Un ensemble d'utilitaires et de programmes qui vous permettent de concevoir des circuits intégrés, d'effectuer une modélisation analogique et numérique, de développer et de préparer des cartes de circuits imprimés multicouches de haut niveau pour la production.

Avec Mentor Graphics PADS, Allegro Cadence est le système de conception électronique le plus avancé et le plus convivial du monde moderne. L'environnement Allegro Cadence possède son propre shell, presque entièrement construit sur des scripts et contrôlé depuis la ligne de commande. De nombreux développeurs le trouvent peu pratique, mais il s'agit d'un leader reconnu en termes de stabilité, d'absence de « bugs » et d'erreurs critiques.

La base du package Allegro Cadence est l'ensemble de base PCB Design Studio, composé de trois modules qui contiennent tous les outils nécessaires à la conception de cartes de bout en bout :
1. Concept HDL ou Orcad Capture CIS au choix. Deux éditeurs de schémas avec outils de gestion d'éléments intégrés, chacun avec ses propres approches et atouts. Orcad Capture CIS, plus simple, est idéal pour travailler rapidement sur un projet avec un accès Internet à la base de composants la plus large. Concept HDL convient aux équipes développant des projets complexes. Tout le travail peut être facilement divisé en modules gérables à tâche unique et répartis entre les concepteurs.
2. Allegro PCB – un shell interactif pour créer et éditer des cartes de circuits imprimés de toute complexité avec des capacités de planification topologique, de routage et de préparation pour la production.
3. SPECCTRA - un programme composé d'un éditeur de trace et d'un autorouteur. Les deux outils s'intègrent à Allegro PCB.
De plus, le package contient l'utilitaire PE Librarian, conçu pour créer et gérer des bibliothèques d'éléments.
Les modules standards du set de base Allegro Cadence sont évolutifs. Cela permet d'augmenter certaines de leurs caractéristiques, et donne également accès à des fonctions supplémentaires conformément aux dernières exigences de production. Par exemple, des améliorations sont disponibles :
Option de performance Allegro – élargit l'ensemble des règles pour le développement de cartes de circuits imprimés à grande vitesse ;
Mise à niveau SPECCTRA – augmente le nombre de couches lors du routage automatique à 256 ;
PSpice A/D – vous permet d'effectuer une modélisation analogique et mixte ;
SPECCTRA Quest – effectue une recherche qualitative des signaux avant et après le traçage topologique.

De puissants outils de synchronisation propagent automatiquement les modifications apportées dans la partie principale du projet à toutes ses versions. Vous pouvez déterminer la version souhaitée à n'importe quelle étape du développement : lors de la création d'une liste de consommables, lors de la modélisation ou lors de la génération de données pour la production. Cela peut être fait à la fois depuis l'éditeur de topologie et depuis l'entrée du circuit.

Le coût annuel du set de base Allegro Cadence est d'environ 4 000 dollars américains. En outre, il existe également une version étendue de base, avancée et maximale de l'environnement de conception à l'étude. Le prix élevé est le principal inconvénient de ce forfait, limitant son utilisation. Non seulement les radioamateurs individuels, mais même les grandes entreprises spécialisées dans le développement de circuits imprimés et intéressées par l'efficacité et la productivité ne peuvent pas toujours se permettre d'acheter le programme. À partir de cette page, vous pouvez télécharger des versions d'essai d'un certain nombre de modules du progiciel.

Les utilitaires inclus dans Allegro Cadence ont été développés par des programmeurs de Cadence Design Systems (http://www.cadence.com/), qui détient également tous les droits sur OrCAD. En plus de développer des packages de conception de circuits intégrés populaires (Virtuoso, Encounter, Incisive Platform) et des cartes de circuits imprimés (Allegro et OrCAD), la société offre la possibilité de tester des logiciels tiers sur des puces virtuelles avant la sortie des microprocesseurs eux-mêmes.
Actuellement, le siège social de Cadence Design Systems est situé aux États-Unis, dans la ville de San Jose, la majorité des employés travaillent dans la Silicon Valley et plus de soixante succursales de l'entreprise ont déjà été ouvertes dans le monde.

La langue de l'interface du progiciel Allegro Cadence est uniquement l'anglais.

Présentation des technologies de conception de cartes de circuits imprimés Cadence Allegro PCB Designer

Anatoly Sergueïev,
spécialiste chez Orkada pour les produits Cadence Design Systems, Inc., auteur de nombreux articles. Diplômé de l'Université d'État de Vladimir avec un diplôme en « Conception et technologie des équipements radioélectroniques »

Le développement de l’électronique est motivé par les performances et les fonctionnalités croissantes des technologies des semi-conducteurs. Les nouveaux dispositifs deviennent de plus en plus complexes et la configuration des broches des composants, le pas et la densité de conditionnement sont des considérations de conception importantes. De plus, les nouveaux appareils utilisent des interfaces modernes : DDR3, DDR4, PCI Express Gen3, USB 3.0 et autres, qui nécessitent de nouveaux types d'implémentation sur le circuit imprimé. Tout cela conduit à une demande toujours croissante de nouvelles méthodes d’emballage augmentant la densité des interconnexions sur une carte de circuit imprimé. Aujourd'hui, pour résoudre des problèmes aussi complexes, les ingénieurs ont besoin de technologies modernes pour concevoir des systèmes au niveau des circuits imprimés qui répondront aux exigences technologiques et méthodologiques. Il s'agit par exemple du progiciel Cadence Allegro PCB Designer, dont certaines des fonctions les plus importantes sont décrites dans cette publication.

