PCB設(shè)計(jì)：你的項(xiàng)目需要一個(gè)設(shè)計(jì)工具，但哪一個(gè)最好？

類似這樣的文章已經(jīng)有很多了——它們都會(huì)讓你厭煩，但同樣的瑣碎細(xì)節(jié)會(huì)讓你厭煩至死

原因如下：

將通過(guò)同一設(shè)計(jì)的一步一步的教程，來(lái)展示每一個(gè)關(guān)鍵特性，是如何在最優(yōu)秀的PCB程序中脫穎而出的。

獨(dú)特的指南從一個(gè)全面的比較6個(gè)PCB設(shè)計(jì)工具開(kāi)始，挑出比較最好的3個(gè)。

結(jié)論

PCB設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介

有幾個(gè)程序可供選擇，從簡(jiǎn)單直觀到高度復(fù)雜，從免費(fèi)或便宜到高端/高級(jí)，從功能少到功能多。

每個(gè)工具都有各自的特點(diǎn)。最終，您的需求和偏好應(yīng)該驅(qū)動(dòng)您使用的CAD程序。本指南旨在幫助您確定最佳方案或探索替代方案。

評(píng)分原則和標(biāo)準(zhǔn)

建立我們所使用的標(biāo)準(zhǔn)是很重要的，這不可避免地是主觀的。

我們對(duì)軟件也有偏見(jiàn)，與我們很少使用的程序相比，我們對(duì)這些軟件非常滿意。

我們真的很喜歡這段摘自馬修·斯蒂芬（又名林普金）的優(yōu)秀作品高度vs.節(jié)奏包含我們主要評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的條款：

“PCB布線軟件應(yīng)該易于使用……為了定義主觀標(biāo)準(zhǔn)，我想在這里提出一個(gè)簡(jiǎn)單的‘易用性度量’定義為點(diǎn)擊次數(shù)擊鍵次數(shù)鼠標(biāo)移動(dòng)距離執(zhí)行一個(gè)給定的功能。為什么？因?yàn)槟慊ㄔ诓季€PCB上的大部分時(shí)間（時(shí)間就是金錢(qián)）是用來(lái)執(zhí)行簡(jiǎn)單操作的時(shí)間。當(dāng)你要點(diǎn)擊5次時(shí)，把鼠標(biāo)向右移動(dòng)5厘米，向左移動(dòng)4厘米來(lái)做一件簡(jiǎn)單的事情，你必須在你的PCB上做這個(gè)簡(jiǎn)單的事情100次。。。它可能會(huì)變得很長(zhǎng)很令人沮喪。

除了Stephan先生的EasyMetric之外，該軟件應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、在業(yè)界得到廣泛應(yīng)用的平臺(tái)。當(dāng)工程師的技能擴(kuò)展到更大、分布更廣的應(yīng)用程序時(shí)，這對(duì)于團(tuán)隊(duì)協(xié)作非常重要。

最后，我們考慮各種特性集，以及哪些程序?qū)δ男?yīng)用程序更好。你會(huì)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)程序都有你想要的所有特性，所以易用性是最重要的考慮因素。

請(qǐng)記住，每個(gè)人都會(huì)有不同的偏好，所以我們的意見(jiàn)可能與您的需求和最終的喜好不一致。

軟件版本和評(píng)審日期

有人非常準(zhǔn)確地向我們指出，重要的是要注意程序版本和評(píng)審日期，以便為本文的閱讀日期提供一些上下文。新的特性、修復(fù)或更改可能已經(jīng)發(fā)布，但在我們審查時(shí)還不可用。

我們查看軟件的日期如下：

DipTrace：2016年9月，3.0版
Eagle：2016年9月
KiCad：2017年12月，版本4.0.7
Orcad：2016年9月，版本17.2
PADS：2016年9月
Altium Designer：2016年9月，AD16

PCB比較基準(zhǔn)

下表總結(jié)了每個(gè)項(xiàng)目的要點(diǎn)和每個(gè)關(guān)鍵特征的基本等級(jí)。

類別/標(biāo)準(zhǔn)	DipTrace	Eagle	Kicad	Orcad	PADS	Altium	比例尺
基礎(chǔ)
適合（業(yè)余愛(ài)好者、專業(yè)人士、所有人）	業(yè)余愛(ài)好者	業(yè)余愛(ài)好者	業(yè)余愛(ài)好者	專業(yè)人士	專業(yè)人士	專業(yè)人士
價(jià)格范圍*	免費(fèi)	免費(fèi)	免費(fèi)	$1,500	$5,000	$7,000
學(xué)習(xí)曲線	A	B	C	D	D	C	等級(jí)： A–F型
支持/幫助/教程	B	A	B	C	B	B	等級(jí)： A–F型
用戶界面/導(dǎo)航	B	B	C	D	F	A	等級(jí)： A–F型
個(gè)性化設(shè)置選項(xiàng)	D	C	A	D	B	B	等級(jí)： A–F型
類別/標(biāo)準(zhǔn)	DipTrace	Eagle	Kicad	Orcad	PADS	Altium	比例尺
原理圖編輯器
放置和編輯零部件	B	B	C	B	C	A	等級(jí)： A–F型
放置和編輯電氣對(duì)象（導(dǎo)線、端口等）	B	C	C	B	B	A	等級(jí)： A–F型
放置和編輯圖形對(duì)象	C	C	B	B	B	B	等級(jí)： A–F型
注釋	C	B	A	B	B	B	等級(jí)： A–F型
整體原理圖編輯器	C	C	B	B	B	B	等級(jí)： A–F型
類別/標(biāo)準(zhǔn)	DipTrace	Eagle	Kicad	Orcad	PADS	Altium	比例尺
原理圖庫(kù)編輯器
添加接點(diǎn)和元件形狀	B	B	A	B	B	A	等級(jí)： A–F型
定義連接類型和描述	B	B	B	C	C	A	等級(jí)： A–F型
多零件原理圖元件	B	C	C	C	C	B	等級(jí)： A–F型
與PCB封裝和PCB庫(kù)集成	C	C	D	D	C	A	等級(jí)： A–F型
添加仿真特性	不適用	不適用	D	B	A	C	等級(jí)： A–F型
整體原理圖庫(kù)編輯器	B	C	C	C	C	A	等級(jí)： A–F型
類別/標(biāo)準(zhǔn)	DipTrace	Eagle	Kicad	Orcad	PADS	Altium	比例尺
PCB庫(kù)編輯器
定義和放置焊盤(pán)	B	C	B	B	B	A	等級(jí)： A–F型
自定義/不規(guī)則形狀	B	B	C	B	B	B	等級(jí)： A–F型
三維可視化	A	D	B	C	D	A	等級(jí)： A–F型
定義封裝外形周圍的其他層（絲網(wǎng)、禁止、焊接掩模、庭院等）	B	C	C	A	B	A	等級(jí)： A–F型
整體PCB庫(kù)編輯器	B	C	C	B	B	A	等級(jí)： A–F型
類別/標(biāo)準(zhǔn)	DipTrace	Eagle	Kicad	Orcad	PADS	Altium	比例尺
其他標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)庫(kù)管理	不適用	不適用	B	B	C	B	等級(jí)： A–F型
PCB布線	B	C	A	C	C	B	等級(jí)： A–F型
網(wǎng)絡(luò)管理	B	B	B	A	B	B	等級(jí)： A–F型
三維可視化	A	D	B	C	D	A	等級(jí)： A–F型
調(diào)試錯(cuò)誤	B	C	A	B	B	A	等級(jí)： A–F型
射頻設(shè)計(jì)	C	C	B	B	B	B	等級(jí)： A–F型
FPGA設(shè)計(jì)	不適用	不適用	不適用	C	A	C	等級(jí)： A–F型
文件生成	A	A	B	C	B	A	等級(jí)： A–F型

