Cuando no se descubrieron los PCB, los ingenieros conectaron todos los componentes en un circuito usando cables externos de manera similar a como se hace en una placa de pruebas hoy. Pero a medida que los circuitos se volvieron más grandes y complejos, se hizo muy difícil construir conexiones confiables utilizando cables externos. Para resolver este problema, los PCB se introdujeron en el año 1936. Hoy en día, hay muchas herramientas y software disponibles en línea y fuera de línea para el diseño de PCB que pueden ayudarlo a diseñar y fabricar PCB con facilidad. Ya hemos aprendido sobre los conceptos básicos de PCB en nuestro artículo anterior, en este artículo, discutiremos y compararemos algunos software de diseño de PCB populares por su precio, facilidad de uso y otras características. Aquí estamos discutiendo algunos de los software EDA más utilizados comoEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD y KiCAD. Este software se utiliza ampliamente para el diseño de PCB y la simulación del circuito electrónico.
Águila:
El software CAD más popular y común para el diseño de PCB es EAGLE. EAGLE significa Editor de diseño gráfico de fácil aplicación. Este software fue desarrollado por CADSoft Computer en 2016, hoy EAGLE es adquirido y mantenido por AUTODESK.
EAGLE tiene una interfaz muy simple, efectiva y fácil y proporciona una biblioteca que contiene una gran cantidad de componentes eléctricos y electrónicos. Esa es la razón principal por la que EAGLE es el software de diseño de PCB más popular entre educadores, aficionados y profesionales. EAGLE se puede instalar en plataformas Windows, Linux y MAC. Además de todo esto, la versión gratuita de este software está disponible para descargar en el sitio web de AUTODESK.
Eagle tiene dos editores; Editor de esquemas y editor de diseño de PCB. El editor de esquemas se utiliza para agregar todos los componentes y conectarlos de acuerdo con los requisitos del circuito. Este archivo de esquema tiene características únicas como bloque de diseño modular, esquema de varias hojas, verificación de reglas electrónicas y sincronización de diseño en tiempo real. Después de esto, el esquema se convierte directamente en un editor de diseño de PCB, en el que podemos configurar los componentes de acuerdo con menos complejidad. Este editor de diseño de PCB también tiene algunas buenas características como herramientas de alineación, evitación de obstáculos, motor de enrutamiento. Estas funciones están disponibles en versión gratuita.
Para uso profesional, EAGLE ofrece una versión de pago que está disponible a 1000 $ / año. En esta versión paga, AUTODESK brinda soporte técnico que incluye soporte por llamadas, correo electrónico y chat en línea y también brinda acceso a la última versión del software. Pero para un uso educativo y personal, la versión gratuita de este software hará más que bien.
Cuando instala la versión gratuita de EAGLE y la abre, la primera página es un panel de control como se muestra en la siguiente figura.
Como se muestra en la figura anterior, se proporcionan el nombre de la carpeta y la descripción de esa carpeta o archivo. Primero está la documentación, que contiene algunos documentos tutoriales, seguidos de las bibliotecas (.lbr), que contienen una gran lista de componentes eléctricos. Si alguna vez necesita más componentes, puede descargarlos rápidamente desde una búsqueda rápida en Google y agregarlos a la carpeta de la biblioteca. El siguiente es el bloque de diseño (.dbl), donde puede encontrar algunos diseños incorporados para los circuitos más comunes que puede agregar directamente a su proyecto. Las reglas de diseño (.dru) contienen reglas para la vía, perforación y cobre final con notas e información importantes. Lo siguiente son los programas de idioma del usuario(.ulp) que se utiliza para acceder a la estructura de datos y para crear un archivo de salida, el usuario también puede crear su propio archivo ULP si es necesario. El siguiente es Scripts (.scr), que contiene archivos de texto con comandos eagle y es muy útil para automatizar una tarea como dibujar un patrón, cambiar el ancho de la pista, etc. Los trabajos CAM (fabricación asistida por computadora) (.cam) contiene algunos estándares Archivos CAM y el último es Proyectos que contiene una lista del proyecto con el esquema y el archivo de diseño de PCB realizado por el usuario.
También puede hacer un archivo Gerber con la ayuda de eagle. El archivo Gerber es un lenguaje universal para el diseño de PCB y este es el último paso del diseño de PCB.
