نرم افزار طراحی برد الکترونیکی (PCB) ابزاری اساسی برای مهندسان و طراحان الکترونیک هستند که به آنها در ایجاد و مدیریت طرح‌های پیچیده در بردهای مدار چاپی کمک می‌کنند. انواع مختلفی از این نرم‌افزارها با قابلیت‌ها و ویژگی‌های متنوع وجود دارند که هر کدام برای نیازهای خاصی طراحی شده‌اند.
این نرم‌افزارها قابلیت‌های متعددی از جمله ترسیم شماتیک، مسیریابی، مدل‌سازی سه‌بعدی و مدیریت کتابخانه قطعات را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. در این مقاله، به بررسی و معرفی7 نرم افزار طراحی برد الکترونیکی پرکاربرد خواهیم پرداخت.
نرم افزار طراحی برد الکترونیکی چیست؟
نرم‌افزارهای مناسب برای طراحی برد الکترونیکی یا طراحی PCB ابزاری هستند که به مهندسان الکترونیک در طراحی شماتیک و لایه‌های برد مدار چاپی کمک می‌کنند. مهندسان از این نرم‌افزارها در مراحل مختلف طراحی مدارات الکترونیکی، ایجاد کتابخانه قطعات و عیب‌یابی طرح‌های مدار چاپی استفاده می‌کنند. نرم‌افزارهای طراحی PCB بیشتر توسط شرکت‌های مهندسی و تیم‌های توسعه محصول به کار می‌روند.
این نرم‌افزارها به مهندسان کمک می‌کنند تا مدارها را روی PCB پیاده‌سازی کنند و لایه‌های مدار چاپی را ترسیم نمایند. برای اینکه یک نرم‌افزار در دسته نرم‌افزارهای طراحی PCB قرار گیرد، باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:
- قابلیت اصلاح لایه‌های PCB و مدار PCB را دارا باشد.
- شامل کتابخانه‌ای از شماتیک‌ها و فوت پرینت‌های قطعات الکترونیکی برای پیاده‌سازی راحت‌تر PCB باشد.
نرم افزارهای طراحی برد PCB
نرم افزار طراحی برد الکترونیکی به دلیل نیاز روزافزون به توسعه و طراحی مدار الکترونیکی، به شکل‌ها و ویژگی‌های مختلفی در دسترس هستند. این نرم افزارها عموماً شامل انواع زیر هستند.
نرم‌افزار Altium Designer
نرم‌افزار Altium Designer ابتدا توسط شرکت Protel Systems که در سال 1985 در استرالیا تأسیس شد، توسعه یافت. سپس این نرم افزار در سال 2001 به Altium تغییرکرد. Altium Designer یکی از قدرتمندترین و کاربرپسندترین نرم‌افزارهای طراحی برد مدار چاپی است. در بسیاری از صنایع پیشرفته و عمومی از این نرم‌افزار برای طراحی بردهای مدار چاپی استفاده می‌شود.
این نرم‌افزار علاوه بر طراحی برد مدار چاپی، در برنامه‌نویسی آرایه‌های منطقی برنامه‌پذیر نیز کاربرد دارد. در ایران، خروجی‌های این نرم‌افزار توسط شرکت‌های سازنده بردهای مدار چاپی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از Altium Designer، انواع مدارهای یک‌لایه و چندلایه به راحتی قابل طراحی هستند.
در مجموع، آلتیوم دیزاینر با قابلیت‌های تبدیل ساده اطلاعات، طراحی دو بعدی و سه بعدی مدارچاپی، طراحی شماتیک و دیاگرام و امکان تولید فایل جهت ساخت، یک نرم‌افزار قدرتمند در زمینه طراحی بردهای مدار چاپی به شمار می‌رود.
نرم‌افزار Eagle
نرم‌افزار Eagle که مخفف Easily Applicable Graphical Layout Editor است، یک نرم‌افزار طراحی بردهای مدار چاپی محسوب می‌شود که توسط شرکت آلمانی CadSoft Computer GmbH توسعه یافته است. این نرم‌افزار در سال 1988 توسط رودولف هوفر و کلاوس پیتر اشمیدیگر وارد دنیای طراحی الکترونیک شد.
لازم به ذکر است که این شرکت ابتدا در سال 2009 توسط Farnell و سپس در سال 2016 توسط Autodesk خریداری شد. اکنون این نرم‌افزار با نام جدید Autodesk EAGLE در سه نسخه (EAGLE Free، EAGLE Standard و EAGLE Premium) عرضه می‌شود.
از ویژگی‌های این نرم‌افزار می‌توان به قابلیت ویرایش دیاگرام و شماتیک، اتصال به کتابخانه قطعات، بررسی قوانین الکتریکی، تولید لیست اتصالات بین قطعات و حاشیه‌نویسی تغییرات بین شماتیک و PCB اشاره کرد. همچنین این نرم‌افزار امکان مشاهده تصویر سه‌بعدی برد مدار چاپی، مسیریابی خودکار و دستی، چیدمان قطعات به صورت دستی و خودکار و ساخت سریع کتابخانه برای قطعات را فراهم می‌کند.