*這些成本差異很大，因此我們引用了一個(gè)簡(jiǎn)單的、單一的許可證，允許中小型/復(fù)雜的設(shè)計(jì)，沒(méi)有特殊的附加組件或功能。不包括維護(hù)/續(xù)費(fèi)折扣，僅包括第一年購(gòu)買(mǎi)。

所有等級(jí)都是針對(duì)基本的、可比較的特征集，這意味著一個(gè)PCB程序的分?jǐn)?shù)不會(huì)更高，因?yàn)樗懈嗫捎玫奶匦裕鼈児餐奶匦允堑燃?jí)的重點(diǎn)。

DipTrace

DipTrace基礎(chǔ)

DipTrace是可用的最經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的程序之一，非常適合業(yè)余愛(ài)好者，但不太適合專業(yè)人士或復(fù)雜的示意圖。

如果你正在尋找一些基本的東西，以獲得一個(gè)2-4層板和一些通孔或龐大的表面貼裝組件或剛剛開(kāi)始，DipTrace是一個(gè)好的開(kāi)始。它非常直觀，學(xué)習(xí)曲線較低，但能力有限。

DipTrace有一個(gè)免費(fèi)版本，它受300個(gè)最大引腳和2層的限制，這對(duì)于簡(jiǎn)單的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)很好。

更復(fù)雜的設(shè)計(jì)可能需要升級(jí)到定價(jià)895美元的無(wú)限版本。

DipTrace特征包括：

• 具有鏈接到庫(kù)的元件的原理圖捕獲、電氣規(guī)則檢查和一些導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，以便在其他CAD程序之間交換文件。
• PCB布局有一個(gè)項(xiàng)目菜單鏈接庫(kù)，原理圖，PCB和一個(gè)模式編輯器，拖放位置，BGAs扇形分叉等等，還有一個(gè)工作相當(dāng)好的自動(dòng)路由器。如果您決定使用STEP文件，它還具有一些3D功能。
• 一個(gè)體面的庫(kù)編輯器，允許創(chuàng)建模式，原理圖元件，PCB封裝，甚至三維模型。
• 提供良好的支持和教程。這是非常流行的，如果你有一個(gè)問(wèn)題，有可能是其他人有同樣的問(wèn)題，它可以在網(wǎng)上論壇上查找。

DipTrace結(jié)論：

總的來(lái)說(shuō)，DipTrace對(duì)于更小、更簡(jiǎn)單的電路板非常好用，而且非常容易學(xué)習(xí)。這是一個(gè)很好的入門(mén)CAD，它將教你板設(shè)計(jì)技能，可以應(yīng)用到更先進(jìn)的CAD程序。

除了為業(yè)余愛(ài)好/原型項(xiàng)目制作簡(jiǎn)單的pcb外，您還需要升級(jí)或?qū)ふ揖哂懈喙δ艿臇|西。

約翰·泰爾是一位著名的電氣工程師和可預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)始人，他擁有一流的技術(shù)探空、阿爾蒂姆、鷹和虎鯨綜述. 為了說(shuō)明軟件中有多少個(gè)人偏好因素，John最終傾向于DipTrace而不是其他程序，并提供了平臺(tái)的可靠描述。

對(duì)于我們的結(jié)論，John還與我們分享了一個(gè)觀點(diǎn)，我們認(rèn)為有必要分享：

不同意您的總結(jié)，即DipTrace只適用于簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。我用DipTrace做了一些非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。這包括使用高引腳數(shù)的應(yīng)用處理器、BGA部件和帶有多達(dá)5種不同無(wú)線收音機(jī)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。對(duì)于完整版本，沒(méi)有針數(shù)限制。我對(duì)DipTrace最大的抱怨是它并不常見(jiàn)。如果你需要一個(gè)像鷹Altium或其他PCB設(shè)計(jì)師更好的選擇。鈥

他說(shuō)得有道理，我們對(duì)DipTrace的不熟悉肯定是我們最終判決的一部分。

Eagle CAD

Eagle基礎(chǔ)

如果你想找一個(gè)更完整，但仍然低成本和易于使用的東西，鷹CAD是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