Multisim:
Multisim es famoso entre estudiantes e investigadores porque contiene un potente software de diseño de circuitos con buenas capacidades de simulación que puede ser útil para aplicaciones de investigación y enseñanza. Multisim tiene un entorno de simulación SPICE avanzado, potente y estándar de la industria que es popular por sus características únicas y su diseño fácil de usar. Si compara Multisim con eagle, la principal ventaja de Multisim es que tiene un entorno de simulación que no está disponible en eagle, pero si lo compara solo para el diseño de PCB, eagle puede considerarse una plataforma mejor en comparación con Multisim.
Multisim fue desarrollado por banco de trabajo de electrónica y tecnología de imagen interactiva. Durante los primeros días, este software solo se usaba para enseñar programas de electrónica en las universidades, no se usaba mucho para aplicaciones industriales. Pero después de algún tiempo, cuando National Instruments agregó algunas características nuevas, fue ampliamente aceptado por profesionales y educadores. Multisim está disponible en dos variantes; uno está hecho para estudiantes y educadores y el segundo está hecho para profesionales e industriales.
Multisim mejora la potente tecnología de simulación con la capacidad de analizar circuitos electrónicos analógicos, digitales y de potencia con fines educativos, de investigación y de diseño. Este software tiene una funcionalidad única como análisis de parámetros, integración con nuevos objetivos integrados y plantillas de diseño de usuario simplificadas. Con el Programa de servicio estándar de Multisim (SSP), los clientes también pueden tener acceso a módulos de capacitación en línea a su propio ritmo. Puede descargar la versión de prueba de Multisim desde aquí para comenzar.
EasyEDA:
EasyEDA es una herramienta de automatización de diseño electrónico (EDA) basada en la web. Es una herramienta basada en web, por lo que no es necesario descargar ni instalar ningún software. Para utilizar EasyEDA, debe abrir easyeda.com desde cualquier navegador web compatible con HTML5. No importa qué sistema operativo esté utilizando, ya que puede admitir Windows, Linux y MAC. Todo lo que necesita es un navegador web como Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer u Opera, pero se recomienda usarlo en Chrome o Firefox para un mejor rendimiento. Al ser una herramienta de código abierto en línea, es la mayor ventaja de EasyEDA.
EasyEDA es simple, fácil de usar y es una muy buena plataforma si no tiene mucho conocimiento sobre el diseño de PCB.Se puede usar en cualquier lugar, en cualquier momento y desde cualquier dispositivo, todo lo que necesita es iniciar sesión en su cuenta y comenzar a diseñar. Una ventaja de este sitio es que tiene una gran cantidad de proyectos de código abierto, que están fácilmente disponibles en Internet y también están disponibles muy buenos tutoriales en el sitio web oficial de EasyEDA. También hemos desarrollado muchos proyectos de PCB usando EasyEDA aquí en CircuitDigest. Tiene más de 500000 bibliotecas con símbolos y huellas de componentes y siempre lo necesitará, también hay una función para crear su propio símbolo de componente y huella si es necesario. Una ventaja más es que puede admitir otras bibliotecas de software y esquemas que incluyen Altium, EAGLE, LTspice y DXF.
Cuando abra https://easyeda.com/editor este enlace, se verá como la siguiente captura de pantalla. En este editor puede encontrar el panel de navegación, la barra de herramientas, el espacio de trabajo, las herramientas de dibujo, las herramientas de escritura y muchas más funciones. Comencemos con el panel de navegación que contiene EELib, design, Parts, Shared, LCSC.
EELib son las bibliotecas EasyEDA que proporcionan muchos componentes.
Design es un administrador de diseño que se utiliza para verificar fácilmente cada componente en la red.
Las piezas contienen símbolos esquemáticos y huellas de PCB.
Compartido si alguien te envía su proyecto, este aparecerá en la pestaña compartida.
LCSC: Si desea comprar componentes para terminar su proyecto de PCB, debe probar otro sitio web LCSC.com
Barra de herramientas de dibujo: configuración de hoja, línea, imagen, Bezier, arco, texto, dibujo a mano alzada, punta de flecha, rectángulo, polígono, elipse, circular, arrastre y origen del lienzo.
