Quando as placas de circuito impresso não foram descobertas, os engenheiros conectaram todos os componentes em um circuito usando fios externos, semelhante ao que é feito em uma placa de ensaio hoje. Mas, à medida que os circuitos se tornaram maiores e mais complexos, tornou-se extremamente difícil construir conexões confiáveis usando fios externos. Para resolver esse problema, os PCBs foram introduzidos no ano de 1936. Hoje, existem muitas ferramentas e softwares disponíveis online e offline para o projeto de PCBs que podem ajudá- lo a projetar e fabricar PCBs com facilidade. Já aprendemos sobre os fundamentos do PCB em nosso artigo anterior, neste artigo, discutiremos e compararemos alguns softwares de design de PCB populares por seu preço, usabilidade e outros recursos. Aqui, estamos discutindo alguns softwares EDA mais comumente usados, comoEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD e KiCAD. Este software é amplamente utilizado para o projeto de PCB e simulação do circuito eletrônico.
Águia:
O software CAD mais popular e comum para projetos de PCB é o EAGLE. EAGLE significa Editor de Layout Gráfico Facilmente Aplicável. Este software foi desenvolvido pela CADSoft Computer em 2016, hoje o EAGLE é adquirido e mantido pela AUTODESK.
EAGLE tem uma interface muito simples, eficaz e fácil e fornece uma biblioteca que contém um grande número de componentes elétricos e eletrônicos. Essa é a principal razão para o EAGLE ser o software de design de PCB mais popular entre educadores, amadores e profissionais. EAGLE pode ser instalado em plataformas Windows, Linux e MAC. Além de tudo isso, a versão gratuita deste software está disponível para download no site da AUTODESK.
Eagle tem dois editores; Editor de esquemático e editor de layout de PCB. O editor esquemático é usado para adicionar todos os componentes e conectar de acordo com os requisitos do circuito. Este arquivo esquemático tem recursos exclusivos como bloco de design modular, esquemático de várias folhas, verificação de regra eletrônica e sincronização de design em tempo real. Depois disso, o esquemático é convertido diretamente em editor de layout PCB, no qual podemos definir componentes de acordo com menos complexidade. Este editor de layout de PCB também possui alguns bons recursos como ferramentas de alinhamento, prevenção de obstáculos, mecanismo de roteamento. Esses recursos estão disponíveis na versão gratuita.
Para uso profissional, EAGLE fornece uma versão paga que está disponível por 1000 $ / ano. Nesta versão paga, AUTODESK fornece suporte técnico que inclui suporte por telefone, correio e chat online e também fornece acesso ao lançamento de software mais recente. Mas para um uso educacional e de uso próprio, a versão gratuita deste software fará mais do que bem.
Quando você instala a versão gratuita do EAGLE e a abre, a primeira página é um painel de controle, conforme mostrado na figura abaixo.
Conforme mostrado na figura acima, o nome da pasta e a descrição dessa pasta ou arquivo são fornecidos. A primeira é a Documentação, que contém alguns documentos tutoriais, seguidos de Bibliotecas (.lbr), que contêm uma grande lista de componentes elétricos. Se você precisar de mais componentes, eles podem ser baixados rapidamente de uma rápida pesquisa no Google e adicionados à pasta da biblioteca. A seguir está o bloco de design (.dbl), onde você pode encontrar alguns designs embutidos para a maioria dos circuitos comuns que você pode adicionar diretamente ao seu projeto. As regras de projeto (.dru) contêm regras para rastrear, perfurar e cobre final com notas e informações importantes. A seguir estão os programas de idioma do usuário(.ulp) que é usado para acessar a estrutura de dados e criar um arquivo de saída, o usuário também pode construir seu próprio arquivo ULP, se necessário. Em seguida vem Scripts (.scr), que contém arquivos de texto com comandos de águia e é muito útil para automatizar uma tarefa como desenhar um padrão, alterar a largura da trilha, etc. Trabalhos CAM (manufatura auxiliada por computador) (.cam) contém alguns padrões Arquivos CAM e o último são Projetos que contém uma lista do projeto com esquemático e arquivo de layout de PCB feito pelo usuário.