Planification et routage des connexions

Les cartes de circuits imprimés complexes avec de nombreuses contraintes électriques et de processus, une densité de composants élevée et plusieurs bus de données de signaux à grande vitesse nécessitent une nouvelle approche de conception. L'utilisation de systèmes de CAO traditionnels et obsolètes, tels que P-CAD, devient inacceptable, car ils ne sont pas en mesure de garantir la préparation de tels projets dans les plus brefs délais. Les systèmes de CAO apparaissent, qui se développent activement et répondent aux réalités modernes de l'industrie électronique. Cadence Allegro PCB Designer, combiné à l'option Interconnect Flow Planner, offre une fonctionnalité unique pour créer un plan d'interconnexion puis le convertir en un routage fini. Ce mécanisme de planification et de routage donne à l'ingénieur la possibilité de disposer de larges réseaux de signaux sous la forme d'objets spéciaux - des faisceaux de signaux, qui peuvent simplifier considérablement la conception et réduire considérablement le temps de développement (Fig. 1).

L'ingénieur ne voit pas sur l'écran des centaines ou des milliers de lignes électriques qui se croisent, mais un plan pour la pose de grands réseaux de ces connexions. Il est clair que cette approche augmente considérablement l'efficacité du travail - il est possible de poser des faisceaux de signaux entre les couches, de planifier le placement des vias, d'éviter de croiser les faisceaux les uns avec les autres, d'acheminer les signaux le long du chemin le plus court, etc. Pour chaque harnais, vous pouvez définir son propre ensemble de propriétés, assurer sa traçabilité dans le temps s x signaler les retards, copier les plans de routage entre différents projets. Allegro PCB Editor au niveau logiciel « indiquera » au développeur les itinéraires optimaux pour la pose des faisceaux, puis, à l'aide d'algorithmes uniques, convertira le plan résultant en une topologie finie.

Accélérez la conception de circuits dépendant du temps

L'utilisation de plus en plus répandue d'interfaces numériques à haut débit, telles que DDR3, DDR4, PCI Express, USB 3.0, impose un certain nombre de restrictions qui doivent être prises en compte lors de la conception d'un circuit imprimé.

Allegro PCB Designer avec option High-Speed ​​​​vous aide à répondre rapidement et efficacement aux exigences des interfaces modernes. Cette option élargit la gamme de limites électriques contrôlables que l'ingénieur peut utiliser pour atteindre rapidement une intégrité maximale du signal et garantir une synchronisation précise. s e caractéristiques. De plus, avec l'option haute vitesse d'Allegro PCB Designer, des outils puissants pour gérer les circuits dépendants du temps sont disponibles, tels que le réglage automatique du délai, le réglage automatique des phases, le coin de conversion automatique interactif, la vision de synchronisation, etc. Examinons certains d'entre eux plus en détail.

L'outil Auto-interactive Delay Tuning, abrégé en AiDT, donne aux utilisateurs la possibilité de régler rapidement la longueur d'un ensemble sélectionné de signaux sur la carte, comme un chemin d'octet ou une interface entière. Cet outil réduit radicalement le temps de réglage du timing s x délais pour un large éventail de signaux - de plusieurs heures à plusieurs minutes (Fig. 2). L'utilisateur doit simplement dessiner un cadre de sélection autour de l'ensemble de signaux souhaité, après quoi la longueur des traces sera automatiquement ajustée conformément aux paramètres spécifiés dans le gestionnaire de contraintes.

L'outil Auto-Interactive Phase Tuning, ou AiPT, vous permet d'obtenir une phase dynamique optimale pour une paire différentielle en quelques minutes. La phase dynamique consiste à assurer l'égalité des longueurs des conducteurs, en tenant compte de leurs courbures dans les différentes sections de la pose depuis la source jusqu'au récepteur du signal. Grâce à cet outil, le temps nécessaire pour aligner les longueurs de conducteurs d'une paire différentielle est considérablement réduit.

L'utilisateur doit surveiller en permanence les circuits dépendant du temps sur la carte. L'environnement d'inspection visuelle Timing Vision spécialement développé et intégré à Allegro PCB Editor permet à l'utilisateur de trouver rapidement des timings inappropriés. s m tracer les restrictions sur le circuit imprimé. Cet outil comprend des indicateurs de couleur, la possibilité de sélectionner un modèle spécial pour les itinéraires et des info-bulles spéciales. En fonction de l'heure spécifiée s x restrictions dans le Constraint Manager, les traces sur le tableau seront mises en évidence dans une couleur différente, qui est sélectionnée dans les paramètres (Fig. 4).

Riz. 4. Outil Timing Vision pour le contrôle visuel de la longueur des traces, en tenant compte de la dépendance temporelle des signaux

Conception prenant en compte les technologies de production

Allegro PCB Editor prend en charge la conception pour la testabilité (DFT), la conception pour la fabricabilité (DFF) et la conception pour la fabricabilité (DFA). Toutes ces contraintes critiques sont vérifiées lors de la phase de conception de la topologie, ainsi que les contraintes électriques. Les utilisateurs peuvent sélectionner le nombre de points de test et la taille de leurs pads, définir des zones d'exclusion pour placer les points de test et générer des rapports pour vérifier l'état de préparation de la carte pour les tests. Allegro PCB Editor comprend une fonction spéciale pour surveiller les règles DFA en temps réel. Avec son aide, vous pouvez surveiller et suivre visuellement toute irrégularité sur la carte liée aux écarts entre les composants. Lorsque les composants approchent de la distance maximale autorisée par les règles DfA, le programme émettra automatiquement un avertissement et « arrêtera » l'utilisateur avant une éventuelle violation des règles.

Transfert de données vers la production

Allegro PCB Designer peut générer un ensemble complet de fichiers pour la production et les tests de PCB, notamment Gerber 274x, NC Drill, NC Route, etc. Mais plus important encore, Cadence soutient l'évolution de l'industrie vers une technologie de fabrication sans germes avec le nouveau format universel IPC-2581. La particularité de ce format est que toutes les données nécessaires à la production, à l'assemblage, au perçage, au fraisage et aux tests de la carte sont stockées dans un seul fichier unifié. Les utilisateurs peuvent sélectionner des données pour le fichier IPC-2581 afin de protéger leur propriété intellectuelle. L'importation de l'IPC-2581 dans Allegro PCB Editor vous permet de visualiser le fichier.

