电子电路仿真设计与制版软件

电子电路仿真设计与制版软件

•21世纪,是一个科技迅猛发展、计算机普及应用的信息时代。计算机技术已经成熟，并已渗透到人们的科研、生产、工作、生活等各个领域。对于年轻人来说,不会计算机就等于昔日的文盲,你将在现代社会中寸步难．．．

21世纪，是一个科技迅猛发展、计算机普及应用的信息时代。计算机技术已经成熟,并已渗透到人们的科研、生产、工作、生活等各个领域。对于年轻人来说,不会计算机就等于昔日的文盲,你将在现代社会中寸步难行;同样,作为新一代的电子工程师，不懂使用ＥＤA(Elｅｃtrｏnic Ｄesign Automation，电子设计自动化)软件设计电子线路,也是一件不可思议的事。

提到电子设计自动化,还得从上世纪80年代，世界上许多公司相继推出用于微机系统的电子CAD(Cｏmputer Aiｄed Design，计算机辅助设计)软件说起。世界上许多公司为了自己的CAD软件能在激烈的市场竞争中占有一席之地,纷纷推出具有自己公司特色的C AD软件,经过多年的实践检验、不断修改和完善，或优存劣汰，或收购兼并,或强强联合，ＣAD技术已日臻成熟。ＣAD是一种通用技术,除了在机械、建筑等其它许多行业得到广泛应用之外，借助美国加洲大学伯克利分校的SPICＥ3ｆ５／XSPＩＣＥ作为仿真引擎，世界上许多公司还推出各种用于电子行业的优秀EDA软件;从另一个角度讲，CAD(计算机辅助设计)是电子设计的物理级初级阶段；ＣAE(计算机辅助工程)是电路级设计阶段;ＥＤA（电子设计自动化)是高级的电子系统设计阶段。衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率,也就是它的普及和流行程度。正如鲁迅先生所说:“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。” 说到ＥDA软件,美国Cadence公司的Ｏr CＡD、加拿大ＩntｅrａcｔivｅIｍagｅTechｎoｌｏgies公司的EWB、澳大利亚Ａlti

um公司的PROＴEL、美国Ｍｅｎtor Graphiｃｓ公司的ＰADS都是其中有代表性的佼佼者。

有志成为电子工程师的年轻人，如何借助计算机掌握电子电路的仿真设计和制版技术,不仅是从事电子行业人员的基本功和技术要求,更是时代的一种潮流。结合我们的经验，在电子电路的仿真设计和制版软件选用方面谈一点肤浅看法,与广大读者商讨交流。［ne xt]

一、美国Ｃadｅnce公司的OrCAＤ软件

Cadenｃe公司的ＯrＣAD 软件，是世界上应用最广的EDA软件之一,是EDA软件中一个比较突出的代表。可以说,近年来其攻占ＥDA盟主宝座的企图是很明显的,早在1983年就与开发Psｐice软件的MｉcrｏSim公司实现了强强联合，推出了可在PC机上运行的OrＣAD/Pspiｃe1，后来Cadｅnｃｅ公司又并购了一流的PCB布线软件厂，使其拥有了绝佳的电路仿真和制板能力，给人以“所有好东西都集合在一起了”的感觉。ＯrCＡD软件功能强大，而且它的界面友好、直观，在国外使用广泛,欧美地区有相当数量的电子工程师都在使用它。由于OｒCＡD软件进入我国时间比较晚，可参考书籍资料又比较少;该软件设置了防盗狗,其正版售价又是众多EDA软件中最高的,这些都是造成在国内使用普及率较低的原因。但随着我国电子行业飞速发展，使用OrCＡD软件的用户呈逐年增长的趋势。从早期版本工作于DOS环境的OrＣAD ４．０，发展到现在最新的OrCAD 1０．５,OrCAD软件集成了电原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器件设计等等功能，它的元器件库也是所有EＤＡ软件中最丰富的，在世界上它一直是EDＡ软件的首选。Cａdencｅ公司已成为世界上最强大的开发EDA软件的公司之一。

ＯrＣAD软件系统中主要包括：OｒＣAＤ/Captuｒe CIS（电路图设计)；OrCＡＤ/PｓpicｅA/D(数/模混合模拟）;OｒCAD/LayｏuｔPlus(PCB设计）等，其中每一个部分可以根据需要单独使用,又有下面图1的内在联系,共同组成完整的EＤA系统。

图１

OrCAD软件系统的几个主要软件的功能及特点：

1、ＯｒCAＤ／Capｔｕre CIS:它是OrCAD软件包中的共用软件,也是其它两个软件的基础。从图1可以看出:在调用ＯrCAＤ/PspicｅA/D和ＯrＣAD /ＬayoｕｔPｌus 之前,都需要先运行它，它是一个功能强大的电路原理图设计软件。除了可以生成各类电路原理图外，与其它电路图绘制软件相比，Ｃaｐｔure CIS软件中还有明显特点的元器件信息系统模块CIS（Coｍponeｎt Informatiｏn Sｙsｔｅm）。该信息系统模块除了可以对元件库中4万多种元器件实施高效的管理以外，还具有ICＡ(Intｅrnｅt Ｃoｍponen ｔＡｓｓistａnt）功能,可以在设计电路图的过程中，通过Ｉnｔerneｔ网上其它元器件数据库中查阅到百万多种元器件，并可以根据绘图需要将它们调入电路图或添加到自己的库文件中；用Ｃａpｔuｒe软件绘制的电路图完成成后,还可以直接调用ＯrCAD/Ｐsp ice软件进行仿真，也可以进入OｒCＡD /Ｌａｙout Pｌuｓ软件进行制板设计；OrCＡD

/Caｐｔｕre ＣIS操作界面友好、直观形象、使用方便;操作功能强大、灵活,项目管理科学有效，适应性很强,支持国际上多种标准。

图2是用OrCAD /Ｃapture CIＳ软件进行电路原理图设计举例。

图２

2、ＯrCAD／PsｐiｃeA/D：这是一个通用电路模拟软件,除了对数字电路和数/模混合电路模拟外，还具有优化设计的功能。该软件中的Pｒｏbe模块,相当于一台“虚拟示波器”不但可以在模拟结束后显示结果信号波形，而且可以对波形进行各种运算处理,包括提取电路特性参数、分析电路参数与元器件参数的关系,使分析过程更加方便直观。2001年前后OrＣAD公司推出ＯrCAＤ/ Pspｉce9.2版本,图3是用OrCAD / Psｐice9.2模拟仿真显示的波形举例。

图3

3、OrCＡD /Layｏｕt Plus：这是一个印制电路版ＰCB设计软件，可以直接将生成的电路图通过手工或自动布局布线方式转为PCB设计。OrCAD/Cａpture软件具有高水平的设计指标:可设计的最大电路板尺寸为68(英寸)2；层次可达30层;布线最高分辨率为1微米;放置元器件时旋转角度可精确到1分。另外还有自动推挤、矩阵布局、智能化敷铜、与多种PCＢ设计软件可进行数据交换，包括与多种机械CＡD软件交换数据，生成3维轮廓图形等功能。它的元器件封装库非常丰富，并且可以通过库管理器(Ｌibrａrｙ