Quando i PCB non sono stati scoperti, gli ingegneri hanno collegato tutti i componenti su un circuito utilizzando cavi esterni in modo simile a come si fa su una breadboard oggi. Ma quando i circuiti sono diventati più grandi e più complessi, è diventato estremamente difficile creare connessioni affidabili utilizzando cavi esterni. Per risolvere questo problema, i PCB sono stati introdotti nel 1936. Oggi ci sono molti strumenti e software disponibili online e offline per la progettazione di PCB che possono aiutarti a progettare e fabbricare PCB con facilità. Abbiamo già imparato le basi del PCB nel nostro articolo precedente, in questo articolo discuteremo e confronteremo alcuni popolari software di progettazione di PCB per il loro prezzo, usabilità e altre caratteristiche. Qui stiamo discutendo alcuni software EDA più comunemente usati comeEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD e KiCAD. Questi software sono ampiamente utilizzati per la progettazione di PCB e la simulazione del circuito elettronico.
Aquila:
Il software CAD più popolare e comune per la progettazione di PCB è EAGLE. EAGLE è l'acronimo di Easy Applicable Graphical Layout Editor. Questo software è stato sviluppato da CADSoft Computer nel 2016, oggi EAGLE è acquistato e mantenuto da AUTODESK.
EAGLE ha un'interfaccia molto semplice, efficace e facile e fornisce una libreria che contiene un gran numero di componenti elettrici ed elettronici. Questa è la ragione principale per cui EAGLE è il software di progettazione PCB più popolare tra educatori, hobbisti e professionisti. EAGLE può essere installato su piattaforme Windows, Linux e MAC. Inoltre, la versione gratuita di questo software è disponibile per il download sul sito Web di AUTODESK.
Eagle ha due editor; Editor di schemi e editor di layout PCB. L'editor schematico viene utilizzato per aggiungere tutti i componenti e collegarli in base ai requisiti del circuito. Questo file schematico ha caratteristiche uniche come il blocco di progettazione modulare, lo schema a più fogli, il controllo elettronico delle regole e la sincronizzazione del progetto in tempo reale. Successivamente, lo schema viene convertito direttamente nell'editor di layout PCB, in cui possiamo impostare i componenti in base a una minore complessità. Questo editor di layout PCB ha anche alcune buone funzionalità come strumenti di allineamento, prevenzione degli ostacoli, motore di routing. Queste funzionalità sono disponibili nella versione gratuita.
Per uso professionale, EAGLE fornisce la versione a pagamento disponibile a 1000 $ / anno. In questa versione a pagamento, AUTODESK fornisce supporto tecnico che include supporto per chiamate, posta e chat online e fornisce anche l'accesso alla versione più recente del software. Ma per un uso educativo e autonomo, la versione gratuita di questo software andrà più che bene.
Quando installi la versione gratuita di EAGLE e la apri, la prima pagina è un pannello di controllo come mostrato nella figura sotto.
Come mostrato nella figura sopra, vengono forniti il nome della cartella e la descrizione di quella cartella o file. La prima è la documentazione che contiene alcuni documenti tutorial seguiti da quella che abbiamo le librerie (.lbr), che contengono un ampio elenco di componenti elettrici. Se hai bisogno di più componenti, possono essere rapidamente scaricati da una rapida ricerca su Google e aggiunti nella cartella della libreria. Il prossimo è il blocco di progettazione (.dbl), dove puoi trovare un design integrato per i circuiti più comuni che puoi aggiungere direttamente al tuo progetto. Le regole di progettazione (.dru) contengono regole per binario, perforazione e rame finale con note e informazioni importanti. Il prossimo è Programmi in lingua utente(.ulp) che viene utilizzato per accedere alla struttura dei dati e per creare un file di output, l'utente può anche creare il proprio file ULP, se necessario. Il prossimo è Scripts (.scr), che contiene file di testo con comandi eagle ed è molto utile per automatizzare un'attività come disegnare un motivo, cambiare la larghezza della traccia, ecc. I lavori CAM (produzione assistita da computer) (.cam) contengono alcuni standard File CAM e l'ultimo è Progetti che contiene un elenco del progetto con file schematico e layout PCB realizzato dall'utente.
Puoi anche creare un file Gerber con l'aiuto di eagle. Il file Gerber è un linguaggio universale per la progettazione di PCB e questo è l'ultimo passaggio della progettazione di PCB.