Barra de herramientas de cableado: cable, bus, entrada de bus, etiqueta de red, bandera de red VCC, bandera de red + 5V, puerto de red, tierra de bandera de red, sonda de voltaje, pin, símbolo de grupo / desagrupar.
Altium:
Altium Designer es un paquete de diseño de electrónica comercial para Windows. La interfaz de usuario de Altium Designer sigue estándares de diseño modernos que permiten a los ingenieros realizar tareas complejas de manera rápida y eficiente. Y una actualización importante del software está disponible cada año, que ofrece capacidades ampliadas, además de las versiones regulares de corrección de errores durante todo el año.
Altium Designer contiene las herramientas de diseño de PCB y esquemas que necesitará en una aplicación. Esta unificación permite a un usuario, o equipo de usuarios, hacer avanzar un proyecto desde la idea hasta la fabricación en un solo paquete. Altium tiene muchas características avanzadas dirigidas al trabajo colaborativo de equipos de ingenieros que también incluye una amplia integración con herramientas CAD mecánicas populares en el mercado. Esta integración permite que todo el equipo de desarrollo de productos trabaje en conjunto en el producto.
El software presenta capacidades 3D completas durante el diseño de PCB y proporciona una visibilidad mejorada del diseño y el enrutamiento con capturas de pantalla de alta calidad de diseños de placa en progreso. Las capacidades 3D también ayudan en la verificación de las reglas de diseño para garantizar los espacios libres correctos entre los modelos 3D de los componentes en la placa y entre las piezas modeladas en 3D y los recintos importados, lo que reduce el riesgo de sorpresas durante la fabricación. El motor 3D acelerado por hardware también permite una integración perfecta del diseño de proyectos de múltiples placas, así como placas que integran elementos rígidos y flexibles.
La captura de esquemas en Altium es tan rápida y sencilla, lo que hace que el software ahorre mucho tiempo al completar diseños sofisticados. Los ingenieros pueden enrutar de forma interactiva autobuses completos a la vez, lo que permite el control manual con una guía inteligente del software. Las reglas de diseño se aplican en tiempo real a medida que enruta las trazas en una placa de circuito impreso, lo que evita cortocircuitos o la creación de violaciones de las reglas de diseño. Uno de los modos de enrutamiento interactivo en Altium Designer llamado 'Abrazo y empuje' moverá inteligentemente los rastros fuera de su caminomientras intenta enrutar a través de los huecos, al mismo tiempo que mantiene un espacio mínimo para otros rastros cercanos. Cuando está enrutando diseños de alta velocidad, como USB3.0 o DDR, Altium Designer tiene soporte completo para pares diferenciales y ajuste interactivo de longitudes netas.
Cuando se trata de fabricar su placa, Altium Designer tiene la capacidad de construir un panel de placas para la producción rápidamente. La herramienta Draftsman permite la producción rápida de dibujos mecánicos y de ensamblaje del tablero para los ensambladores. Altium Designer se integra completamente con Octopart, lo que hace posible crear una lista de materiales en vivo que asocia componentes en el diseño con piezas de proveedores del mundo real. Esta asociación le permitirá obtener rápidamente piezas del proveedor con el precio más bajo, lo que le quitará horas de la etapa de adquisición de componentes y, al mismo tiempo, garantizará que no haya componentes obsoletos o mal almacenados en el diseño.
Para los aficionados y las empresas muy pequeñas, Altium también ofrece software gratuito y de menor costo con un conjunto de funciones reducido, en su mayoría eliminando las funciones dirigidas a diseños sofisticados o muy intrincados. Estos son:
- CircuitStudio, un paquete de diseño de PCB de mucho menor costo que tiene muchas de las características de Altium Designer.
- CircuitMaker, una versión gratuita para proyectos de código abierto.
- Altium Upverter, una herramienta gratuita basada en la web dirigida a creadores / aficionados.
KiCAD
KiCAD es un software popular para la automatización del diseño eléctrico y no requiere ninguna licencia, por lo que es completamente gratuito para utilizar el software de diseño de PCB. La documentación de este software se distribuye en dos opciones; Licencia pública general GNU y atributos creativos comunes. KiCAD es un software de libre acceso, pero para nuevos desarrollos, aceptan dinero como donación si alguien quiere donar; de lo contrario, es gratis para todos los usuarios. La configuración de este software y las bibliotecas están fácilmente disponibles en su sitio web. Puede descargar KiCAD y sus bibliotecas desde su sitio web oficial.