這是一個(gè)最流行的CAD程序使用，并有來(lái)自各種論壇和在線社區(qū)的大量支持。YouTube上也有很多很好的教程視頻。

與一些更高端的程序相比，這個(gè)界面仍然有點(diǎn)笨拙，但它確實(shí)有很多有用的特性。

Eagle代表簡(jiǎn)單、適用、圖形化、布局、編輯器。就這樣。

它有幾種風(fēng)格：免費(fèi)軟件、Eagle Learn、Eagle Make和Eagle Business，并且都有不同層次的布局、示意圖、autorouter等。

您可以為一個(gè)許可證支付高達(dá)1640美元的費(fèi)用，但您可能不一定需要它的所有功能。

410美元將為您購(gòu)買(mǎi)99張?jiān)韴D，6層，以及160mmx100mm的布線區(qū)域，這還不錯(cuò)。

820美元將為您提供999張紙、16層和4mx4m布線區(qū)域，這對(duì)于大多數(shù)高級(jí)PCB項(xiàng)目來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

Eagle CAD功能包括：

具有許多典型功能的原理圖編輯器，例如：

• 鏈接到庫(kù)
• 電氣規(guī)則檢查
• 傳送到PCB的網(wǎng)絡(luò)列表生成

它還包括其他幾個(gè)功能，如：

• 原理圖和PCB之間的正向/反向注釋（在更改一個(gè)或另一個(gè)時(shí)保持同步）
• 設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu)示意圖
• 用戶訪問(wèn)定義許多東西，如網(wǎng)絡(luò)，線寬度，間隙等。

布局編輯器包括以下突出功能：

• 覆銅
• 差分對(duì)路由
• 高級(jí)布線技術(shù)/功能
• 制造數(shù)據(jù)的幾種不同輸出
• 再加上一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的自動(dòng)路由器…但我們從不建議任何人使用

Eagle總結(jié)：

Eagle最棒的地方就是在線支持。它比DipTrace等初級(jí)CAD軟件包要復(fù)雜一些，但幾乎所有問(wèn)題都可以通過(guò)龐大的支持系統(tǒng)來(lái)解決。

它也是應(yīng)用更廣泛的電路板設(shè)計(jì)程序之一，包含數(shù)千個(gè)預(yù)制庫(kù)，用于以下流行平臺(tái)：

• Arduino和Arduino護(hù)盾創(chuàng)造者
• 樹(shù)莓皮
• BeagleBone

SparkFun Electronics、Dangerous Prototypes、Adafruit和Element14，所有流行的DIY和分銷電子商店都一直在使用Eagle CAD，并且?guī)缀蹩偸怯锌晒┚庉嫷脑O(shè)計(jì)。

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于大多數(shù)初級(jí)到高級(jí)的PCB項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很好的中間方案，它有一個(gè)不錯(cuò)的價(jià)格和學(xué)習(xí)曲線，不是壓倒性的。最終，我們更喜歡DipTrace而不是Eagle CAD。

有兩個(gè)程序在行業(yè)中使用較多，但對(duì)業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)并不多，這兩個(gè)程序是OrCAD和PADS，我們將在接下來(lái)的兩個(gè)部分中介紹。

它們都非常相似，比Eagle有更多的特性和功能，但成本更高。

KiCAD

KiCAD回顧與基礎(chǔ)

對(duì)于大多數(shù)初學(xué)者和愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，在PCB和原理圖捕獲過(guò)程中，另一個(gè)不錯(cuò)的中間程序是KiCAD。它是完全免費(fèi)的，由志愿者和付費(fèi)捐贈(zèng)者（最近是以歐洲核子研究所為基礎(chǔ)的組織/項(xiàng)目）來(lái)維護(hù)，并且在過(guò)去幾年里有了很大的改進(jìn)。它也可以廣泛使用，因?yàn)樗鼛缀醮嬖谟谒兄饕脚_(tái)上（類似于Eagle），包括Linux、Windows和macosx。

其原理圖（或Eeschema）的工作原理與Eagle和大多數(shù)其他CAD程序相似，并包含一些值得注意的工具：

• 規(guī)則檢查具有一些高級(jí)功能，包括設(shè)置和檢查引腳屬性（如輸入/輸出/驅(qū)動(dòng)/下沉）的能力，類似于Altium。
• 圖書(shū)館與社區(qū)維護(hù)的足跡，符號(hào)，三維模型鏈接。
• 簡(jiǎn)單、復(fù)雜和扁平的層次結(jié)構(gòu)。
• 如各種格式的源文件和各種源文件的編輯。

然而，原理圖環(huán)境與PCB環(huán)境是分開(kāi)的，稱為“PcbNew”，它需要導(dǎo)出一個(gè)netlist并將其加載到PcbNew程序中，有點(diǎn)像OrCAD，這看起來(lái)有點(diǎn)笨拙。然而，PcbNew為免費(fèi)的PCB布局軟件提供了一些非常驚人的特性。

首先，它有大量的熱鍵，這些熱鍵都可以通過(guò)熱鍵編輯器完全配置。一開(kāi)始，這會(huì)讓事情變得非常混亂，但是，像大多數(shù)包含熱鍵的軟件程序一樣，它們變得越來(lái)越方便，尤其是在頻繁使用的任務(wù)上，例如放置過(guò)孔和軌跡。這彌補(bǔ)了看起來(lái)更老、更不直觀的UI。

布線時(shí)也有幾個(gè)選項(xiàng)，包括符合保存的設(shè)計(jì)約束/規(guī)則的推/推、障礙物周圍的自動(dòng)重新布線、用于高速應(yīng)用的長(zhǎng)度調(diào)整和匹配差分對(duì)，以及進(jìn)行布線后調(diào)整（如拖動(dòng)或縮短軌跡）。

