PCB设计所需的基本工具

　　无论您是建造房屋还是建造PCB，您都需要在工具箱中使用合适的工具。每个设计人员都需要使用CAD工具进行元件放置，但即使是基于命令行的CAD软件也可用于精确放置元件。随着现代电子设备在各个层面变得越来越复杂，设计人员需要能够帮助加快基本设计任务的工具。

　　选择正确的PCB设计工具需要权衡许多潜在的选择。市场上有许多软件包具有不同的功能，没有人有时间处理每个软件包的免费试用。其中一些设计平台仍然使用20年前使用的相同过时工作流程。考虑到这一点，让我们来看看每个设计师在PCB设计软件中需要的一些基本工具。

　　原理图设计和捕获

　　您的电子原理图就像房子的基础。您在电路板上放置的所有内容都基于此基础文档。这个重要文档显示了电路板所需的组件，连接方式以及电源和接地连接的位置。使用正确的原理图编辑器，您可以轻松规划布局并注释您的电路板。

　　使用原理图编辑器可以使您的电路板井井有条，但是一旦您的设计变得更加复杂，使用单个原理图可能会变得难以处理。一旦开始在电路板上包含多个功能，就可以通过使用分层原理图来保持组织。这允许您根据组件与功能块的匹配方式将组件分成不同的原理图，并且可以在原理图之间定义父子关系。

　　使用多通道PCB设计工具不仅可以帮助您保持井井有条，还可以轻松复制分层原理图中的组件组。一旦你捕获你的原理图作为初始布局，部件的这些重复的组被转移到新的董事会。然后，您可以开始在组件之间布线，以及放置电源和接地连接。

　　分层原理图可帮助您定义PCB中不同块之间的关系

　　路由功能

　　将原理图捕获为初始布局后，您的CAD工具将随时待命，以帮助您放置组件和布线迹线。路由是定义板上组件之间物理连接的关键任务。通过简单的设计，手动布置每个连接并根据您的设计规则检查布局是一件容易的事。但随着您的电路板变得越来越复杂并且所需的互连数量增加，可以自动化路由过程的工具可以为您节省大量时间。

　　自动路由器和交互式路由器的优点之间的争论似乎是永恒的。对于不涉及差分对，大量信号网络或互连上过孔数量限制的简单电路板，自动布线器仍然可以产生合适的布局。请注意，在这些情况下，如果您可以定义适当的路由策略，您的自动布线器将产生更好的布局。

　　这就是自动交互式布线成为重要的PCB设计工具的地方。一个自动交互式布线混合自动布线和交互式布线的最好的方面。您可以为给定的信号网络在互连上手动定义航点，该工具将自动在源组件，这些航点和您的负载组件之间路由网络中的跟踪。

　　使用自动交互式路由器可以更轻松地创建这种类型的布局

　　信号完整性和功率传输分析

　　在信号完整性方面，现代数字IC的切换速度足够快，确保信号保持清洁成为几乎所有设计人员的重要考虑因素。确保信号完整性确实需要为您的特定应用设计正确的层堆栈，迹线几何和地平面。所有这些都是CAD，路由和电路板设计工具的任务。

　　如果使用正确的信号完整性包，则可以检查不同网络中的反射和串扰波形。这有助于您确定何时需要终止以及应在不同的跟踪中使用哪个匹配网络。

　　在电力传输和热管理方面，使用电力传输网络分析仪(PDNA)可以确定整个走线，电源和接地层以及过孔的IR损耗。您的PDNA应使用直观的输出格式产生电压和电流密度结果。最好的工具将向您显示交互式彩色地图，使您可以直观地检查您的电路板是否存在潜在的电源热问题和过多的IR压降。

　　彩色地图显示整个PCB的电力输送

　　基于规则驱动引擎的PCB设计工具

　　也许PCB设计中最重要的部分是确保您的设计符合基本设计规则。在创建布局时，您的设计功能应根据这些规则检查设计数据，以便您快速识别问题并根据需要进行更正。您的设计规则还可以限制CAD和路由功能的功能，帮助您遵守设计的重要标准。

　　其他PCB设计包将这些重要功能分成不同的程序，迫使您在程序之间移动时导出和重新导入数据。当新版本发布时，您将不得不设计一个复杂的解决方法，并且存在您的旧数据突然变得无法访问的真实风险。此环境中的工作流程和界面在设计工具中不一致，这会加剧学习曲线并降低设计效率。