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拿走不谢!免费PCB电脑辅助设计软件终极清单

时间:2016-07-28 作者:Michael Dunn 阅读:
近年来印刷电路板计算机辅助设计(PCB CAD)软件世界非常活跃,以致于很容易就跟不上所有相关工具供应商及其产品的发展步伐;特别是较低阶产品也能够提供许多新的选择,包括不少免费的工具…
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近年来印刷电路板计算机辅助设计(PCB CAD)软件世界非常活跃,以致于很容易就跟不上所有相关工具供应商及其产品的发展步伐;特别是较低阶产品也能够提供许多新的选择,包括不少免费的工具。以下让我们一起来看看这些免费工具,你会发现免费不再意味着不值钱。kgNEETC-电子工程专辑

这些电子计算机辅助设计(electronic computer-aided design,ECAD)系统有很多种类,从开放原始码、专属(有部分可升级为功能更强的付费版本),到可以在网页浏览器窗口运作、能在任何地方使用的云端系统;继续阅读本文,你将了解到每个种类中的不同产品——你的下一个开发案想用哪种工具?kgNEETC-电子工程专辑

支持OS X操作系统的ECAD工具

我们的调查是从开放原始码系统开始:首先是一款可在OSX上运行的gEDA软件,接着是支持3D功能的KiCad软件;表1为它们的规格比较。
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表1 gEDA和KiCad软件比较。
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在上述两套系统中,KiCad似乎更流行,甚至吸引了CERN的关注——是的,就是那个欧洲核子研究组织CERN。而gEDA似乎不只是软件工具套件,更像是一种哲学,虽然两年半来还没有见到稳定的新版主程序代码公布,但包含主程序代码的子套件(sub-packages)一直非常活跃。
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图1 在Mac计算机操作系统OS X上运作的gEDA软件,图中展示的是开放性硬件设计业者Evil Mad Scientist Labs用gEDA设计的一片PCB。
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我在想,gEDA程序的开发人员如果转而支持KiCad是否更明智?我宁可用一套优秀的开放原始码ECAD系统,来取代两套次佳的。kgNEETC-电子工程专辑

也就是说,gEDA生态系统让人印象非常深刻。以下是该软件工具常见问题(FAQ)的摘录:kgNEETC-电子工程专辑

gEDA套件是所有各种工具的集合,这些工具可能是gEDA项目软件的一部分、相关工具或只是平行工具。kgNEETC-电子工程专辑

目前gEDA套件包括:

用于电路图撷取和网表(netlisting)生成的工具:
˙gEDA/gaf。
用于数字和模拟仿真的工具:
˙spice——用于SPICE模拟的网表生成器;
˙ngspice——SPICE 模拟;
˙gnucap——现代“post-spice”(和SPICE)模拟与混合信号电路仿真; ˙Icarus Verilog——Verilog仿真器;
˙covered—Verilog程序代码覆盖率分析器;
˙gspiceui——用于ngspice/gnucap的GUI前端。kgNEETC-电子工程专辑

PCB布线与制造用的工具:
˙pcb——PCB布线;
˙gerbv——Gerber浏览器;
˙wcalc——传输线与电磁结构分析;
˙mcalc——微带线分析(Microstrip Analysis)/合成计算器(Synthesis Calculator)。
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图2 经KiCad软件3D功能渲染过的HackRF One电路板。
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图3 以EasyEDA制作的吉他放大器布线。
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以网络环境为基础的ECAD工具

接着让我们看看采用以网络为基础之环境的这个有趣类别(参考表2的两款工具);在我看来,这些供应商做了很出色的工作,居然能做出基于网络技术的功能性和响应性系统(而且很明智地避开了Flash)。
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表2 EasyEDA与Upverter的功能比较。
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交叉平台(cross-platform)支持是固有功能;让多个设计工程师——无论在何处——可以同时开发一个项目。还有不必担心软件维护问题,以上都是考虑使用基于网络之开发环境的好理由。使用以上这些工具的免费版本会带来一些预期——你的开发项目将是公开可见的,以做为鼓励开放原始码运动的方式;不过这两种软件现在都提供数量有限的私有开发案。kgNEETC-电子工程专辑

传统型ECAD

最后让我们比较一下传统型ECAD系统;其可用质量真的令人吃惊——特别是考虑到价格!从基本型、功能有限型软件,一直到专业级无限制软件包,所有软件都有一席之地。如果你的需求只是一些简单的设计,那么务必坚持使用较低阶的系统;但如果你需要较高阶的功能,我们也有合适的软件可以推荐给你(如图4~图13)。
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图4 DipTrace工具中的3D预览功能。
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图5 PCBWeb和内建报价功能。
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图6 在进入BGA区域时具有自动缩径(auto-necking)功能的Quadcept。
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图7 Osmond。
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图8 用CircuitMaker设计的开放硬件iMX6 SBC成品。
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图9 在DesignSpark中经过3D渲染的Digilent电路板。
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图10 用EAGLE设计的Sparkfun RedBoard。
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图11 ZenitPCB以及其中的走线电流(trace current)计算器。
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图12 CadstarExpress中的3D渲染效果。
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图13 TARGET 3001!的电路图撷取。
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评论与小结

无论是不是“终极”清单,我没有把我觉得太简单或太业余的软件包含在内。市面上还有许多提供免费CAD系统的PCB商店,但要求你使用他们的服务来生产电路板;不过有一些也会卖给你Gerber文件。kgNEETC-电子工程专辑

例如ExpressPCB的费用是60美元,Sunstone的费用是100美元;如果你至少跟他们做成一笔交易,以上费用还可以减免。Pad2Pad则未提及Gerber输出的服务。这类软件可能有过鼎盛时期,但现在已经过时了。kgNEETC-电子工程专辑

我喜欢许多系统现在都能提供的3D功能,有些软件甚至能导出MCAD文件,可以帮助你将组装好的PCB并入整个系统的MCAD模型,或者在你将档案发送出去进行制造之前,将PCB组装以3D打印出来。kgNEETC-电子工程专辑

我个人很想在下一个开发案中尝试使用Altium的CircuitMaker;我觉得它是最接近完全专业的ECAD系统,即使我不会使用到它的全部功能(我的音频设计可能不需要任何匹配长度的走线),就算该工具没有OS X版本。kgNEETC-电子工程专辑

我们正生活在CAD的黄金年代,从业余爱好者到专家的任何人都可以取得适合的免费工具。所以选择一款工具、试用一下,并与大家分享你的宝贵体验吧…现在就开始设计!kgNEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EDN Taiwan,版权所有,谢绝转载kgNEETC-电子工程专辑

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