KiCAD Footprint編輯器

KiCAD有一個(gè)稱為CvPCB的特性，它的工作方式有點(diǎn)像Altium Vault，它利用了一個(gè)圖書(shū)館零件的在線網(wǎng)絡(luò)，主要在Github中，由KiCAD用戶的大型社區(qū)管理。它擁有133個(gè)存儲(chǔ)庫(kù)（在2018年1月時(shí)）和大量的庫(kù)可供選擇，因此可以輕松快速地訪問(wèn)公共部分，并節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間（同時(shí)也使學(xué)習(xí)變得更容易）。

然而，庫(kù)編輯器本身并不是非常直觀，它比Altium提供的組件向?qū)В╟omponent wizard）更費(fèi)勁或更手工。

PcbNew還擁有一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的3D查看器和建模器。PCB編輯器查看器本身有點(diǎn)過(guò)時(shí)，字體類型/大小和粗糙的圖層/顏色系統(tǒng)不同，但導(dǎo)入和導(dǎo)出STEP模型的功能使處理機(jī)械團(tuán)隊(duì)或某些機(jī)械特性時(shí)更容易。

一般來(lái)說(shuō)，KiCAD以0美元的成本提供了一些相當(dāng)強(qiáng)大和先進(jìn)的功能，但它并不是最容易使用的CAD軟件（至少一開(kāi)始是這樣），而且需要一些準(zhǔn)備工作。很多人一旦能夠利用更先進(jìn)的功能，從Eagle過(guò)渡到KiCAD，但這需要一點(diǎn)開(kāi)放的思想，耐心，甚至一些社區(qū)的參與。

Orcad

Orcad基礎(chǔ)

Orcad有多種層次，如圖所示：

OrcadLite允許你免費(fèi)試用一些所有的東西和一些有限的功能。

安裝到更標(biāo)準(zhǔn)的東西后，很容易升級(jí)，比如Designer standard，它包括原理圖和PCB編輯（大約1500美元/年）。

請(qǐng)注意，為了進(jìn)行比較，OrCAD和Allegro被視為本質(zhì)上相同的產(chǎn)品。奧卡德幾乎是一個(gè)縮小版的快板。

OrCAD的特點(diǎn)包括：

將OrCAD與低端CAD軟件包分開(kāi)的一個(gè)主要因素是PSpice附加組件，它允許全電路仿真。

它確實(shí)有一個(gè)很好的學(xué)習(xí)曲線，但如果你有它在你的處置，它可以為你節(jié)省大量的時(shí)間和挫折在一些更先進(jìn)的混合信號(hào)設(shè)計(jì)。在大學(xué)里甚至有很多課程都專注于學(xué)習(xí)如何使用這一功能。

OrCAD CIS允許您將組件信息集成到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這對(duì)于在設(shè)計(jì)周期加快的大型團(tuán)隊(duì)中工作非常有用。

最后，還有SPECCTRA，它可能是最好的自動(dòng)路由軟件。再說(shuō)一次，我們不是自動(dòng)路由的超級(jí)粉絲，但SPECCTRA確實(shí)工作得很好。

讓我們看看原理圖編輯器、PCB編輯器、library builder和PSpice模擬器的一些屏幕截圖。

OrCAD屏幕截圖：

OrCAD的總結(jié)：

OrCAD的一個(gè)缺點(diǎn)是它如何將每個(gè)特性拆分為獨(dú)立的應(yīng)用程序。每個(gè)功能都有自己的程序；沒(méi)有什么是完整的。當(dāng)開(kāi)發(fā)一個(gè)單板，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在幾個(gè)窗口之間切換，這有點(diǎn)煩人。

它的3D渲染不是最好的（與Altium相比），但它很管用。OrCAD非常強(qiáng)大，是一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但在我們看來(lái)它有點(diǎn)過(guò)時(shí)了。

PADS

PADS基礎(chǔ)

像其他設(shè)計(jì)軟件一樣，Pads有幾個(gè)不同的包級(jí)別，但標(biāo)準(zhǔn)版應(yīng)該包含所需的大部分功能。

它比Orcad貴，但確實(shí)很管用。

PADS的一個(gè)好處是它有轉(zhuǎn)換器（比如Altium）從其他程序（比如OrCAD或Altium）導(dǎo)入其他PCB設(shè)計(jì)工具的項(xiàng)目。這是非常有用的，如果以前的產(chǎn)品是使用不同的板卡包設(shè)計(jì)的，需要修改。

PADS功能包括：

除了基本原理（原理圖創(chuàng)建、庫(kù)/零件管理、設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證、PCB設(shè)計(jì)）之外，焊盤(pán)還具有引導(dǎo)設(shè)計(jì)者創(chuàng)建零件的向?qū)Ш驮试S導(dǎo)入/導(dǎo)出STEP文件的三維工具。

對(duì)于任何與高速相關(guān)的東西，我們推薦使用平板電腦，因?yàn)樗幸恍┖馨舻纳漕l和微波設(shè)計(jì)功能。它允許自動(dòng)通過(guò)縫合痕跡/焊盤(pán)，導(dǎo)入復(fù)雜的射頻元件/形狀，屏蔽，倒角痕跡角落等。

標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)版包括一些額外的高速設(shè)計(jì)約束和功能，如差分對(duì)、匹配長(zhǎng)度路由和信號(hào)完整性分析。它還包括模擬模擬，把奧卡德吹出水面，以及其他一些偉大的功能，如熱分析。

最后，專業(yè)版包括所有這些加上額外的設(shè)計(jì)指南，為制造，圖紙和鑲板。甚至還有一些附加組件可以用于FPGA設(shè)計(jì)、增強(qiáng)射頻和高速設(shè)計(jì)功能、訪問(wèn)數(shù)百萬(wàn)個(gè)3D模型等等。

PADS截圖（來(lái)自他們的網(wǎng)站）：

PADS的結(jié)論：

如前所述，PADS在高速、射頻和微波技術(shù)設(shè)計(jì)方面優(yōu)于OrCAD。

考慮到所有這些特性和功能，它確實(shí)有一些學(xué)習(xí)曲線。

Altium Designer

Altium基礎(chǔ)