Itinéraire de conception de cartes HDI

La miniaturisation est aujourd’hui la principale tendance de l’électronique. Les appareils deviennent de plus en plus petits tandis que leurs performances et leurs fonctionnalités augmentent. Les projets utilisent de plus en plus de puces dans des boîtiers BGA avec des pas de broches de 0,8 mm ou moins, ce qui nécessite l'utilisation de la technologie d'interconnexion haute densité (HDI) pour transmettre les signaux aux couches internes à partir des pads BGA à l'aide de sortances. Dans ce cas, la conception de la carte nécessite l'utilisation de microvias, le placement de logiciels sur des plages de contact et des processus de fabrication spéciaux. Tout cela doit être pleinement pris en compte par le système de conception des PCB au niveau du contrôle des règles de conception.

Allegro PCB Designer, en combinaison avec l'option de miniaturisation, vous permet de créer des projets basés sur la technologie HDI de toute complexité. Cela inclut les fonctionnalités suivantes :

• travailler avec des micro-trous;
• optimisation des vias mixtes ;
• contrôle des trous borgnes et borgnes sur la couche ;
• contrôle des rayonnages des plateformes de transition ;
• contrôle de la disposition pas à pas des transitions ;
• un site dans un site ;
• production de masse de transitions ;
• contrôle du respect de la technologie de fabrication ;
• prise en compte des règles de conception HDI lors du routage automatique.

Allegro PCB Designer, associé à l'option de miniaturisation, comprend de nombreux outils de routage interactifs différents, tels que la poussée des trous borgnes et borgnes, l'accouplement dynamique, la prise en charge des composants intégrés, le routage des contours pour les cartes rigides-flexibles, et bien plus encore (Figure 5).

Prise en charge de la technologie embarquée

La réduction de la taille du produit final peut être réalisée de différentes manières. L'une d'elles consiste à placer des éléments de boîtier sur les couches internes de la carte. Allegro PCB Designer, avec l'option de miniaturisation, propose une technologie de routage basée sur les contraintes pour les composants embarqués. Il prend en charge les technologies de connexion directes et indirectes traditionnelles, ainsi que les dernières technologies de connexion bidirectionnelles pour un composant unique, la disposition verticale des composants et les composants intégrés pour une carte double face. L'option de miniaturisation permet à l'utilisateur de créer et de manipuler des évidements sur des couches dédiées au logement des composants embarqués.

Création de cartes analogiques RF et micro-ondes

Allegro PCB Designer, associé à Analog/RF Design, fournit un environnement de conception à signaux mixtes, de la création de schémas à la planification historique, pour améliorer la productivité de la conception RF jusqu'à 50 %. Cette option permet aux ingénieurs de créer, combiner et personnaliser des circuits analogiques RF et microruban avec des circuits numériques et analogiques dans l'environnement Allegro PCB Designer. Avec des capacités de planification avancées et des interfaces puissantes avec les outils de simulation RF, cette option donne aux ingénieurs la possibilité de démarrer le processus de conception de circuits RF à partir d'Allegro Design Authoring, Allegro PCB Designer ou Agilent ADS.

Développement d’équipes parallèles

Pour réduire la durée du cycle de développement, des équipes de développement géographiquement dispersées sont de plus en plus organisées. Traditionnellement utilisées dans le développement collaboratif, les procédures manuelles de révision et d’affinement sont très lentes, chronophages et associées au risque d’introduction d’erreurs.
La technologie Allegro PCB Design Partitioning met en œuvre une méthodologie de conception parallèle multi-utilisateurs pour accélérer le processus et réduire le temps de planification. Avec son aide, de nombreux développeurs peuvent travailler simultanément, ayant accès à une base de données commune quelle que soit la distance. Les développeurs peuvent diviser le processus de conception en un certain nombre de tâches ou de domaines pour lesquels la planification et l'édition seront effectuées, et les attribuer à plusieurs membres de l'équipe. Les développements peuvent être divisés verticalement (sections) avec des limites définies par logiciel ou horizontalement (couches). En conséquence, chaque concepteur peut voir toutes les sections individuelles, observer le processus de conception et évaluer les résultats des autres concepteurs. La possibilité de réaliser cette séparation permet de réduire considérablement les temps de cycle de développement et d’accélérer le processus de conception.

Technologie de routage automatique des PCB

Les technologies de routage de PCB sont étroitement liées à l'éditeur de PCB. Grâce à l'interface du PCB Router, toutes les informations de conception et les conditions de contraintes sont automatiquement reçues de l'éditeur de PCB. A la fin du traçage, toutes les informations sont automatiquement retransférées vers l'éditeur de PCB.

La complexité de conception, la densité et les contraintes supplémentaires pour les circuits à grande vitesse rendent le routage manuel difficile et long. Résoudre les défis liés au traçage de connexions complexes nécessite une technologie puissante et automatisée. Le routeur automatique robuste et éprouvé en production dispose d'un mode de routage par lots avec contrôle avancé de la stratégie de routage et stratégies de routage intégrées.

L'outil Design For Manufacturing (DFM) inclus dans l'Allegro PCB Router réduit considérablement le nombre de pièces qui sont ensuite rejetées. Ses algorithmes offrent la possibilité d'espacer automatiquement les conducteurs en utilisant tout l'espace libre disponible. L'espacement automatique des conducteurs contribue à améliorer la fabricabilité en déplaçant les conducteurs pour augmenter encore les espaces entre les conducteurs et les fils, entre les conducteurs et les plages CMS, et en libérant de l'espace supplémentaire pour les plages conductrices. Les utilisateurs profitent de la flexibilité de définir les tolérances manuellement ou par défaut.

