1.1 电子CAD的基本概念
1.1.1 CAD的基本概念
CAD是Computer Aided Design(计算机辅助设计)的简称。其特点是速度快,准确性高,并能极大地减轻工程技术人员的劳动强度。随着计算机的普及和软硬件技术的发展,其发展速度日新月异,现在几乎所有的工业设计项目都有了自己相应的CAD软件,并向CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)方向发展。
1.1.2 电子CAD的基本概念
电子CAD是CAD软件的一种,其基本含义是利用计算机来完成电子线路的仿真设计和印制电路板的设计制作等。其中主要包括原理图的绘制,电路功能的设计、仿真和分析,印制电路板的设计和检测等。电子CAD软件还能迅速地形成各种报表和装配文件,如元件清单报表等,为元件的采购和电路板的实际制作、装配提供了方便。
目前,电子CAD软件种类很多,如早期的TANGO、OrCAD、Protel等等,其功能大同小异。其中Protel以操作简单、功能齐全、方便易学、自动化程度高等优点逐步占领市场,是目前非常流行的电子线路CAD软件之一。本书将选用Protel DXP 2004 SP2版来进行电子CAD设计。
1.1.3 电子CAD设计的基本流程
为了更好地学习电子CAD软件,先介绍CAD设计的基本流程,当然根据设计任务的不同,并非所有的步骤都能用到,应根据实际设计任务确定具体需要哪些步骤。
1.方案分析
根据设计任务确定需要使用的单元电路和电路元件的具体参数,它关系到后面的原理图如何绘制(如是否使用层次性电路),电路板如何规划(如使用几层板)。
2.电路仿真
在设计电路原理图前,有时对某一部分的单元电路设计并不十分确定,因此需要CAD软件的仿真功能来进行分析和验证。同时电路仿真还可以确定电路中某些关键元件的参数。当然如果是成熟的电路,可以不必仿真。
3.原理图绘制
原理图是指电路中各元件的电气连接关系示意图,重在表达电路的结构和功能。利用CAD软件提供的丰富的原理图元件库,可以快速地绘制出清晰美观的电路原理图。如图1.1所示为已经绘制完成的三端稳压电源的原理图。
图1.1 三端稳压电源的原理图
4.PCB板设计
PCB板将各实际元件按照原理图的连接关系固定连接起来,重在实际元件的物理连接和装配焊接。它是CAD软件的最主要功能,利用其提供的丰富的引脚封装元件库,可以快速地绘制出可靠实用的PCB板,如图1.2为绘制完成的三端稳压电源的PCB板。