قبل از ظهور مدارهای PCB سیم کشی نقطه به نقطه فرایند بسیار دشواری بود که منجر به خرابی های مکرر در اتصالات سیم ها می شد. ظهور بردهای الکترونیکی پیشرفت قابل توجهی در توسعه سیم پیچ و وسایل الکترونیک بود.
با تغییر لوازم الکترونیکی از لوله های خلاء و رله ها به سیلیکون و مدارهای مجتمع، اندازه و هزینه قطعات الکترونیکی شروع به کاهش کرد. وسایل الکترونیکی در کالاهای مصرفی رواج بیشتری پیدا کرد و فشار برای کاهش اندازه و هزینه های تولید محصولات الکترونیکی، تولیدکنندگان را به دنبال راه حل های بهتر کشاند. بدین ترتیب PCB متولد شد.
با استفاده از نرم افزارهای چیدمان، فرایند طراحی PCB تبدیل به ترکیبی از قرار دادن قطعات و مسیریابی برای تعریف اتصال الکتریکی شده است. اصلی ترین ابزار برای انجام این فرایند نیز نرم افزار طراحی برد الکترونیک می باشد.
در ادامه با برترین نرم افزارهای طراحی برد الکترونیک در سال 2021 آشنا می شویم.
7 نرم افزار طراحی برد الکترونیک
نرم افزارهای طراحی برد الکترونیک زیادی برای برآوردن نیازهای طراحان و مهندسان الکترونیک در دسترس می باشد. از جمله نرم افزارهای رایگان طراحی PCB، نرم افزارهای طراحی آنلاین PCB رایگان و نرم افزارهای PCB صنعتی. لیست زیر شامل برترین نرم افزارهای طراحی PCB و معرفی مختصر آن ها است. با مطالعه این لیست می توانید بر اساس نیازهای خود، آن ها را با هم مقایسه و مناسب ترین گزینه را برای کار خود انتخاب کنید.
PROTEL
شرکت PORTEL نرم افزار طراحی برد الکترونیک (CAD) PROTEL را در صنعت مدار در اواخر دهه 80 میلادیمعرفی کرد. این نرم افزار به طور شایسته ای در بین بسیاری از نرم افزارهای EDA از رتبه بالایی برخوردار است و نرم افزار ترجیحی طراحان مدار است.
بسیاری از رشته های تخصصی دانشگاه ها دوره های خاصی برای یادگیری نحوه استفاده از PROTEL دارند و تقریباً همه شرکت های مدار از آن برای کار خود استفاده کرده اند.
Altium Designer 20 با ویژگی های جدیدی که تجربه کلی کاربر را بهبود می بخشد، منتشر شده و سرعت و روان بودن آن بهبود یافته است. در این نسخه، تابع مسیریابی با زاویه دلخواه به تازگی برای تکمیل مسیریابی فرار بسته های متراکم BGA معرفی شده است، پردازش بهینه سازی مسیریابی نیز بهبود یافته است، موتور ویرایشگر شماتیک شتابدهنده DirectX جدید اضافه شده است و بسیاری پیشرفت های دیگر.
این نرم افزار طراحی برد الکترونیک برای استفاده از بردهای یک یا دو لایه مناسب است اما در مورد بردهای بیش از 4 لایه استفاده از آن کمی سخت می شود و تبعا طراحی PCB در انتقال سیگنال فرکانس بالا و سرعت بالا با مشکلاتی مواجه خواهد شد.
PADS (PowerPCB)
نرم افزار PADS شام PADS Logic ،PADS Layout و PADS Router است. می توانید آن را به عنوان پادشاه CAD در سمت پایین توصیف کنید. این نرم افزار طراحی برد الکترونیک، به دلیل استفاده آسان و یادگیری ساده، بهترین EDA در میان EDA مشابه آن است. کیفیت طراحی آن نیز از سایر رقبا با نسبت قابل توجهی بهتر است. این نرم افزار طراحی برد الکترونیکی، پرکاربردترین EDA در بازار است و برای استفاده شرکت های کوچک بسیار مناسب است.