還有其他一些更高端的電路板設(shè)計(jì)程序，但我們將進(jìn)入一個(gè)在整個(gè)設(shè)計(jì)界越來(lái)越受歡迎的項(xiàng)目：Altium Designer。

由于其特點(diǎn)和較高的學(xué)習(xí)曲線，它主要被行業(yè)專業(yè)人士使用，但在我們看來(lái)，它是行業(yè)內(nèi)任何專業(yè)人士的最佳選擇。

Altium之所以如此偉大，是因?yàn)樗械男|西——你從其他CAD軟件包中得到的細(xì)微差別，根本不存在。

它當(dāng)然不是最強(qiáng)大的程序，也沒(méi)有很好的FPGA設(shè)計(jì)特性（它確實(shí)有一個(gè)完整的部分，但與其他高端軟件包相比，它有點(diǎn)弱）。

它可以使用一個(gè)更好的自動(dòng)路由器（這是一個(gè)不應(yīng)該廣泛依賴的功能），但在過(guò)去幾年里反饋驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)中彌補(bǔ)了這一點(diǎn)，使其成為市場(chǎng)上最友好和最高效的PCB CAD程序之一。

原理圖設(shè)計(jì)與大多數(shù)其他軟件包非常相似，但PCB編輯器是它的優(yōu)勢(shì)所在。

Altium Designer的特點(diǎn)：

• ECO檢查/處理更改，這些更改記錄并清楚地突出顯示更改，特別是在schematic和PCB editor之間移動(dòng)時(shí)。網(wǎng)絡(luò)名稱會(huì)自動(dòng)顯示在PCB編輯器中的焊盤(pán)上。這是一個(gè)巨大的方便
• 網(wǎng)絡(luò)名稱會(huì)自動(dòng)顯示在PCB編輯器中的焊盤(pán)上。這是一個(gè)巨大的方便。
• 三維可視化是優(yōu)越的，甚至允許三維布線。
• 過(guò)濾是驚人的，使它非常容易選擇和修改您想要的東西（如果需要的話還可以進(jìn)行多次過(guò)濾）。與其他程序相比，過(guò)濾功能要先進(jìn)得多，并且與“查詢生成器”功能一起使用非常簡(jiǎn)單。
• 創(chuàng)建設(shè)計(jì)約束非常簡(jiǎn)單，并且有一個(gè)內(nèi)置的助手。
• 為多個(gè)復(fù)制/粘貼PCB布局復(fù)制房間格式。例如，假設(shè)您有8個(gè)完全相同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器端口，所有端口都包含100個(gè)組件。如果它們都有自己的房間，您可以路由一個(gè)端口，然后相當(dāng)快地將其復(fù)制到其他端口。
• 一個(gè)簡(jiǎn)化、直觀的項(xiàng)目樹(shù)，您可以拖放文件。
• 卓越的制造和輸出文件生成與易于配置的設(shè)置。
• 相當(dāng)不錯(cuò)的其他格式和程序的導(dǎo)入/導(dǎo)出插件。
• 令人難以置信的快捷方式和熱鍵允許有效的設(shè)計(jì)。
• 一個(gè)離線設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它不一定需要許可證信息來(lái)運(yùn)行。

對(duì)這些日常使用的設(shè)計(jì)特征進(jìn)行的漸進(jìn)式改進(jìn)加起來(lái)，使設(shè)計(jì)師擁有更快的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。

Altium截圖：

前3位PCB設(shè)計(jì)工具分步教程

我們對(duì)最流行的PCB設(shè)計(jì)工具的圖，可能無(wú)法提供足夠全面的比較，因此我們選取了前3個(gè)PCB設(shè)計(jì)工具，并在每個(gè)程序中創(chuàng)建了相同的PCB項(xiàng)目，以顯示每個(gè)程序如何在公平競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)異成績(jī)。

我們將做一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目：

一個(gè)555定時(shí)器，帶有一個(gè)LED，共包含7個(gè)部件。

這個(gè)項(xiàng)目將有足夠的組件種類和痕跡，以真正突出每個(gè)CAD包之間的差異。

請(qǐng)注意，我們不會(huì)深入每個(gè)程序中構(gòu)建設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，但我們會(huì)在進(jìn)行過(guò)程中嘗試突出一些喜歡和不喜歡的地方。

Eagle項(xiàng)目

創(chuàng)建新項(xiàng)目非常簡(jiǎn)單：

首先，我們將放置第一部分。

有很多圖書(shū)館在那里為鷹。幾乎每個(gè)制造商和一些大型DIY電子網(wǎng)站都有與Eagle兼容的庫(kù)。

我們添加了Sparkfun，由于我們需要一個(gè)555定時(shí)器，我們從庫(kù)中抓取了雙555定時(shí)器芯片，并將其放在原理圖中。在搜索欄中輸入“555”很容易找到。

我們發(fā)現(xiàn)的一個(gè)大麻煩就是在鷹身上挑選零件。

你不能只點(diǎn)擊零件。相反，您需要尋找小十字光標(biāo)符號(hào)（通常在它的中心）來(lái)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)它。

你還需要打開(kāi)“移動(dòng)”功能，在光標(biāo)選擇工具等之間來(lái)回切換很煩人。

現(xiàn)在IC已經(jīng)在原理圖上了，我們將在庫(kù)中查找一些通用的電阻、電容器和一個(gè)LED，并用所需的一切填充示意圖。

然后我們將打開(kāi)每個(gè)屬性并填充值。另一個(gè)麻煩是移動(dòng)文字，設(shè)計(jì)師必須“粉碎”部分。只是把你的示意圖組織起來(lái)。

填充原理圖時(shí)，一個(gè)很好的快捷方式是按ESC鍵，這將彈出庫(kù)，用戶可以自動(dòng)轉(zhuǎn)到下一個(gè)零件。

原理圖需要的另一件事是一個(gè)框架，如果庫(kù)中有一些模板（同樣，我們使用的是Sparkfun），它非常容易添加到示意圖中。

這是很基本的，但可以完成任務(wù)。

在原理圖中添加導(dǎo)線有點(diǎn)基礎(chǔ)，而且非常簡(jiǎn)單。這里沒(méi)有什么特別的功能，基本上只是連接A到B。右鍵單擊確實(shí)可以在幾個(gè)不同的路由選項(xiàng)之間切換，但基本上就是這樣。