Les fonctions	Concepteur de circuits imprimés Allegro
Allegro Design Authoring (Concept HDL) - saisie d'informations au niveau des diagrammes, des tableaux et des descriptions HDL
Allegro Design Entry CIS/Capture - capture de schémas, base de données de composants centralisée - CIS, accès à la base de données Internet mondiale des composants électroniques Active Parts
Constraint-Manager - règles physiques, spatiales et à chaîne unique
Constraint-Manager - modification des propriétés individuelles des composants et des DRC
Constraint-Manager - prise en charge des zones avec des règles locales
Mise en page, placement, placement de modèles Conformité DFA en temps réel
Prend en charge les formats d'entrée/sortie IDF3.0 et DXF
Nouveau format d'échange de données dynamique avec les systèmes de CAO mécanique - IDX (schéma EDMD)
Visualisation 3D d'un circuit imprimé
Itinéraire de présentation d'interconnexion hiérarchique
Règles de contrôle de la longueur des conducteurs pour les signaux à grande vitesse
Itinéraire contrôlé par contraintes pour les signaux à grande vitesse en fonction de la longueur du fil
Groupes d'accord, un ensemble individuel de règles pour chaque couche, chaînes allongées
Règles pour les connexions en T (connexion en T sur la broche)
Traceur automatique sans maillage (jusqu'à six couches)
Routage automatique basé sur des règles à grande vitesse
Routage automatique basé sur des règles individuelles pour chaque couche
Planification de projet - planification de la topologie spatiale basée sur la faisabilité et le retour d'information	Option de planification de conception
Planification de projet - Génération de plans de topologie	Option de planification de conception
Planification de projet - Conversion du plan de topologie en alignements (CLINES)	Option de planification de conception
Construction de longueur auto-interactive pour un groupe sélectionné de signaux	Option PCB haute vitesse
Constraint-Manager - règles électriques pour tenir compte de la réflexion du signal, de la synchronisation et de la diaphonie	Option PCB haute vitesse
Itinéraire de conception contrôlé par les règles électriques	Option PCB haute vitesse
Ensembles de règles électriques (ECSets)	Option PCB haute vitesse

Les fonctions	Concepteur de circuits imprimés Allegro
Description mathématique des règles de conception	Option PCB haute vitesse
Prend en charge la technologie de forage inversé	Option PCB haute vitesse
Contrôle de phase dynamique, retards d'axe Z	Option PCB haute vitesse
Surveillance du chemin de retour pour garantir l'intégrité du signal	Option PCB haute vitesse
Constraint-Manager - un ensemble de règles pour les projets HDI	Option de miniaturisation
Sténopés et règles spatiales associatives, par lots, y compris les règles via-pad	Option de miniaturisation
Parcours de développement axé sur les contraintes pour les projets HDI	Option de miniaturisation
Prise en charge des règles de processus pour la production de cartes avec composants intégrés	Option de miniaturisation
Prise en charge des règles pour les composants intégrés sur les couches internes de la carte	Option de miniaturisation
Modification d'une pile de sténopé dans les projets HDI	Option de miniaturisation
Accouplement dynamique sans maillage, extension de ligne, accouplement de trace	Option de miniaturisation
Traçage le long d'un contour non linéaire (pour les planches flexibles)	Option de miniaturisation
Support des évidements (vides) sur les couches internes	Option de miniaturisation
Ingénierie parallèle - Superposition	Option de conception d'équipe PCB
Ingénierie parallèle - répartition entre blocs fonctionnels	Option de conception d'équipe PCB
Concurrent Engineering - Panneau d'état central pour gérer le processus de conception	Option de conception d'équipe PCB
Ingénierie parallèle - Distribution en chaîne	Option de conception d'équipe PCB
Modification des restrictions entre les zones	Option de conception d'équipe PCB
Gestion des classes réseau entre les régions	Option de conception d'équipe PCB
Modification des éléments de bande RF paramétrés	Option PCB analogique/RF
Espaces asymétriques	Option PCB analogique/RF
Interface bidirectionnelle avec Agilent ADS	Option PCB analogique/RF
Importation de schémas depuis Agilent ADS dans la création d'entrée de conception	Option PCB analogique/RF
Conception de cartes micro-ondes	Option PCB analogique/RF
Éditeur de polygones intégré pour la topologie micro-ondes	Option PCB analogique/RF
Routage automatique jusqu'à 256 couches	Option de routage PCB
Routage automatique basé sur les règles DFM	Option de routage PCB
Répartition automatique des itinéraires	Option de routage PCB
Génération automatique de points de contrôle	Option de routage PCB
Traçage basé sur des règles individuelles pour chaque couche	Option de routage PCB

Lors du routage, des coins libres et des points de contrôle peuvent être spécifiés. Les algorithmes DFM effectuent automatiquement des retraits optimaux, en commençant par les plus grands et en les réduisant dans les limites accessibles. Le créateur de points de test insère automatiquement des vias ou des pads de test sur la carte. Les points de test sous forme de vias de test peuvent être situés à la fois sur les faces avant et arrière de la carte, permettant l'utilisation de testeurs simple face ou double face. Les développeurs ont la possibilité de sélectionner une méthodologie d'insertion de points de contrôle adaptée à leurs besoins de production. Les points de test peuvent être corrigés pour éviter d'avoir à modifier le dispositif de test. Les contraintes pour les points de test incluent la forme de la surface des sondes de test, via les tailles, les maillages et les entraxes minimum des trous.

Routage automatique piloté par contraintes pour les cartes à grande vitesse

Les conditions de contraintes à grande vitesse et les algorithmes de routage appliquent des paires différentielles, la planification du réseau et la synchronisation. s Les paramètres de signal, les niveaux de diaphonie, le routage de la pile de couches et les exigences géométriques spéciales pour les circuits à grande vitesse d'aujourd'hui. Les algorithmes de routage automatique acheminent avec précision dans et autour des vias et maintiennent automatiquement le respect des horaires spécifiés. s m ou critères spatiaux. La planification automatique du réseau est utilisée pour réduire les niveaux de bruit dans les circuits sensibles au bruit. Vous pouvez appliquer différentes règles de conception à différentes zones de la carte, par exemple, vous pouvez définir une règle de densité maximale dans la zone des conducteurs et des règles moins strictes pour le reste de la carte.