KiCAD es desarrollado por jean-pierre charras. Este software también se puede utilizar para crear un archivo BoM (lista de materiales), Gerber y también proporciona un diseño 3D de la PCB. KiCAD también tiene su propia biblioteca, que contiene la mayoría de los componentes eléctricos. Este software también está disponible en 19 idiomas diferentes y puede ejecutarse en Windows, Linux y MAC.
KiCAD se divide en cinco partes;
KiCAD que es gerente de proyecto; Eeschema es el editor de capturas esquemáticas; pcbnew que muestra el diseño de PCB en 2D y 3D; gerbfile se utiliza para generar un archivo Gerber; bitmap2component puede convertir imágenes a huellas.
De estas partes, Eeschema y pcbnew son las opciones más utilizadas. Eeschema tiene características como creación de símbolos personalizados, verificación de reglas eléctricas y hojas esquemáticas jerárquicas. En PcbNew, proporciona una forma muy fácil de enrutar los componentes y facilita la resolución de problemas del diseño de PCB. Si desea cambiar cualquier vía, agujero, traza o cualquier otro componente de PCB, es fácil en KiCAD en comparación con otro software. Una vez que haya diseñado su PCB, puede verificar su diseño en una vista 3D interactiva. Eeschema y pcbnew también admiten archivos EAGLE. Si es nuevo en KiCAD, los tutoriales también se ofrecen en formato PDF en muchos idiomas y también hay tutoriales en vídeo disponibles en su sitio web.
En general, el software es bueno para los principiantes y la mayor ventaja es que este software está disponible gratuitamente. Por lo tanto, no es necesario comprar ninguna licencia. Puede descargar KiCAD desde aquí.
OrCAD
El nombre de este software proviene del nombre de la empresa Oregon. O CAD = Oregon + CAD. Este software no está disponible gratuitamente, el precio de su versión de licencia es desde 2300 USD. OrCAD es desarrollado por John Durbetaki, Ken y Keith Seymour.
OrCAD se divide en dos partes; OrCAD Capture y PSpice. OrCAD Capture se utiliza para diseñar circuitos y esta parte se conoce como conjunto de PCB. OrCAD ofrece tres tipos de conjuntos de PCB; OrCAD Standard, OrCAD Professional y Allegro PCB. El estándar OrCAD es un concepto para el entorno de diseño de producción y el precio de este es desde 1300 USD. OrCAD Professional tiene capacidades de diseño de PCB de nivel profesional. Esta versión es costosa en comparación con la versión estándar y cuesta alrededor de 2300 USD. Allegro PCB se utiliza para el diseño de PCB de nivel de experiencia.
OrCAD PSpice se utiliza para simulación y verificación de circuitos. PSpice es sinónimo de Programa de simulación personal con énfasis en circuitos integrados. Capture y PSpice hacen un simulador completo y una herramienta de diseño de PCB. PSpice también está disponible en dos versiones; PSpice Designer y PCB Designer plus. PSpice Designer es para simulación estándar de la industria y contiene 33000 partes en la biblioteca. Esta versión comienza desde 1980 USD. PSpice Designer Plus analiza la confiabilidad, el costo y el rendimiento. Esta versión tiene todas las características del diseñador de PCB y otras características únicas como análisis de costos, análisis de rendimiento, optimización del diseño, modelado y simulación del sistema C / C ++, análisis de confiabilidad y co-simulación HW / SW.
OrCAD PSpice puede simular un circuito diseñado en captura y también puede simular un diseño de MATLAB / Simulink. Esta característica hace que OrCAD sea único de todos los demás programas. Puede descargar la versión de prueba de OrCAD desde aquí.
Conclusión:
De todos estos software, Eagle proporciona los mejores resultados para el diseño de PCB. Si es un diseñador de PCB profesional y su aplicación es muy grande y compleja, elija Altium Designer. Si eres un principiante y estás comenzando con el diseño de PCB, elige EAGLE o EasyEDA, porque encontrarás muy buenos recursos y tutoriales en Internet que son muy útiles si eres un principiante. Si lo necesita en una empresa y no desea comprar ninguna licencia, utilice KiCAD.