我們喜歡布線的一個(gè)方面是，一旦元件上有導(dǎo)線，就很容易拖動(dòng)并固定導(dǎo)線（與其他一些CAD軟件包相比，這些CAD軟件包需要單擊幾下才能將其連接到所需的位置）。

復(fù)制組件并不像復(fù)制/粘貼那么簡(jiǎn)單。

設(shè)計(jì)師必須確保正確的光標(biāo)模式是打開(kāi)的，這是有點(diǎn)麻煩，當(dāng)試圖在示意圖中的任何地方放置地面。移動(dòng)多個(gè)部件也是如此；你必須在正確的模式（組）。

零件命名

這是很好的鷹自動(dòng)增加和命名您的參考指示符。當(dāng)你復(fù)制并粘貼一個(gè)電阻時(shí)，它會(huì)將它增加到下一個(gè)電阻（就像你已經(jīng)有了R1之后的R2）。

如果你想定制名字，你也可以這么做。還有一個(gè)SHOW工具，可以讓您驗(yàn)證原理圖上的連接。這是一個(gè)非常好的視覺(jué)檢查，確保在布線之前一切都是正常的（即使是最好的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查也不會(huì)捕捉到這些錯(cuò)誤連接）

PCB布局

這部分真的很簡(jiǎn)單

當(dāng)原理圖打開(kāi)時(shí)，點(diǎn)擊File菜單下的“Switch to board”，它會(huì)要求創(chuàng)建一個(gè)新的PCB文件，然后為您填充其中的所有內(nèi)容。

PCB編輯器和原理圖編輯器是兩個(gè)不同的窗口，與Altium等程序相比，這是一個(gè)小麻煩。導(dǎo)入設(shè)計(jì)后，軟件將在PCB編輯器中顯示您的組件，金色連接線突出顯示網(wǎng)絡(luò)。

在半路由莊園中移動(dòng)這些組件并重新調(diào)整電路板形狀的大小將導(dǎo)致下圖：

在PCB編輯器中移動(dòng)組件是非常基本的。使用“移動(dòng)”工具選擇和移動(dòng)組件。當(dāng)組件高亮顯示時(shí)，也可以右鍵單擊旋轉(zhuǎn)，網(wǎng)格大小可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，這一切都非常簡(jiǎn)單。

同樣，移動(dòng)多個(gè)組件需要你在一個(gè)不同的設(shè)置稱為“組工具”，這是非常惱人的。

路由

我們不喜歡路由的一點(diǎn)是它不能提供關(guān)于重疊、短路等跟蹤的實(shí)時(shí)反饋。它只在運(yùn)行DRC檢查時(shí)指定。

對(duì)跟蹤要保守一些，否則你需要在所有東西都被路由后回去改正錯(cuò)誤。在路由模式之間切換很容易，只需右鍵單擊即可。

路由這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)真的很快，但對(duì)于更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，路由功能將限制您相當(dāng)多。

有兩種好方法可以確保所有東西都被路由。點(diǎn)擊ratsnest將告訴您是否完成了連接（在左下角）。DRC（和大多數(shù)其他CAD程序一樣）將詳細(xì)地告訴您需要更正的內(nèi)容。

Eagle的DRC非常簡(jiǎn)單，但它可以為您檢查大多數(shù)內(nèi)容。

其他一些事情我們不會(huì)去太多的細(xì)節(jié)是多邊形澆鑄，絲網(wǎng)編輯，和繪圖。

它們是相當(dāng)有限的功能，對(duì)它們來(lái)說(shuō)不是很多。此外，還可以選擇將設(shè)計(jì)導(dǎo)出到DXF，這對(duì)機(jī)械團(tuán)隊(duì)很有用，但是3D查看器的設(shè)置和操作非常復(fù)雜。

總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)特性并不值得花時(shí)間去利用。

Gerber生成是最后一步，如果您有一個(gè)預(yù)先制作的CAM文件，使用Eagle很簡(jiǎn)單。只需處理作業(yè)，文件就會(huì)輸出到當(dāng)前項(xiàng)目目錄中。

判決

如果你有耐心并且預(yù)算緊張的話，Eagle非常適合簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，甚至是中間項(xiàng)目。如果你能夠支付更先進(jìn)的功能和一些額外的便利，下兩個(gè)程序?qū)⒏m合。

PADS

現(xiàn)在我們將使用PADS進(jìn)行同樣的演練。

創(chuàng)建項(xiàng)目（指向所有PCB文件的指針）非常簡(jiǎn)單：

不幸的是，就像OrCAD一樣，在原理圖編輯器和PCB編輯器中有單獨(dú)的窗口。不把所有的東西都放在同一個(gè)窗口是很煩人的，但是PADS確實(shí)用它的直觀界面彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。

它標(biāo)配了一些已經(jīng)可用的庫(kù)示意圖，但是可以通過(guò)點(diǎn)擊“newlibrary symbol”并強(qiáng)制彈出庫(kù)編輯器窗口（另一個(gè)編輯窗口）來(lái)添加更多。

讓我們創(chuàng)建555timer占用空間。

在這位設(shè)計(jì)師看來(lái)，庫(kù)編輯器界面真的沒(méi)有那么直觀。

添加管腳是一個(gè)相當(dāng)緩慢的過(guò)程，圖形可能需要一些現(xiàn)代化（通過(guò)一些工作，您可以按照您希望的方式定義未來(lái)使用的內(nèi)容，但這確實(shí)需要時(shí)間，并且不是默認(rèn)設(shè)置）。