Le développement de l’électronique à grande vitesse doit être soutenu par des outils de conception logiciels et matériels adéquats. Allegro PCB Designer est un outil puissant entre les mains d'un professionnel qui conçoit des composants électroniques modernes à grande vitesse. La dernière mise à jour, Update Release No. 2, publiée en mars de cette année, comprend un grand nombre de nouveaux outils de travail, partiellement décrits dans cet article.

Traçage des PCB (effectué dans le système Allegro)

• · Placement préliminaire des composants sur le circuit imprimé.
• · Traçage des conducteurs imprimés.
• · Vérifier la conformité du logiciel avec les paramètres technologiques spécifiés.

L'étape de conception du PCB est la plus exigeante en main-d'œuvre de toute la séquence d'étapes.

En règle générale, avant même le processus de conception d'une carte de circuit imprimé, certains paramètres technologiques requis sont déjà connus, il s'agit des dimensions globales souhaitées de la carte, ou des exigences relatives à l'emplacement de certains éléments, tels que les connecteurs, les commandes et les indications, ainsi que d'autres caractéristiques de conception, les exigences CEM (compatibilité électromagnétique).

Au stade du placement préliminaire des composants, la capacité de la carte conçue à répondre aux paramètres techniques requis est déterminée, ces paramètres sont corrigés (à la fois à des fins d'amélioration et d'optimisation) et la meilleure option est sélectionnée.

Les paramètres des dégagements minimaux requis sont inscrits dans un tableau spécial, selon lequel un contrôle automatique sera effectué pendant le processus de routage des conducteurs.

Une fois la solution de placement des composants terminée, le processus d'acheminement des conducteurs commence, en fonction de la stratégie adoptée au stade de la préparation du circuit.

Le traçage des conducteurs peut s'effectuer de différentes manières, à l'aide de programmes spécialisés en mode automatique, en mode interactif ou en mode manuel. Nous sommes spécialisés dans le routage des conducteurs en mode manuel et interactif, ce qui nous permet d'adopter une approche plus compétente des problèmes de CEM et nous permet d'obtenir une fabricabilité élevée des PCB, ce qui n'est pas encore possible en utilisant le routage automatique.

Au cours du processus de routage des conducteurs, un contrôle DRC (Design Rules Check) est effectué pour détecter les erreurs et le respect de tous les paramètres technologiques établis. Une fois le processus d’acheminement des conducteurs terminé et un résultat de test positif, le processus d’acheminement des conducteurs peut être considéré comme réussi.

Conception de PCB à six couches

Basée sur la série japonaise de cartes FPGA Spartan-3A à six couches XCM-014, une carte de circuit imprimé a été conçue dans l'environnement Cadence.

Dans un premier temps, tous les documents disponibles ont été téléchargés à partir du site Web du fabricant, notamment

1) Diagramme schématique

Riz. 5.1

Riz. 5.2

J'ai recréé ce schéma de circuit dans OrCAD.

Tableau n°1 Composants PP

Composant	Nom sur PCB
Circuits intégrés:
SN74CBTLV3257PWR
	U9 (réinitialisation à la mise sous tension)
XC3S400A-4FTG256C
Connecteur :
Éléments passifs :
4-47 R, 8-102 R, 8-472 R, 1-472 R	RM4, RM5, RM3, RM2, R10, R11, R18, R13, R14
	FC4, FC7, FC6, FC2, FC8, FC5, FC1, FC11, FC14, CM1, CM2, CM3, CM4, CM5, CM6, CM7, CM8, CM9, CM10, CM11, CM12, CM13, CM14, CM15, CM16, CM17, CM18
Changer:
Cavaliers :
Points de test :
	TPG1, TP1, TPG2, TP2, TPG3, TP3, TP4, TP5, TP6, AIIC,CNB
Diode Schottky

Après cela, un schéma de routage pour chaque couche de la carte à six couches en cours de création a été extrait du site Web du fabricant.

Riz. 5.3

Riz. 5.4

Après avoir créé le schéma électrique dans le système OrCAD, puis je suis passé au système Allegro, pour cela il fallait exporter NETLIST.

Dans le système Allegro, la carte était directement acheminée et les composants étaient placés, de la même manière que sur la carte d'origine.

Le programme effectue un travail séquentiel avec chacune des six couches du circuit imprimé : TOP, Interne 1, Couche intermédiaire1, Couche intermédiaire2, Interne 2, Bas. Les résultats des travaux sont présentés dans les Fig.5.5, Fig. 5.5, Fig. 5.7, Fig. 5.8, Fig. 5.9, Fig. 5.10.

Figure 5.5 HAUT

Graphique 5.6 Interne 1

Graphique 5.7 ,Couche intermédiaire1

Figure 5.8 Couche intermédiaire2

Figure 5.9 Interne 2

Figure 5.

Résultats de la modélisation

Un schéma de circuit d'une carte de circuit imprimé a été conçu dans l'environnement Cadence Allegro Design (Fig. 10). Après quoi, une bibliothèque d'empreintes de tous les composants PCB a été créée. Ensuite, l'ensemble du projet passe dans l'environnement Cadence PCB Editor, pour cela, le programme vérifie toutes les connexions, la présence de l'empreinte de tous les composants, après quoi la carte de circuit imprimé est tracée dans Cadence PCB Editor, en plaçant tous les composants conformément aux spécifications techniques et exigences de compatibilité électromagnétique.

Le résultat final fut la création d’un circuit imprimé en Chine.

PCB fini

Pour développer l'électronique, vous avez besoin au moins de connaissances en conception de circuits, d'une connaissance d'une base de composants électroniques modernes, de la capacité de travailler dans l'un des programmes de CAO et de disposer les cartes conformément aux exigences CEM. Et si vous n'avez pas encore décidé avec quel logiciel de CAO vous travaillerez principalement, alors cet article est fait pour vous.