PADS Layout/Router از یک فرایند طراحی PCB کامل پشتیبانی می کند وطیف وسیعی از توابع را از وارد کردن فهرست کلی به فایل نهایی تولید (Gerber)، فایل مونتاژ و خروجی صورتحساب (BOM) پوشش می دهد.
ORCAD
ORCAD نرم افزاری EDA است که توسط شرکت ORCAD در اواخر دهه 1980 توسعه یافته است. نرم افزار طراحی برد الکترونیک ORCAD از شهرت زیادی در صنعت برخوردار است زیرا محیط آن کاربر پسند و عملکرد آن ساده و در شبیه سازی قوی است. بر اساس ورودی نمودار شماتیک، یک سیستم اطلاعاتی قدرتمند در آن تعبیه شده است که می تواند برای ایجاد، ردیابی و احراز هویت اجزا استفاده شود. این موارد CORAD را برای استفاده مجدد از کتابخانه بهینه شده و کتابخانه اجزای موجود مناسب ساخته است.
WG
نرم افزار طراحی برد الکترونیک WG 2005 بر اساس ویندوز به بازار معرفی شده است. ا WG2005 از نظر چیدمان شگفت انگیز است، می توان آن را پادشاه چیدمان نامید، زیرا عملکردی قوی در چیدمان به صورت خودکار دارد و قانون چیدمان آن بسیار حرفه ای است. ExpeditionPCB هسته WG است و Wg 2005 شامل DX, DC, DV, LIB ,EXP می باشد.
Allegro
Allegro یک ابزار مسیریابی طراحی PCB است که توسط Cadence راه اندازی و به بازار معرفی شده است. عملکردهای آلگرو بسیار قدرتمند است و به طور کلی، شرکت های بزرگ از آن استفاده می کنند، به ویژه شرکت هایی که مادربردهای رایانه ای تولید می کنند. از آنجا که این نرم افزار در ترسیم بردهای بزرگ مزایایی دارد، سهم قابل توجهی از بازار را در مادربردهای رایانه ای، بردهای کنترل صنعتی بزرگ، مادربردهای سرور و سایر بردهای بزرگ به خود اختصاص داده است. البته از این نرم افزار طراحی برد الکترونیک توسط تعداد کمی از شرکت ها در برخی از تبلت ها و بردهای تلفن همراه نیز مورد استفاده قرار گرفته است
(Easily Applicable Graphical Layout Editor) Eagle
نرم افزار طراحی برد الکترونیک Eagle، دارای چهره کاربر پسند و عملکرد نمودار قوی است. این نرم افزار رایگان نیست اما قیمت آن قابل قبول است. Eagle دارای عملکردهای فوق العاده مانند عملکرد حاشیه نویسی مثبت و منفی آنلاین، فایل اسکریپت اجرای فرمان دسته ای، روکش مس و دنبال کننده تعاملی است. این نرم افزار همچنین از سه سیستم عامل ویندوز، لینوکس و مک پشتیبانی می کند. علاوه بر این، کتابخانه این نرم افزار بسیار غنی دارای ابزارهای CAM است که می توان از اسکریپت های موجود در آن استفاده کرد.
Kicad
Kicad یک نرم افزار منبع باز (open source) است و از توافقنامه حق نسخه برداری GPL GNU پیروی می کند. Kicad از رابط کاربری گرافیکی استفاده می کند که استفاده از آن با ماوس و صفحه کلید را بسیار راحت ساخته است. علاوه بر این، می توانید از این نرم افزار طراحی برد الکترونیک در سیستم عامل های ویندوز و لینوکس هم استفاده نمایید.
مجموعه برنامه های کاربردی kicad شامل طراحی شماتیک، طراحی PCB، مشاهده فایل Gerber، مشاهده مدل جامد سه بعدی و غیره است. تعداد زیادی نماد، بسته و کتابخانه های مدل سه بعدی برای بارگیری نیز در این نرم افزار وجود دارد.