Pad確實(shí)具有創(chuàng)建庫(kù)足跡所需的所有功能，但它只是有點(diǎn)分散和緩慢。這兩個(gè)熱鍵都不存在。

零件命名

分配管腳號(hào)需要花費(fèi)很多時(shí)間，用戶需要在管腳號(hào)下面的每一行上單擊3次，然后程序重新排序，這讓我們每次都很失望。

然后這些數(shù)字會(huì)出現(xiàn)在實(shí)際的pin下（誰(shuí)想要他們的pin號(hào)碼在pin下面？！）。我們發(fā)現(xiàn)我們每次都得把號(hào)碼移到別針上方。還有一個(gè)符號(hào)輪廓需要調(diào)整，當(dāng)你調(diào)整組件大小和添加管腳。

這些都是一些小的不便，當(dāng)設(shè)計(jì)師創(chuàng)建更高密度的腳印時(shí)會(huì)減慢速度，并導(dǎo)致一些挫折。

這個(gè)庫(kù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它有多少預(yù)加載的封裝外形。點(diǎn)擊“焊盤(pán)貼花瀏覽器”將顯示數(shù)千個(gè)預(yù)加載的封裝外形，這些封裝外形可以根據(jù)焊盤(pán)的數(shù)量進(jìn)行過(guò)濾并分配給當(dāng)前符號(hào)。

當(dāng)在原理圖中工作時(shí)，一個(gè)非常好的細(xì)節(jié)（當(dāng)?shù)谝淮问煜こ绦驎r(shí)）是可以在工具和圖標(biāo)上懸停時(shí)觀看的小教程視頻。

它們大大有助于克服學(xué)習(xí)曲線。一般來(lái)說(shuō)，PADS有很好的幫助工具，而且指南非常具有描述性，并且易于導(dǎo)航。

然而，在我們的測(cè)試中，這些鏈接中有一些被破壞或不活躍。

在原理圖中放置元件非常簡(jiǎn)單，而且默認(rèn)的庫(kù)也很充足。

我們可以很容易地編輯電容值，但由于某些原因，電阻值無(wú)法編輯。可能是因?yàn)槲覀兪褂玫脑u(píng)估許可證有問(wèn)題（安裝需要花費(fèi)很多時(shí)間，而且需要打幾個(gè)電話）。

所以我們編輯了一個(gè)不同的屬性（設(shè)備），并將其顯示在每個(gè)電阻器旁邊。但最終我們得到了所有組件的值，并準(zhǔn)備連接起來(lái)。

在組件周圍移動(dòng)文本有點(diǎn)笨拙。設(shè)計(jì)者必須保持一兩秒鐘，不要拖動(dòng)鼠標(biāo)。如果你在一個(gè)符號(hào)上有一個(gè)ref-des，這幾乎是不可能的。

有一些熱鍵，例如旋轉(zhuǎn)組件，但它們是不必要的挑戰(zhàn)。例如，按Ctrl-Shift-R可以旋轉(zhuǎn)某個(gè)對(duì)象。

我們還發(fā)現(xiàn)該示意圖的平移功能并不令人滿意。這一切似乎有點(diǎn)吹毛求疵，但所有這些小挫折確實(shí)加起來(lái)。

PCB布局

當(dāng)從原理圖移到PCB時(shí)，程序會(huì)詢問(wèn)您是否要自動(dòng)分配參考指示符并為您創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)列表。然后可以打開(kāi)焊盤(pán)布局工具并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)列表。

當(dāng)我們這樣做的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一個(gè)原理圖符號(hào)有任何與之相關(guān)的PCB封裝外形（我們假設(shè)，像通常預(yù)存的庫(kù)組件一樣，它們確實(shí)有）。

判決

焊盤(pán)是我們最不喜歡的3個(gè)PCB編輯工具在本教程概述。它笨重而且不太直觀。我們相信，一旦你接受培訓(xùn)，花上幾個(gè)小時(shí)，你就可以掌握訣竅，但這可能不值得麻煩。

Altium

我們盡量不讓聽(tīng)起來(lái)太偏袒，但在Altium中完成一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目就像呼吸一口新鮮空氣。

關(guān)于創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，我們幾乎從來(lái)沒(méi)有這樣做過(guò)，因?yàn)橛写罅康呐渲眠x項(xiàng)保存在.PrjPcb文件中，我們最終只是復(fù)制和粘貼文件，然后重命名它。

添加新的原理圖頁(yè)可以通過(guò)在項(xiàng)目樹(shù)中查看，找到當(dāng)前項(xiàng)目，右鍵單擊并選擇“添加新到項(xiàng)目”，然后選擇“原理圖”。

您將看到，您可以通過(guò)這種方式向項(xiàng)目添加更多內(nèi)容，這就是您構(gòu)建PCB文件的方式。這一切都很簡(jiǎn)單，都在同一個(gè)主窗口中完成和管理。

Altium的另一個(gè)很好的特性是UI的可定制性。我們希望右邊的庫(kù)面板顯示PCB封裝外形和與元件相關(guān)的3D模型，這樣就可以很容易地拖放到原理圖中。您可以定義項(xiàng)目視圖中的內(nèi)容-我們通常只有項(xiàng)目樹(shù)、庫(kù)和過(guò)濾器。

有許多預(yù)加載的、通用的原理圖和PCB封裝外形可供選擇。但是沒(méi)有555定時(shí)器，所以讓我們創(chuàng)建我們自己的。

與添加原理圖相同，只需將一個(gè)SchLib添加到項(xiàng)目中，然后觀察它落在項(xiàng)目?jī)?nèi)部的“庫(kù)”下。

編輯器相當(dāng)簡(jiǎn)單，并且有大量的熱鍵與之關(guān)聯(lián)，以便在創(chuàng)建具有多個(gè)管腳的組件時(shí)更容易。大多數(shù)集成電路只有一個(gè)矩形和引腳，但如果你需要繪制自定義形狀，這是相當(dāng)容易做到的。

我們將不進(jìn)入footprint編輯器，因?yàn)樗蚕喈?dāng)簡(jiǎn)單。它實(shí)際上附帶了一個(gè)向?qū)В梢砸龑?dǎo)用戶瀏覽幾種不同類型的包，并為您完成所有間距。