Você também pode fazer um arquivo Gerber com a ajuda da águia. O arquivo Gerber é uma linguagem universal para o projeto de PCB e esta é a última etapa do projeto de PCB.
Multisim:
O Multisim é famoso entre estudantes e pesquisadores porque contém um poderoso software de design de circuitos com boas capacidades de simulação que podem ser úteis para aplicações de pesquisa e ensino. O Multisim possui um ambiente de simulação SPICE avançado, poderoso e padrão da indústria, popular por seus recursos exclusivos e design fácil de usar. Se você comparar o Multisim com o eagle, a principal vantagem do Multisim é que ele tem um ambiente de simulação que não está disponível no eagle, mas se você comparar apenas para fins de projeto de PCB, o águia pode ser considerado uma plataforma melhor em comparação com o Multisim.
O Multisim foi desenvolvido por bancada de trabalho eletrônico e tecnologia de imagem interativa. Durante os primeiros dias, este software era usado apenas para ensinar programas de eletrônica em faculdades, não era muito usado para aplicações industriais. Mas depois de algum tempo, quando a National Instruments adicionou alguns novos recursos, ele se tornou amplamente aceito por profissionais e educadores. O Multisim está disponível em duas variações; um é feito para alunos e educadores e o segundo é feito para profissionais e fins industriais.
O Multisim aprimora a poderosa tecnologia de simulação com a capacidade de analisar circuitos analógicos, digitais e eletrônicos de potência para fins de educação, pesquisa e design. Este software possui algumas funcionalidades exclusivas, como análise de parâmetros, integração com novos destinos incorporados e modelos de design de usuário simplificados. Com o Multisim Standard Service Program (SSP), os clientes também podem ter acesso a módulos de treinamento online individualizado. Você pode baixar a versão de teste do Multisim aqui para começar.
EasyEDA:
EasyEDA é uma ferramenta de automação de projeto eletrônico (EDA) baseada na web. É uma ferramenta baseada na web, portanto, não há necessidade de baixar ou instalar nenhum software. Para usar o EasyEDA, você deve abrir easyeda.com a partir de qualquer navegador compatível com HTML5. Não importa qual sistema operacional você está usando, porque ele pode suportar Windows, Linux e MAC. Tudo que você precisa é um navegador da web como Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer ou Opera, mas é recomendado usá-lo no Chrome ou Firefox para um melhor desempenho. Por ser uma ferramenta online de código aberto, é a maior vantagem do EasyEDA.
EasyEDA é simples, fácil de usar e uma plataforma muito boa se você não tem muito conhecimento sobre design de PCB.Ele pode ser usado em qualquer lugar, a qualquer hora e de qualquer dispositivo, tudo o que você precisa é fazer login na sua conta e começar a projetar. Uma das vantagens deste site é que ele possui um grande número de projetos de código aberto, facilmente disponíveis na internet e também tutoriais muito bons disponíveis no site oficial da EasyEDA. Também desenvolvemos muitos projetos de PCB usando EasyEDA aqui na CircuitDigest. Tem mais de 500.000 bibliotecas com símbolos e pegadas de componentes e você sempre vai precisar, há também um recurso para criar seu próprio símbolo de componente e pegada, se necessário. Outra vantagem é que ele pode oferecer suporte a outras bibliotecas de software e esquemas que incluem Altium, EAGLE, LTspice e DXF.
Ao abrir https://easyeda.com/editor este link, ele se parecerá com a imagem abaixo. Neste editor você pode encontrar painel de navegação, barra de ferramentas, área de trabalho, ferramentas de desenho, ferramentas de escrita e muitas outras funções. Vamos começar com o painel de navegação que contém EELib, design, Parts, Shared, LCSC.
EELib são as bibliotecas EasyEDA que fornecem muitos componentes.
Design é um gerenciador de design usado para verificar facilmente cada componente da rede.
As peças contêm símbolos esquemáticos e pegadas de PCB.
Compartilhado se alguém enviar o projeto para você, isso aparecerá na guia compartilhado.
LCSC: Se você deseja comprar componentes para finalizar seu projeto de PCB, você deve tentar outro site LCSC.com
Barra de ferramentas de desenho: configuração de folha, linha, imagem, Bézier, arco, texto, desenho à mão livre, ponta de seta, retângulo, polígono, elipse, torta, arrastar e origem da tela.
