無論您是建造房屋還是建造PCB，您都需要在工具箱中使用合適的工具。每個設(shè)計人員都需要使用CAD工具進(jìn)行元件放置，但即使是基于命令行的CAD軟件也可用于精確放置元件。隨著現(xiàn)代電子設(shè)備在各個層面變得越來越復(fù)雜，設(shè)計人員需要能夠幫助加快基本設(shè)計任務(wù)的工具。

　　選擇正確的PCB設(shè)計工具需要權(quán)衡許多潛在的選擇。市場上有許多軟件包具有不同的功能，沒有人有時間處理每個軟件包的免費試用。其中一些設(shè)計平臺仍然使用20年前使用的相同過時工作流程。考慮到這一點，讓我們來看看每個設(shè)計師在PCB設(shè)計軟件中需要的一些基本工具。

　　原理圖設(shè)計和捕獲

　　您的電子原理圖就像房子的基礎(chǔ)。您在電路板上放置的所有內(nèi)容都基于此基礎(chǔ)文檔。這個重要文檔顯示了電路板所需的組件，連接方式以及電源和接地連接的位置。使用正確的原理圖編輯器，您可以輕松規(guī)劃布局并注釋您的電路板。

　　使用原理圖編輯器可以使您的電路板井井有條，但是一旦您的設(shè)計變得更加復(fù)雜，使用單個原理圖可能會變得難以處理。一旦開始在電路板上包含多個功能，就可以通過使用分層原理圖來保持組織。這允許您根據(jù)組件與功能塊的匹配方式將組件分成不同的原理圖，并且可以在原理圖之間定義父子關(guān)系。

　　使用多通道PCB設(shè)計工具不僅可以幫助您保持井井有條，還可以輕松復(fù)制分層原理圖中的組件組。一旦你捕獲你的原理圖作為初始布局，部件的這些重復(fù)的組被轉(zhuǎn)移到新的董事會。然后，您可以開始在組件之間布線，以及放置電源和接地連接。

　　分層原理圖可幫助您定義PCB中不同塊之間的關(guān)系

　　路由功能

　　將原理圖捕獲為初始布局后，您的CAD工具將隨時待命，以幫助您放置組件和布線跡線。路由是定義板上組件之間物理連接的關(guān)鍵任務(wù)。通過簡單的設(shè)計，手動布置每個連接并根據(jù)您的設(shè)計規(guī)則檢查布局是一件容易的事。但隨著您的電路板變得越來越復(fù)雜并且所需的互連數(shù)量增加，可以自動化路由過程的工具可以為您節(jié)省大量時間。

　　自動路由器和交互式路由器的優(yōu)點之間的爭論似乎是永恒的。對于不涉及差分對，大量信號網(wǎng)絡(luò)或互連上過孔數(shù)量限制的簡單電路板，自動布線器仍然可以產(chǎn)生合適的布局。請注意，在這些情況下，如果您可以定義適當(dāng)?shù)穆酚刹呗裕淖詣硬季€器將產(chǎn)生更好的布局。

　　這就是自動交互式布線成為重要的PCB設(shè)計工具的地方。一個自動交互式布線混合自動布線和交互式布線的最好的方面。您可以為給定的信號網(wǎng)絡(luò)在互連上手動定義航點，該工具將自動在源組件，這些航點和您的負(fù)載組件之間路由網(wǎng)絡(luò)中的跟蹤。

　　使用自動交互式路由器可以更輕松地創(chuàng)建這種類型的布局

　　信號完整性和功率傳輸分析

　　在信號完整性方面，現(xiàn)代數(shù)字IC的切換速度足夠快，確保信號保持清潔成為幾乎所有設(shè)計人員的重要考慮因素。確保信號完整性確實需要為您的特定應(yīng)用設(shè)計正確的層堆棧，跡線幾何和地平面。所有這些都是CAD，路由和電路板設(shè)計工具的任務(wù)。

　　如果使用正確的信號完整性包，則可以檢查不同網(wǎng)絡(luò)中的反射和串?dāng)_波形。這有助于您確定何時需要終止以及應(yīng)在不同的跟蹤中使用哪個匹配網(wǎng)絡(luò)。

　　在電力傳輸和熱管理方面，使用電力傳輸網(wǎng)絡(luò)分析儀(PDNA)可以確定整個走線，電源和接地層以及過孔的IR損耗。您的PDNA應(yīng)使用直觀的輸出格式產(chǎn)生電壓和電流密度結(jié)果。最好的工具將向您顯示交互式彩色地圖，使您可以直觀地檢查您的電路板是否存在潛在的電源熱問題和過多的IR壓降。

　　彩色地圖顯示整個PCB的電力輸送

　　基于規(guī)則驅(qū)動引擎的PCB設(shè)計工具

　　也許PCB設(shè)計中最重要的部分是確保您的設(shè)計符合基本設(shè)計規(guī)則。在創(chuàng)建布局時，您的設(shè)計功能應(yīng)根據(jù)這些規(guī)則檢查設(shè)計數(shù)據(jù)，以便您快速識別問題并根據(jù)需要進(jìn)行更正。您的設(shè)計規(guī)則還可以限制CAD和路由功能的功能，幫助您遵守設(shè)計的重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　其他PCB設(shè)計包將這些重要功能分成不同的程序，迫使您在程序之間移動時導(dǎo)出和重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)。當(dāng)新版本發(fā)布時，您將不得不設(shè)計一個復(fù)雜的解決方法，并且存在您的舊數(shù)據(jù)突然變得無法訪問的真實風(fēng)險。此環(huán)境中的工作流程和界面在設(shè)計工具中不一致，這會加劇學(xué)習(xí)曲線并降低設(shè)計效率。