Multisim:
Multisim è famoso tra studenti e ricercatori perché contiene un potente software di progettazione di circuiti con buone capacità di simulazione che possono essere utili per applicazioni di ricerca e insegnamento. Multisim dispone di un ambiente di simulazione SPICE avanzato, potente e standard del settore, famoso per le sue caratteristiche uniche e il design facile da usare. Se confronti Multisim con eagle, il vantaggio principale di Multisim è che ha un ambiente di simulazione che non è disponibile in eagle, ma se confronti solo per scopi di progettazione PCB, eagle può essere considerata una piattaforma migliore rispetto a Multisim.
Multisim è stato sviluppato da un banco da lavoro elettronico e da una tecnologia di immagine interattiva. Durante i primi giorni, questo software era usato solo per insegnare programmi di elettronica nelle università, non era molto usato per applicazioni industriali. Ma dopo un po 'di tempo in cui National Instruments ha aggiunto alcune nuove funzionalità, è stato ampiamente accettato da professionisti ed educatori. Multisim è disponibile in due varianti; uno è fatto per studenti ed educatori e il secondo è fatto per professionisti e scopi industriali.
Multisim potenzia la potente tecnologia di simulazione con la capacità di analizzare circuiti analogici, digitali ed elettronici di potenza per scopi di istruzione, ricerca e progettazione. Questo software ha alcune funzionalità uniche come l'analisi dei parametri, l'integrazione con nuovi target incorporati e modelli di progettazione utente semplificati. Con il Multisim Standard Service Program (SSP) i clienti possono anche avere accesso a moduli di formazione online di autoapprendimento. Puoi scaricare la versione di prova di Multisim da qui per iniziare.
EasyEDA:
EasyEDA è uno strumento di automazione della progettazione elettronica (EDA) basato sul web. È uno strumento basato sul Web, quindi non è necessario scaricare o installare alcun software. Per usare EasyEDA, devi aprire easyeda.com da qualsiasi browser web compatibile con HTML5. Non importa quale sistema operativo stai utilizzando, perché può supportare Windows, Linux e MAC. Tutto ciò di cui hai bisogno è un browser web come Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer o Opera, ma si consiglia di utilizzarlo in Chrome o Firefox per prestazioni migliori. Essendo uno strumento open-source online, è il più grande vantaggio di EasyEDA.
EasyEDA è semplice, intuitivo ed è un'ottima piattaforma se non si ha molta conoscenza della progettazione di PCB.Può essere utilizzato ovunque, in qualsiasi momento e da qualsiasi dispositivo, tutto ciò che devi fare è accedere al tuo account e iniziare a progettare. Un vantaggio di questo sito è che ha un gran numero di progetti open source, che è facilmente disponibile da Internet e anche ottimi tutorial sono disponibili nel sito ufficiale di EasyEDA. Abbiamo anche sviluppato molti progetti PCB utilizzando EasyEDA qui su CircuitDigest. Ha più di 500000 librerie con simboli e impronte di componenti e di cui avrai mai bisogno, c'è anche una funzione per creare il tuo simbolo di componente e impronta se necessario. Un altro vantaggio è che può supportare altre librerie software e schemi che includono Altium, EAGLE, LTspice e DXF.
Quando apri https://easyeda.com/editor questo link, apparirà come lo screenshot qui sotto. In questo editor puoi trovare pannello di navigazione, barra degli strumenti, spazio di lavoro, strumenti di disegno, strumenti di scrittura e molte altre funzioni. Cominciamo con il pannello di navigazione che contiene EELib, design, Parts, Shared, LCSC.
EELib sono le librerie EasyEDA che forniscono molti componenti.
Design è un design manager che viene utilizzato per controllare facilmente ogni componente in rete.
Le parti contengono simboli schematici e impronte PCB.
Condiviso se qualcuno ti invia il suo progetto, questo apparirà nella scheda condivisa.
LCSC: Se desideri acquistare componenti per completare il tuo progetto PCB, dovresti provare un altro sito Web LCSC.com
Barra degli strumenti di disegno: impostazione del foglio, linea, immagine, Bézier, arco, testo, disegno a mano libera, punta di freccia, rettangolo, poligono, ellisse, torta, trascinamento e origine della tela.