Barra de ferramentas de fiação: fio, barramento, entrada de barramento, etiqueta de rede, sinalizador de rede VCC, sinalizador de rede + 5V, porta de rede, aterramento de sinalizador de rede, ponta de prova de tensão, pino, símbolo de grupo / desagrupamento.
Altium:
Altium Designer é um pacote de design de eletrônicos comerciais para Windows. O Altium Designer UI segue padrões de design modernos que permitem aos engenheiros realizar tarefas complexas de forma rápida e eficiente. E uma atualização importante do software está disponível todos os anos, o que oferece recursos expandidos, além de lançamentos regulares de correção de bugs ao longo do ano.
Altium Designer contém as ferramentas esquemáticas e de layout de PCB que você sempre precisará em um aplicativo. Essa unificação permite que um usuário, ou equipe de usuários, avance um projeto desde a ideia até a fabricação em um pacote. Altium tem muitos recursos avançados voltados para o trabalho colaborativo por equipes de engenheiros que também inclui alguma integração extensa com ferramentas CAD mecânicas populares no mercado. Essa integração permite que toda a equipe de desenvolvimento de produto trabalhe no produto em conjunto.
O software apresenta recursos 3D completos durante o projeto de PCB e fornece visibilidade aprimorada do projeto e roteamento com capturas de tela de alta qualidade de projetos de placa em andamento. Os recursos 3D também ajudam na verificação das regras de projeto para garantir folgas corretas entre modelos 3D de componentes na placa e entre peças modeladas em 3D e gabinetes importados, o que reduz o risco de surpresas durante a fabricação. O mecanismo 3D acelerado por hardware também permite a integração perfeita de projetos de várias placas, bem como placas que integram elementos rigid-flex.
A captura esquemática no Altium é tão rápida e indolor, fazendo com que o software economize muito tempo ao concluir designs sofisticados. Os engenheiros podem rotear interativamente barramentos inteiros de uma vez, permitindo o controle manual com orientação inteligente do software. As regras de design são aplicadas em tempo real à medida que você roteia os traços em um PCB, o que evita curto-circuitar as trilhas ou criar violações de regras de design. Um dos modos de roteamento interativo no Altium Designer, chamado 'Hug and Push' , moverá de forma inteligente os rastros para fora do seu caminhoao tentar passar por lacunas, ao mesmo tempo que mantém uma distância mínima para outros rastros próximos. Quando você está roteando projetos de alta velocidade, como USB3.0 ou DDR, o Altium Designer oferece suporte total para pares diferenciais e ajuste interativo de comprimentos de rede.
Quando se trata de fabricar sua placa, o Altium Designer tem a capacidade de construir um painel de placas para produção rapidamente. A ferramenta Desenhador permite a produção rápida de desenhos mecânicos e de montagem da placa para os montadores. O Altium Designer se integra totalmente ao Octopart, tornando possível criar uma lista de materiais em tempo real que associa os componentes do projeto às peças do fornecedor do mundo real. Essa associação permitirá que você obtenha peças rapidamente do fornecedor com preço mais baixo - levando horas fora do estágio de aquisição de componentes, ao mesmo tempo que garante que não haja componentes obsoletos ou com estoque insuficiente no projeto.
Para amadores e pequenas empresas, a Altium também oferece software gratuito e de baixo custo com um conjunto de recursos reduzido, removendo principalmente os recursos voltados para designs sofisticados ou muito complexos. Esses são:
- CircuitStudio, um pacote de design de PCB de custo muito mais baixo que possui muitos dos recursos do Altium Designer.
- CircuitMaker, uma versão gratuita para projetos de código aberto.
- Altium Upverter, uma ferramenta gratuita baseada na web voltada para criadores / amadores.
KiCAD
KiCAD é um software popular para automação de projetos elétricos e não requer nenhuma licença, portanto, é totalmente gratuito para usar o software de projeto PCB. A documentação deste software é distribuída em duas opções; GNU General Pubic License e Creative Common Attributes. KiCAD é um software disponível gratuitamente, mas para novos desenvolvimentos, eles aceitam dinheiro como uma doação se alguém quiser doar, caso contrário, é gratuito para todos os usuários. A configuração deste software e bibliotecas estão facilmente disponíveis em seu site. Você pode baixar o KiCAD e suas bibliotecas de seu site oficial.
