PCB设计教程6 - 设计工具的选用

网友投稿 2019-05-25 17:21

做PCB设计就是在电脑上通过EDA（Electronic Design Automation - 电子设计自动化）工具，有时候也叫CAD（Computer Aided Design - 计算机辅助设计）工具，绘制成制板厂能接收的Gerber文件的过程。这个设计过程包括了原理图的绘制、PCB上元器件的布局以及元器件之间连线三个主要的阶段，为执行这三个过程，还需要创建元器件的原理图符号和封装，以在原理图上能够以直观的方式表达出电路的连接关系，并在PCB板上能够对应实际器件的物理尺寸进行电气的连接。

同其它产品一样，PCB的设计工具也有多种，它们的界面不同，支持设计的复杂程度不同、收费模式以及价格也各有千秋，但这些工具的基本功能其实都大同小异，基本原理、流程和技能是一致的，因此在PCB设计的时候工具的选用就可以根据自己所在单位的实际情况来定，无论哪款PCB工具用的时候都要清楚其设计核心，而不是界面的使用，这样可以做到举一反三，熟练使用一种工具，就可以随时切换到其它的工具上。

简单来讲，PCB工具的主要选用原则如下：

功能和成本之间进行取舍，对于任何产品都是如此；
直观、好用、资料丰富、用户群大，这样上手快，遇到问题容易获得支持并尽快解决；
比较成熟，风险较低，制板长广泛接受其格式；
库比较丰富且稳定，可以方便用于多个项目，做过设计的工程师一定知道在整个设计过程中关键元器件的库的构建是非常非常关键的，费时费力，还不能有丝毫差错，因此如果自己选用的PCB工具有这丰富的库资源，而这些库都是经过实际产品验证过的，那你用起来就节省很多时间，并且降低了出错的风险；
器件管理功能 - 工程师做完设计，最终是需要购买元器件你才能通过设计好的PCB把真个系统支持起来，元器件的购买、库存管理等都是非常重要的功能，如果有良好的器件管理功能，就可以降低元器件管理和采购的成本；
初始使用可以选择 - 有免费版本、全功能试用期、有限制功能免费版

基于我们国家的国情，有如下几款PCB设计工具可供使用，下面逐一简单介绍一下：

Altium Designer

这是一款在中国最流行的PCB设计工具，其经典的前身版本Protel、Protel 99 SE应该是很多老硬件工程师光盘里的必藏工具，他们学习PCB设计基本上都是从这款软件开始。流行最主要的原因应该归结为盗版，这么强大的功能又免费，因此几乎所有的初学者都用它，它的资源（库、教程、视频、文章等）也非常丰富。

目前最新的版本为AD19。该工具为初学者提供一个月的免费全功能试用，目前只有Windows版本，对于日益增长的Mac用户群、Linux用户群来讲就是爱莫能用了。

最近几年该公司加大盗版打击力度，很多小企业不得不寻找替代的方案。

OrCAD

它也是一款历史很悠久的经典PCB设计工具，名字来自于Oregon + CAD。可有全功能的免费版本做体验。它和PSPICE（仿真工具）都是Cadence旗下的工具，因此他们能够高度整合，在OrCAD中集成了PSPICE和分析工具、CIS（元器件信息系统）等功能。

OrCAD也跟同是Cadence旗下的另一款PCB设计工具Allegro进行了深度整合。

OrCAD支持脚本、并有MarketPlace。

在著名的分销商Arrow的官网上也可以直接注册账号，登陆使用基于云服务的OrCAD工具。

PADS

在中国用PADS做PCB设计的企业用户很多，属于Mentor Graphics旗下非常专业的PCB设计工具：

包括PCB Logic、PCB Layout（PowerPCB）、PCB Route
PowerPCB可以对接OrCAD、CAD350、AutoDesk、ProE
规则驱动下的强大的交互式布局布线功能
DRC/DFT/DFM校验与分析
被很多企业定位为高端CAD软件
破解版比较多

Eagle

EAGLE是一款可编写脚本的EDA工具，具有原理图捕获、PCB布局、自动布线和计算机辅助制造（CAM）功能。 EAGLE的名称来自于Easily Applicable Graphical Layout Editor（易于应用的图形布局编辑器）的缩写，由德国的CadSoft Computer GmbH开发。该公司于2016年被Autodesk Inc.收购。Eagle可以运行在Windows、Mac OS、Linux三种主流平台下。

库丰富，被知名的开源硬件提供商Sparkfun、Adafruit、Arduino等采用
收费模式：按月、按照复杂程度
推荐一下AutoDesk的PCB设计软件Eagle

KiCad

KiCad是一种免费、开源的PCB设计工具，它提供了几乎满足任何项目所需的功能。它最初由法国人Jean-Pierre Charras开发，此工具提供了一个用于原理图输入和PCB布局布线的集成化开发环境，在这个工具中还有用于产生BOM、Gerber文件、对PCB及其上元器件进行3D查看的功能。2013年CERN（欧洲核子研究组织）的BE-CO-HT部门开始贡献一些资源支持其成为开源硬件领域与商用的EDA工具相当的工具软件。