i druge jedinstvene značajke poput analize troškova, analize prinosa, optimizacije dizajna, modeliranja i simulacije sustava C / C ++, analize pouzdanosti i HW / SW simulacije.
OrCAD PSpice može simulirati sklop koji je dizajniran za hvatanje, a također može simulirati dizajn iz MATLAB / Simulink. Ova značajka čini OrCAD jedinstvenim od svih ostalih softvera. Probnu verziju OrCAD-a možete preuzeti ovdje.
Zaključak:
Od svih ovih softvera, Eagle pruža najbolje rezultate za dizajn PCB-a. Ako ste profesionalni dizajner PCB-a i vaša je aplikacija vrlo velika i složena, onda se odlučite za Altium dizajnera. Ako ste početnik i tek započinjete s dizajniranjem PCB-a, idite na EAGLE ili EasyEDA, jer ćete s interneta pronaći vrlo dobre resurse i tutorijale, što je vrlo korisno ako ste početnik. Ako vam je potrebna u nekoj tvrtki i ne želite kupiti nikakvu licencu, koristite KiCAD.