Barra degli strumenti di cablaggio: filo, bus, ingresso bus, etichetta di rete, flag di rete VCC, flag di rete + 5V, porta di rete, messa a terra del flag di rete, sonda di tensione, pin, simbolo di raggruppamento / separazione.
Altium:
Altium Designer è un pacchetto di progettazione elettronica commerciale per Windows. L'interfaccia utente di Altium Designer segue standard di progettazione moderni che consentono agli ingegneri di eseguire attività complesse in modo rapido ed efficiente. E ogni anno è disponibile un importante aggiornamento del software, che offre funzionalità estese, oltre a regolari rilasci di correzioni di bug durante tutto l'anno.
Altium Designer contiene gli strumenti schematici e di layout PCB di cui avrete bisogno in un'unica applicazione. Questa unificazione consente a un utente oa un team di utenti di far progredire un progetto dall'idea alla produzione in un unico pacchetto. Altium ha molte funzionalità avanzate mirate al lavoro collaborativo da parte di team di ingegneri che includono anche una vasta integrazione con i più diffusi strumenti CAD meccanici sul mercato. Questa integrazione consente all'intero team di sviluppo del prodotto di lavorare insieme sul prodotto.
Il software offre funzionalità 3D complete durante la progettazione di PCB e fornisce una migliore visibilità della progettazione e del routing con screenshot di alta qualità dei progetti di schede in corso. Le funzionalità 3D aiutano anche nel controllo delle regole di progettazione per garantire le distanze corrette tra i modelli 3D dei componenti sulla scheda e tra le parti modellate in 3D e gli involucri importati, riducendo il rischio di sorprese durante la produzione. Il motore 3D con accelerazione hardware consente inoltre una perfetta integrazione progettuale di progetti multi-scheda, oltre a schede che integrano elementi rigido-flessibili.
L'acquisizione dello schema in Altium è così rapida e indolore, che fa risparmiare molto tempo al software portando a termine progetti sofisticati. Gli ingegneri possono indirizzare in modo interattivo interi autobus contemporaneamente, consentendo il controllo manuale con una guida intelligente dal software. Le regole di progettazione vengono applicate in tempo reale mentre instradi le tracce su un PCB, il che impedisce il cortocircuito delle tracce o la creazione in altro modo di violazioni delle regole di progettazione. Una delle modalità di instradamento interattive di Altium Designer chiamata "Hug and Push" sposterà in modo intelligente le tracce fuori dal tuo percorsomentre cerchi di attraversare le fessure, mantenendo anche una distanza minima da altre tracce vicine. Quando si instradano progetti ad alta velocità, come USB3.0 o DDR, Altium Designer ha il pieno supporto per le coppie differenziali e la regolazione interattiva delle lunghezze nette.
Quando si tratta di produrre il tuo pannello, Altium Designer ha la capacità di costruire rapidamente un pannello di pannelli per la produzione. Lo strumento Disegnatore consente la produzione rapida di disegni meccanici e di assemblaggio della scheda per gli assemblatori. Altium Designer si integra completamente con Octopart, rendendo possibile la creazione di una distinta base attiva che associa i componenti nella progettazione con le parti del fornitore del mondo reale. Questa associazione ti consentirà di procurarti rapidamente le parti dal fornitore con il prezzo più basso, eliminando ore dalla fase di approvvigionamento dei componenti, assicurando inoltre che non ci siano componenti obsoleti o scarsamente forniti nel progetto.
Per gli hobbisti e le aziende molto piccole, Altium offre anche software gratuito e a basso costo con un set di funzionalità ridotto, per lo più rimuovendo le funzionalità mirate a progetti sofisticati o molto complessi. Questi sono:
- CircuitStudio, un pacchetto di progettazione PCB dal costo molto inferiore che ha molte delle caratteristiche di Altium Designer.
- CircuitMaker, una versione gratuita per progetti open source.
- Altium Upverter, uno strumento gratuito basato sul web rivolto ai produttori / hobbisti.
KiCAD
KiCAD è un popolare software per l'automazione della progettazione elettrica e non richiede alcuna licenza, quindi è completamente gratuito utilizzare il software di progettazione PCB. La documentazione di questo software è distribuita con due scelte; Licenza pubica generale GNU e attributi comuni creativi. KiCAD è un software disponibile gratuitamente, ma per i nuovi sviluppi accettano denaro come donazione se qualcuno vuole donare, altrimenti è gratuito per tutti gli utenti. La configurazione di questo software e le librerie sono facilmente disponibili dal suo sito web. Puoi scaricare KiCAD e le sue librerie dal suo sito web ufficiale.