KiCAD é desenvolvido por jean-pierre charras. Este software também pode ser usado para criar um BoM (Bill of Materials), arquivo Gerber e também fornece o layout 3D do PCB. KiCAD também tem sua própria biblioteca, que contém a maioria dos componentes elétricos. Este software também está disponível em 19 idiomas diferentes e pode ser executado em Windows, Linux e MAC.
O KiCAD é dividido em cinco partes;
KiCAD que é gerente de projeto; Eeschema é o editor de captura esquemática; pcbnew que mostra o layout do PCB em 2D e 3D; gerbfile é usado para gerar o arquivo Gerber; bitmap2component pode converter imagens em footprint.
Destas peças, Eeschema e pcbnew são as opções mais utilizadas. Eeschema tem recursos como criação de símbolo personalizado, verificação de regra elétrica e folhas esquemáticas hierárquicas. No PcbNew, ele fornece uma maneira muito fácil de rotear os componentes e facilita a solução de problemas do projeto da PCB. se você deseja alterar alguma via, furo, traço ou qualquer outro componente do PCB, é mais fácil no KiCAD em comparação com outro software. Depois de projetar seu PCB, você pode verificar seu projeto na visualização 3D interativa. Eeschema e pcbnew também suportam arquivos EAGLE. Se você é novo no KiCAD, os tutoriais também são fornecidos em formato PDF em vários idiomas e também os tutoriais em vídeo estão disponíveis em seu site.
Em geral, o software é bom para iniciantes e a maior vantagem é que ele está disponível gratuitamente. Portanto, não é necessário adquirir nenhuma licença. Você pode baixar o KiCAD aqui.
OrCAD
O nome deste software veio do nome da empresa Oregon. Ou CAD = Oregon + CAD. Este software não está disponível gratuitamente, o preço de sua versão de licença é a partir de 2300 USD. O OrCAD é desenvolvido por John Durbetaki, Ken e Keith Seymour.
O OrCAD é dividido em duas partes; OrCAD Capture e PSpice. OrCAD Capture é usado para projetar circuitos e esta parte é conhecida como suíte PCB. O OrCAD oferece três tipos de conjuntos de PCB; OrCAD Standard, OrCAD Professional e Allegro PCB. O padrão OrCAD é um conceito para o ambiente de design de produção e o preço é a partir de 1300 USD. O OrCAD Professional possui recursos de design de PCB de nível profissional. Esta versão é cara em comparação com a versão padrão e custa cerca de 2300 USD. Allegro PCB é usado para design de PCB de nível de experiência.
OrCAD PSpice é usado para simulação e verificação de circuito. PSpice é a sigla de Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis. Capture e PSpice fazem simulador completo e ferramenta de design de PCB. PSpice também está disponível em duas versões; PSpice Designer e PCB Designer plus. PSpice Designer é para simulação padrão da indústria e contém 33.000 peças na biblioteca. Esta versão está começando em 1980 USD. O PSpice designer plus analisa a confiabilidade, o custo e o rendimento. Esta versão possui todos os recursos do PCB designer e outros recursos exclusivos, como análise de custo, análise de rendimento, otimização de projeto, modelagem e simulação de sistema C / C ++, análise de confiabilidade e co-simulação de HW / SW.
O OrCAD PSpice pode simular um circuito que é projetado na captura e também pode simular o projeto do MATLAB / Simulink. Este recurso torna o OrCAD único em relação a todos os outros softwares. Você pode baixar a versão de teste do OrCAD aqui.
Conclusão:
De todos esses softwares, o Eagle fornece os melhores resultados para projetos de PCB. Se você é um designer de PCB profissional e seu aplicativo é muito grande e complexo, escolha o designer Altium. Se você é iniciante e está começando a projetar PCB, então vá para o EAGLE ou EasyEDA, porque você encontrará recursos e tutoriais muito bons na internet que são muito úteis se você for um iniciante. Se você precisar dele em uma empresa e não quiser comprar nenhuma licença, use o KiCAD.