Il existe actuellement trois environnements de CAO professionnels pour l'électronique : Altium Designer, Allegro Cadence et Mentor Graphics PADS. Les semi-professionnels comme Proteus, Eagle, etc. ne valent même pas la peine d'être envisagés, car ils sont au niveau radioamateur et ne permettent pas de faire des choses complexes. Il en existe également divers archaïques et spécialisés, tels que Microwave, Uniboard et autres, mais ils ne valent pas non plus la peine d'être pris en compte en raison de leur faible popularité et du manque de support.

Dans cet article, je souhaite donner un aperçu et parler un peu de la façon de travailler dans Allegro Cadence, puisque j'utilise moi-même cet environnement pour les raisons suivantes :

• Tout d’abord, les capacités de Cadence sont assez impressionnantes. Il suffirait d’un article séparé pour tout énumérer, mais j’en parlerai en partie ci-dessous.
• Deuxièmement, Cadence n'est pas très exigeant sur le système ; il fonctionnera bien même sur des ordinateurs très faibles comme 1 GHz, 512 RAM. Si votre ordinateur n'a pas 2 cœurs, alors vous n'avez en réalité pas d'autre choix que Cadence, car... Lors du développement, il faut souvent, voire toujours, garder plusieurs logiciels ouverts en même temps, dans mon cas SolidWorks et Cadence ; si j'avais lancé, par exemple, Altium, mon ordinateur serait tout simplement parti en fumée.
• Troisièmement, il n'y a pas de problèmes comme dans Altium (je ne sais pas pour les Pads). Bien sûr, il y a des choses gênantes dans Cadence, je dois dire qu'ici ils ont leur propre shell, entièrement construit sur des scripts et contrôlé depuis la ligne de commande, cela peut sembler gênant pour beaucoup, mais il n'y a pas d'erreurs critiques comme, par exemple , se produisent dans Altium lors de la conversion de fichiers en gerber et généralement un environnement assez stable à cet égard.

Alors, qu’est-ce qu’Allegro Cadence ? Il s'agit d'un ensemble de programmes et d'utilitaires bien connectés les uns aux autres. Chaque programme est responsable de son propre domaine et est lancé séparément. Il y en a beaucoup, et une histoire sur chacun d'entre eux nécessiterait un article séparé, je vais donc énumérer et parler brièvement uniquement de ceux dont un ingénieur en électronique ordinaire a besoin, juste pour savoir par quoi commencer à travailler.

Entrée de conception CIS
Ce programme permet de concevoir un schéma de circuit, de le simuler, de dessiner des schémas, etc. Ceux. ici, vous créez ou insérez des composants, leur liez des empreintes, spécifiez des règles qui seront vérifiées à la fin pour éliminer les erreurs, les pièces, etc. En général, Design Entry CIS peut contenir l'intégralité de votre projet, y compris la documentation, mais pour commencer, ce sont toutes des informations inutiles, je vais donc vous expliquer brièvement quoi et comment faire.

Fichier->Nouveau->Projet
Tout a été créé. Aller à la page des schémas de circuit PAGE 1 et cliquez sur Placer une pièce, puis sur Ajouter une bibliothèque et sélectionnez les bibliothèques nécessaires. Vous pouvez créer vos propres bibliothèques de composants et même devoir les ajouter au projet.

Dessin

Ok, ajoutons une bibliothèque d'éléments discrets Discrete et MicroController. Disons que nous voulons réaliser un circuit contenant une paire de résistances, des condensateurs et un microcontrôleur STM32. Pour ce faire, sélectionnez la bibliothèque discrète et recherchez « CAP POL » et « RESISTOR » dans la liste des pièces ci-dessus, c'est-à-dire : condensateur polaire et résistance. Nous les insérons dans le circuit puis recherchons les microcontrôleurs STM32 dans la bibliothèque MicroController. Mais pas de chance, ils ne sont pas là. Qu'est-ce qu'on fait? Créer un dossier à partir de zéro ?

Non, il existe une option plus simple, cliquez avec le bouton droit sur un emplacement vide du diagramme et sélectionnez Placer une partie de la base de données dans le menu et dans l'onglet qui s'ouvre, cliquez sur Internet Component Assistant.

Dessin

Dans la fenêtre du navigateur intégré, cliquez sur Active Parts avec l'icône du système d'exploitation. Ensuite, dans la fenêtre qui s'ouvre, nous voyons un tas de paramètres, mais nous ne touchons à rien, mais entrons le numéro de pièce : « STM32 » dans la ligne.

Dessin

Ensuite, nous sélectionnons le contrôleur dont nous avons besoin ou un proche (pour pouvoir le terminer un peu), indiquons dans quelle bibliothèque insérer, indiquons s'il y a une empreinte, etc. Si vous ne savez pas quoi indiquer, cliquez constamment sur Placer une pièce.

Pour lier une empreinte à un composant, il faut se rendre dans ses propriétés, double-cliquer sur le composant et trouver la colonne correspondante. Le nom de l'empreinte est le nom de son fichier, et les empreintes elles-mêmes se trouvent dans le répertoire ..\Cadence\SPB_16.5\share\pcb\pcb_lib\symbols vous ne pouvez pas changer cela, et si vous le trouvez quelque part, alors il vaut mieux ne pas le faire, Cadence n'aime vraiment pas qu'on lui fasse remarquer que quelque chose ne va pas. D’un autre côté, s’il n’aime pas quelque chose, il vous le dira certainement.