KiCAD è sviluppato da jean-pierre charras. Questo software può anche essere utilizzato per creare un BoM (Bill of Materials), un file Gerber e fornisce anche il layout 3D del PCB. KiCAD ha anche una propria libreria, che contiene la maggior parte dei componenti elettrici. Questo software è disponibile anche in 19 lingue diverse e può essere eseguito su Windows, Linux e MAC.
KiCAD è diviso in cinque parti;
KiCAD che è project manager; Eeschema è l'editor di cattura schematica; pcbnew che mostra il layout del PCB sia in 2D che in 3D; gerbfile viene utilizzato per generare il file Gerber; bitmap2component può convertire le immagini in footprint.
Di queste parti, Eeschema e pcbnew sono le opzioni più utilizzate. Eeschema ha caratteristiche come la creazione di simboli personalizzati, il controllo delle regole elettriche e fogli di schemi gerarchici. In PcbNew, fornisce un modo molto semplice per instradare i componenti e facilita la risoluzione dei problemi del PCB Design. se vuoi cambiare qualsiasi via, foro, traccia o qualsiasi altro componente di PCB, è facile in KiCAD rispetto ad altri software. Dopo aver progettato il PCB, è possibile controllare il progetto nella visualizzazione 3D interattiva. Eeschema e pcbnew supportano anche i file EAGLE. Se sei nuovo con KiCAD, i tutorial sono forniti anche in formato PDF in molte lingue e anche i tutorial video sono disponibili sul loro sito web.
Il software in generale è buono per i principianti e il più grande vantaggio è che questo software è disponibile gratuitamente. Quindi, non è necessario acquistare alcuna licenza. Puoi scaricare KiCAD da qui.
OrCAD
Il nome di questo software deriva dal nome dell'azienda Oregon. Oppure CAD = Oregon + CAD. Questo software non è disponibile gratuitamente, il prezzo della sua versione di licenza parte da 2300 USD. OrCAD è sviluppato da John Durbetaki, Ken e Keith Seymour.
OrCAD è diviso in due parti; OrCAD Capture e PSpice. OrCAD Capture viene utilizzato per progettare circuiti e questa parte è nota come suite PCB. OrCAD fornisce tre tipi di suite PCB; OrCAD Standard, OrCAD Professional e Allegro PCB. Lo standard OrCAD è un concetto per l'ambiente di progettazione di produzione e il prezzo di questo è a partire da 1300 USD. OrCAD Professional ha capacità di progettazione PCB di livello professionale. Questa versione è costosa rispetto alla versione standard e costa circa 2300 USD. Allegro PCB viene utilizzato per la progettazione di PCB a livello di esperienza.
OrCAD PSpice viene utilizzato per la simulazione e la verifica del circuito. PSpice è l'acronimo di Personal Simulation Program con Integrated Circuit Enfasi. Capture e PSpice creano un simulatore completo e uno strumento di progettazione PCB. PSpice è disponibile anche in due versioni; PSpice Designer e PCB Designer plus. PSpice Designer è per la simulazione standard del settore e contiene 33000 parti nella libreria. Questa versione parte da 1980 USD. PSpice Designer Plus consiste nell'analizzare l'affidabilità, il costo e il rendimento. Questa versione ha tutte le caratteristiche di PCB designer e altre caratteristiche uniche come analisi dei costi, analisi della resa, ottimizzazione del progetto, modellazione e simulazione C / C ++ del sistema, analisi dell'affidabilità e co-simulazione HW / SW.
OrCAD PSpice può simulare un circuito progettato in cattura e può anche simulare il design da MATLAB / Simulink. Questa caratteristica rende OrCAD unico rispetto a tutti gli altri software. Puoi scaricare la versione di prova di OrCAD da qui.
Conclusione:
Tra tutti questi software, Eagle fornisce i migliori risultati per la progettazione di PCB. Se sei un progettista di PCB professionista e la tua applicazione è molto ampia e complessa, scegli Altium designer. Se sei un principiante e hai appena iniziato con la progettazione di PCB, scegli EAGLE o EasyEDA, perché troverai ottime risorse e tutorial da Internet che sono molto utili se sei un principiante. Se ne hai bisogno in un'azienda e non vuoi acquistare alcuna licenza, usa KiCAD.