我們最終只是從Altium網(wǎng)站下載的一個(gè)集成庫(kù)中獲取了一個(gè)NE555芯片。它包含幾個(gè)常見(jiàn)的芯片，我們強(qiáng)烈推薦給任何人（它還包含一些有用的參數(shù)，如制造商零件號(hào)和分銷商）。一個(gè)集成庫(kù)基本上把原理圖庫(kù)和PCB庫(kù)結(jié)合在一起，非常漂亮。

在同一個(gè)集成庫(kù)中，我們找到了構(gòu)建電路所需的電阻和電容。它們都內(nèi)置了相關(guān)的PCB封裝。

移動(dòng)物體并將它們連接起來(lái)是非常簡(jiǎn)單的，Altium有一些很好的切換功能，可以在飛行中切換模式。

重置引用指示符并重新注釋它們特別容易，它向您介紹了Altium的一個(gè)最好的特性：概述面前的所有更改、驗(yàn)證它們?nèi)缓髨?zhí)行的能力。

它通過(guò)一個(gè)“ECO”過(guò)程（通常代表工程變更單）來(lái)實(shí)現(xiàn)，它逐字列出了你將要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行的每一個(gè)更改，并顯示它是否成功。這看起來(lái)有點(diǎn)過(guò)頭了，但當(dāng)你在設(shè)計(jì)中進(jìn)行改變時(shí)，這是一個(gè)非常好的視覺(jué)檢查，以確保你正在改變你想要的。

零件命名

在示意圖上加上注釋可以看出這是多么容易。

現(xiàn)在我們的原理圖已經(jīng)連接好，可以進(jìn)行PCB布局了。我們建議在這一步中做的一件事是創(chuàng)建BOM表。Altium的另一個(gè)很棒的特性是預(yù)覽BOM并將其導(dǎo)出到Excel。

PCB布局

現(xiàn)在我們要在項(xiàng)目中添加PCB。這與原理圖和庫(kù)的方法相同。它附帶了一堆可以編輯的標(biāo)準(zhǔn)圖層，但也可以為機(jī)械零件創(chuàng)建自定義圖層，例如電路板輪廓。

基于層定義電路板形狀非常簡(jiǎn)單，允許您從導(dǎo)入的DXF圖形創(chuàng)建自定義電路板形狀。我們只是為簡(jiǎn)單的PCB例子畫(huà)了一個(gè)矩形。

當(dāng)導(dǎo)入原理圖時(shí)，您可以看到ECO過(guò)程中的每一件事，包括組件、網(wǎng)絡(luò)、PCB封裝、類甚至房間。

一旦所有東西都導(dǎo)入，它就會(huì)顯示在PCB旁邊。現(xiàn)在設(shè)計(jì)師需要更改設(shè)置，如設(shè)計(jì)約束、路由首選項(xiàng)、網(wǎng)格大小、活動(dòng)層等等。

我們不會(huì)深入研究這些東西，因?yàn)樗_實(shí)包含一些學(xué)習(xí)曲線，但是在學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)之后，它會(huì)非常快地進(jìn)行。所需的首選項(xiàng)也可以保存并在其他項(xiàng)目中使用。

一旦所有的東西都放好了，你可以調(diào)整電路板的輪廓，重新定義電路板的形狀，看看它在3D中是什么樣子。

希望您有一些STEP文件或與PCB封裝外形相關(guān)聯(lián)的擠出3D封裝外形。這確實(shí)有助于可視化和機(jī)械團(tuán)隊(duì)，因?yàn)槟梢詫?dǎo)出帶有滿載板的STEP文件，以便針對(duì)面板等進(jìn)行配合檢查。

布線這個(gè)電路板的速度很快，但對(duì)于更先進(jìn)的設(shè)計(jì)，Altium有很多有用的特性。就像在原理圖編輯器中一樣，它有一個(gè)切換模式和熱鍵，讓一切盡在指尖，最大限度地提高設(shè)計(jì)效率。

設(shè)計(jì)規(guī)則檢查非常標(biāo)準(zhǔn)，可以讓您回到約束條件。只要一切都設(shè)置正確，你遵循自己的規(guī)則，它就不會(huì)再出現(xiàn)任何問(wèn)題。但當(dāng)它確實(shí)找到了什么，它是非常不言自明的，雙擊項(xiàng)目將直接帶你到哪里的問(wèn)題，你的印刷電路板。非常有用！

生成制造文件是通過(guò)創(chuàng)建最后一個(gè)被稱為輸出作業(yè)文件的東西來(lái)完成的。您可以添加一堆要生成的文件，但標(biāo)準(zhǔn)是鉆孔和裝配圖以及GERBERs。如果要為圖形使用標(biāo)準(zhǔn)樣板或創(chuàng)建自己的樣板，可以在其中一個(gè)mechanical圖層上執(zhí)行此操作。我們有自己的，但用標(biāo)準(zhǔn)的很容易。

之后，編輯每個(gè)項(xiàng)目，確保它們包含正確的層，然后生成具有文件夾結(jié)構(gòu)的文件，就完成了。所有內(nèi)容都會(huì)輸出到項(xiàng)目文件夾中，準(zhǔn)備提交給制造商。

判決

最終，Altium Designer在其他程序中脫穎而出，并且是我們最喜歡的PCB布局工具的六個(gè)程序的比較。

如前所述，Altium做所有的小事情都是正確的，盡管在某些領(lǐng)域比其他一些程序稍微弱一些。例如，墊板標(biāo)簽在Altium中比在其他程序中更方便。

然而，它正迅速成為專業(yè)人士的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，隨著他們的客戶群和廣泛反饋的相應(yīng)增長(zhǎng)，所缺少的功能肯定會(huì)得到改善。

你有一個(gè)復(fù)雜的概念，典型的董事會(huì)不能制造或組裝？我們歡迎這一挑戰(zhàn)，并將把你的設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的终极PCB设计软件比较指南：比较常用6个PCB软件的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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