Je voudrais immédiatement vous parler des fichiers qui se trouvent dans le dossier ..\symbols.
*.dra - fichiers de nos composants, autrement dit notre empreinte
*.bsm - trous mécaniques
*.pad - fichiers pad
*.psm - les fichiers padstack, en général, doivent se trouver au même endroit que *.dra

Pour créer un tableau, vous devez savoir encore une chose : comment créer une netlist afin de pouvoir router le tableau. Pour ce faire, vous devez vous rendre sur la page du projet, le sélectionner et cliquer sur Créer une netlist, il y a 1500 paramètres, mais je pense que vous y arriverez. Et ne vous inquiétez pas, si Cadence n'est pas satisfait de quelque chose, il ne vous laissera pas gâcher le circuit et vous enverra une erreur, ce qu'il fait souvent. Soyez sûr que vous l'aimerez toujours, même si vous le détestez au début. C'est la vie.

Concepteur de packages
Si vous obtenez une erreur lors de la création d’une netlist Cadence, il vous manque probablement une empreinte quelque part. Il existe deux façons de résoudre ce problème : la première consiste à exclure le composant du modèle physique et la seconde consiste à l'ajouter, et sinon, à créer un composant d'empreinte. Pour cela, nous avons besoin du programme Package Designer. Il s'agit du même environnement que dans le programme de conception de cartes PCB Editor, donc presque tout ici est identique, à la fois les commandes et de nombreuses fonctions.

Il ouvre les fichiers de type *.dra, donc pour éviter trop de problèmes, allez dans le répertoire des symboles dans le dossier ..\pcb_lib\symbols et ouvrez un fichier avec l'extension *.dra. Un composant composé d'un tas de calques apparaîtra devant vous. Parlons maintenant un peu de la façon de vivre dans cet espace en général, car... si vous essayez d'appeler et de faire quelque chose de sensé, vous serez surpris de voir à quel point tout est gênant ici, mais c'est à première vue... en général, au deuxième et au troisième aussi, comme je l'ai déjà dit, vous détesterez toujours Cadence, mais ce n'est pas grave, alors tu l'accepteras et tu l'aimeras même tellement que tu ne lui diras pas au revoir, c'est pour toujours. Sérieusement.

Dessin

Les contrôles ici sont donc un peu inhabituels. En maintenant enfoncé le bouton central de la souris, vous pouvez déplacer la fenêtre ; pour zoomer, vous devez tourner la molette de la souris. Tout ici se fait quelque chose comme ceci : cliquez sur l'objet -> bouton droit de la souris -> commande -> exécuter. Il faut s’entraîner, on ne sait pas tout de suite comment et pourquoi, vous comprendrez plus tard. Beaucoup de choses se font à partir de la ligne de commande, ceci est une discussion distincte.

Sur la droite, nous voyons le panneau de configuration, composé de trois onglets : Options, Visibilité, Rechercher.

Dessin

Possibilités- il liste les classes de calques avec lesquelles on va travailler ; il faut seulement en connaître quelques-unes.
Trouver- nous notons ici avec quels éléments spécifiques nous allons travailler, et si c'est plus simple, lesquels nous choisirons. Disons que si je veux sélectionner uniquement les broches et ne pas toucher les tuyaux, je dois alors cocher la case Broches.
Visibilité- ici nous marquons quels éléments nous seront visibles et lesquels sont cachés pour ne pas interférer. Toutes les couches ne sont pas là, mais seulement les principales.

Vous pouvez tout maîtriser vous-même sur le panneau, je ne vous dirai ici que l'essentiel.

Affichage du menu->Couleur/Visibilité- ici vous configurez les couleurs des éléments et leur visibilité sur le schéma.
Configuration du menu->Paramètres de conception- un menu important qui configure le projet. Grilles - une grille avec laquelle vous déplacerez les éléments. Texte - paramètre de texte par défaut.
Menu Configuration->Zones->Hauteur de la pièce- une option très importante si vous souhaitez transférer la carte vers un modèle 3D, elle définit la hauteur du composant en l'alignant sur le calque Place_Bound_Top / Bottom.
Forme du menu- Gestion des formulaires ici. Les formes peuvent être n'importe quoi, du polygone au corps d'un composant.
Disposition du menu->Épingles- insertion de broches.

En général, c'est tout pour ce programme, je répète que c'est la même chose que dans PCB Editor, beaucoup d'options sont même les mêmes. Mais nous y reviendrons plus tard, parce que... Pour créer un composant, vous devez pouvoir créer vos propres pads, et pour cela nous avons besoin de l'utilitaire suivant.

Concepteur de tampons
Comme vous l'avez peut-être deviné, cet utilitaire crée les pads dont vous avez besoin pour les attribuer aux composants dans Package Designer. Il y a beaucoup de réglages ici et il est difficile de trouver ce qui n'est pas ici, d'une forme de tampon arbitraire au perçage de trous au plasma ou au laser, en général, tout cela est important pour la production. Tout d’abord, ouvrez un fichier *.pad dans le dossier ..\symbols, afin de voir comment et quoi saisir.

Éditeur de PCB
Et finalement nous sommes passés au programme le plus important. Il vous permet de disposer vos composants et de les câbler selon le schéma électrique. C'est la même chose que dans Package Designer, mais en plus. Cela ne sert à rien de parler de ce programme en détail, car... On pourrait écrire une dizaine d'articles rien que là-dessus, il y a beaucoup d'astuces, de subtilités, d'embûches, etc. Je ne listerai que les menus importants afin que vous n'ayez pas à chercher lors de l'apprentissage.

Menu de fabrication- voici tout ce qui concerne la préparation à la production de planches. Conversion en gerberas, légende des forets, diagramme de couches, etc.
Coupe transversale (Xsection)- des couches physiques y sont attribuées. Leur nombre, leur épaisseur, leur matière, leur ordre. Celui-ci peut être obtenu auprès du fabricant de la carte.
Gestionnaire de contraintes- c'est tout un sous-programme, il fixe les règles de routage et d'effacement, vous pouvez, par exemple, vous assurer qu'un des filets n'est pas affiché chez les rats.