نرم‌افزار پروتئوس Proteus
نرم‌افزار پروتئوس توسط شرکت Labcenter Electronics Ltd که در سال 1988 توسط جان جیمسون در بریتانیا تأسیس شد، توسعه یافته است. این مجموعه نرم‌افزار شامل دو برنامه اصلی به نام‌های Proteus ISIS و Proteus ARES است که به ترتیب برای ترسیم و شبیه‌سازی مدار و طراحی برد مدارچاپی با قابلیت جایگذاری اتوماتیک قطعات استفاده می‌شوند.
همچنین، این مجموعه دارای ماژول‌های دیگری مانند Proteus VSM، Proteus PCB Design Software و Proteus Visual Designer است. ماژول Proteus PCB Design Software امکان طراحی PCB با حداکثر 16 لایه مس را فراهم می‌کند و دارای کتابخانه‌ای با 14 میلیون قطعه الکترونیکی است.
نرم افزار KiCad
KiCad یک مجموعه نرم‌افزاری متن‌باز و رایگان برای طراحی مدار چاپی است. این نرم‌افزار ابزارهایی برای مدیریت شماتیک، مسیریابی PCB و مدل‌سازی سه‌بعدی برای مهندسان الکترونیک فراهم می‌کند. KiCad امکاناتی نظیر مدیریت پروژه طراحی برد مدار چاپی، ویرایش شماتیک مدار الکترونیکی، اصلاح برد مدار چاپی، مشاهده فایل‌های گربر و ابزار اندازه‌گیری مشخصات مقاومتی و امپدانسی خطوط ترسیم شده روی برد مدار چاپی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.
Cadence OrCAD PCB Designer
شرکت Cadence Design Systems در سال 1988 از ادغام دو شرکت SDA Systems و ECAD تأسیس شد و اکنون به عنوان یکی از پیشروان بازار نرم‌افزارهای الکترونیکی CAD شناخته می‌شود. این شرکت دو نرم‌افزار Cadence Allegro PCB Designer و OrCAD را عرضه می‌کند. از ویژگی‌های این نرم‌افزارها می‌توان به ترسیم شماتیک، طراحی لایه‌های مدار چاپی، مسیریابی، ایجاد و بروزرسانی خودکار کتابخانه قطعات و ابزارهای کمکی برای مدارهای دارای BGA اشاره کرد.
نرم افزار Cadstar
Cadstar یک ابزار طراحی برای ساده‌ترین تا پیچیده‌ترین PCB های چندلایه است. این نرم‌افزار ابتدا توسط Rascal-Redac توسعه یافت و سپس به مجموعه Zuken، یک شرکت چندملیتی ژاپنی که در سال 1976 در یوکوهاما تأسیس شد، پیوست.
Cadstar یک محیط کامل برای طراحی برد مدار چاپی از مرحله طراحی اولیه تا ساخت محصول فراهم می‌کند. از ویژگی‌ها و امکانات این نرم‌افزار می‌توان به طراحی توپولوژی مدار چاپی و مسیریابی، استخراج شماتیک، تولید فایل‌های مکانیکی مانند STEP یا ACIS، مدیریت کتابخانه قطعات و مرور طراحی برای مدیریت پروژه اشاره کرد.
نرم افزار Altium NEXUS
Altium NEXUS یک پلتفرم مناسب برای همکاری در گروه‌های طراحی مدارات الکترونیکی است که امکان به اشتراک‌گذاری طرح‌های PCB با اعضای دیگر تیم را فراهم می‌آورد. این نرم‌افزار به طراحان اجازه می‌دهد که در یک محیط یکپارچه و همگام، بردهای مدار چاپی را طراحی کنند.
از جمله ویژگی‌های آن می‌توان به طراحی گروهی برد، سازگاری با نرم‌افزارهای طراحی دیگر، مدیریت کتابخانه قطعات الکترونیکی و مدیریت پروژه طراحی مدار چاپی اشاره کرد.
سخن پایانی
نرم‌افزارهای طراحی برد الکترونیکی ابزارهایی حیاتی برای مهندسان و طراحان الکترونیک هستند که امکانات و ویژگی‌های مختلفی را ارائه می‌دهند تا طراحی، شبیه‌سازی و تولید بردهای مدار چاپی را برای آنها آسان و کارآمد کنند. هر نرم‌افزار با ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خودش، به نیازهای مختلف مهندسان و صنایع مختلف پاسخ می‌دهد. از آنجا که هر کدام از این نرم‌افزارها دارای مزایا و محدودیت‌های خود هستند، انتخاب نرم‌افزار مناسب بستگی به نوع پروژه، پیچیدگی برد و تجربه کاربری مورد نظر دارد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به وبسایت شرکت آراافزار مراجعه کنید.
