第 0 阶段 · 工具分工概念课 · 重点理解

0-08 Cadence、Allegro、原理图工具和 PCB 工具的分工

分清原理图工具与板设计工具的职责,说清为什么原理图不能直接代替可制造的板设计。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课看到了从设计到生产的全过程。现在只回答:为什么画完原理图,还不能直接生产电路板?

快速理解 · 先分清“公司”和“工具”

EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化) 是一类设计技术与软件工具的总称,不是某一个软件的名字。“自动化”能帮人录入、修改和核对设计,不代表软件替人决定电路一定正确。

Cadence(楷登电子,提供电子设计软件的公司) 是提供这些工具的公司。下面两个工具属于它的产品体系,但负责的工作不同。

原理图工具:先确定“谁与谁相连”

OrCAD Capture(原理图设计工具) 用符号、位号和引脚连接来表达电路。比如,把电阻的一端连接到发光二极管的一端,是在规定电气关系。

原理图上把两个符号画得很近,是为了方便读图;它没有因此确定真实器件之间应隔多少距离,也没有画出板上的实际铜线。

板设计工具:把连接落实到真实空间

PCB(Printed Circuit Board,印制电路板) 需要实际的器件焊接位置、铜连接和板外形。Layout(布局布线) 就是在这些实际空间条件下完成设计。

Allegro PCB Editor(电路板布局布线工具) 用于这部分工作:安排器件位置与方向,设计铜连接,并形成板设计数据。这里的 Allegro 指本课指定的板编辑工具,不代表所有带这个品牌名称的产品都只负责布线。

快速理解 · 把两种工作串起来

工具产生文件,文件承载设计
原理图工具与板设计工具的分工设计需求想实现什么功能原理图工具OrCAD Capture(画连接)原理图哪些器件、哪些端点要相连PCB Layout 工具Allegro PCB Editor(做板设计)PCB 设计实际位置、尺寸和铜连接制造文件把经过核对的板设计交给生产
深色框是工具,浅色框是需求或设计成果。修改连接后,两端的数据还要保持一致;这张图只说明基本分工。

原理图说明“应当如何连接”;板设计说明“这些连接怎样在一块有尺寸的板上实现”。制造资料需要后者提供的真实几何信息。

为什么?深入理解 · 同一电路为什么能做成不同形状的板

连接关系相同的电路,可以为不同外壳做成长条形或方形板。符号之间的连接并没有变,但器件位置、线路路径和接口位置可能完全不同。

所以,仅有原理图还不能唯一确定板厂应该在哪一处留下铜、开哪些孔、把板边加工到哪里。还要结合器件的实际外形、机械要求等完成板设计,并按要求检查后输出制造资料。

为什么?深入理解 · 两种工具能自动保证设计正确吗

工具可以传递连接信息,帮助减少重复录入;它们并不能保证输入要求本身正确。若原理图改了而板设计没有同步,生产方可能仍拿到旧连接。

“一边改了,另一边是否对应更新”是重要的工作意识。本课只建立这种意识,不学习传递数据的具体操作,也不把软件自动生成结果当成工程确认。

原理图已经把器件连接完整,为什么还不能据此直接制板?
提示

回看浅色的“原理图”和“PCB 设计”两个框:它们表达的信息相同吗?

以后做 Layout 有什么用 · 先判断自己需要哪一类信息

想核对引脚该接到哪里:先看原理图及连接要求。想核对器件能放在哪里:要看板设计、器件实际外形和机械要求。

交接时先确认两份数据属于同一版设计,再确认修改是否同步。不要把一张原理图截图当作已经完成的板设计,也不要把“已经连完”当作所有要求都已满足。

你使用的是 Allegro 17.4。本课不演示菜单;后续软件课的具体操作仍须在 17.4 实机验证,不能由新版界面推测。

本课记住三件事

  • 公司、设计工具与设计文件是三件不同的事。
  • 原理图工具描述连接,板设计工具把连接落实到真实位置与铜结构。
  • 生产需要经过核对的板设计及配套资料,原理图不能替代它们。

下一课把工具名称放在一边,用一组原理图和板上示意图练习识别同一个电路。

来源与教学边界

【基础补充】正文与流程图为原创。工具分工参考 Cadence 官方关于原理图与板设计同步的说明及官方原理图工具资料。只采用工具职责与数据衔接这一层信息,不把当前产品名称、授权组合或菜单当成 17.4 的实机操作说明。

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00入门未学习
基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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