En général, le reste peut être plus ou moins compris par essais et erreurs. Juste pour plus de clarté et à titre d'exemple, je vais montrer un morceau de carte câblée :

En général, c'est tout, c'était un bref aperçu, juste pour comprendre comment et ce qui fonctionne ici, bien sûr, pour cela il ne suffit pas de lire les articles et il faut installer Cadence et créer un tableau pour comprendre quelle est l'idéologie ici. Il ne s’agit pas d’un simple programme Windows : si vous en devenez accro, vous ne vous en détacherez pas. Peut-être qu'au début, beaucoup de choses vous sembleront gênantes, mais après avoir compris les détails, vous comprendrez que tout va bien.

Et trois autres points. Lors de la disposition du tableau, lorsque vous travaillez avec des polygones, vous devez saisir cette commande définir etchedit_ignore_dynamic_shapes sinon il sera impossible de dessiner quoi que ce soit, les polygones gêneront les chemins et vous mourrez en les traînant. Cela vous surprend-il que sans une seule commande, qui n'est enregistrée nulle part, il soit impossible d'installer une carte normale ? Eh bien, tout est comme ça, c'est Cadence, au début vous mépriserez ces sadiques qui l'ont fait, mais ensuite tout changera et vous n'aurez plus besoin d'un autre système de CAO que Cadence.

Le deuxième point est le suivant. Il n'est pas nécessaire de créer des empreintes manuellement, car... il existe de nombreux programmes qui les génèrent pour vous. Les plus connus sont LP_Wizard et PCB Library Editor, ils sont payants. Mais il y en a un autre, et à mon avis il est très bien et semble être un créateur d'empreintes gratuit, vous pouvez le télécharger

microcontrôleur et divers dispositifs supplémentaires : mémoire permanente et aléatoire, clavier, ainsi que écrans graphiques et alphanumériques à cristaux liquides.

Depuis décembre 2014, la version actuelle de MultiSim 13.X est à jour.

Riz. 11. Résultats du programme Ultiboard

Riz. 12. Fenêtre de travail du programme MultiSim 20

Micro-CAP (Logiciel Spectre). Micro-Cap (Programme d'analyse de circuits par micro-ordinateur) – professionnel

Un programme de modélisation et d'analyse analogiques, numériques et mixtes de circuits d'appareils électroniques de complexité moyenne.

Le programme a été écrit en 1982 par Spectrum Software et depuis lors, il a été constamment étendu et amélioré. La société, à son tour, a été fondée par Andy Thompson en février 1980, se positionnant initialement sur l'écriture de programmes pour Apple. Il est situé dans l'une des villes de la Silicon Valley - Sunnyvale (Californie, USA).

Une interface intuitive, de faibles exigences en ressources informatiques PC et un large éventail de capacités ont rendu Micro-Cap populaire auprès des professionnels et des étudiants. L'algorithme de fonctionnement comprend la création d'un circuit électrique dans un éditeur graphique (Fig. 13), la définition des paramètres d'analyse et l'analyse des données obtenues. Le programme compile indépendamment les équations du circuit et effectue des calculs instantanés. Toute modification du schéma ou des paramètres des éléments entraîne une mise à jour automatique des résultats.

Riz. 13. Fenêtre de travail du programme Micro-Cap

L'éditeur graphique est basé sur des bibliothèques de composants électroniques, qui peuvent être étendues en fonction de données expérimentales ou de référence à l'aide du module Shape Editor intégré. Toutes les valeurs nominales et paramètres des éléments peuvent être constants ou dépendants de la température, du temps, de la fréquence, de l'état du circuit et des paramètres d'autres composants.

Les pièces animées (LED, relais, indicateurs à sept segments et quelques autres éléments) changent d'état en fonction des signaux qu'elles reçoivent. La simulation comprend une variété d'analyses (Figure 14) : transitoires, caractéristiques de transfert DC, réponses en fréquence des petits signaux, sensibilités DC, distorsions harmoniques, Monte Carlo et bien d'autres. Les utilisateurs expérimentés peuvent créer leurs propres macromodèles qui facilitent la simulation sans perte d'informations. Il est possible d'utiliser simultanément différentes normes pour les éléments de circuit. La prise en charge complète des modèles Spice vous permet d'utiliser des projets d'autres programmes (DesignLab, OrCAD, P-CAD). Le seul inconvénient que l'on peut noter est la nécessité d'installer des éléments supplémentaires, puisque le volume des bibliothèques Micro-Cap (même dans la version complète) est clairement insuffisant.

Le programme Micro-Cap Active Filter Designer (Fig. 15) offre la possibilité de calculer automatiquement les filtres actifs et passifs Butterworth, Chebyshev, Bessel, elliptiques : basses fréquences, hautes fréquences, passe-bande, notch. Le filtre créé peut être inséré dans le projet. Designer propose également à l'utilisateur un choix d'amplis opérationnels à utiliser dans les filtres actifs. Il peut créer des filtres pour des valeurs exactes ou des valeurs d'impédance standard.

Riz. 14. Fenêtre de travail des résultats du programme Micro-Cap

Riz. 15. Fenêtre de travail du programme de conception de filtres Micro-Cap Active

Le coût de Micro-Cap est de plusieurs milliers de dollars, mais sur le site Web du développeur, vous pouvez télécharger la version d'évaluation distribuée gratuitement, qui possède de nombreuses fonctionnalités de la version complète. Les principales différences ne dépassent pas 50 éléments dans le circuit, une bibliothèque de composants réduite, des restrictions sur la construction d'un certain nombre de graphiques et une vitesse lente.

La dernière version en décembre 2014 est Micro-Cap 11 (2013).

4. SYSTÈMES POUR LA CONCEPTION « DE BOUT EN BOUT » D’APPAREILS ÉLECTRONIQUES

4.1. Produits Cadence

Les technologies de l'une des sociétés leaders - les développeurs de systèmes de CAO « électroniques » de Cadence Design Systems - couvrent presque toutes les étapes de la conception de dispositifs et de systèmes électroniques complexes - du niveau système, caractéristique des développeurs d'équipements finaux, aux niveaux de conception logique, de circuit et topologique de circuits intégrés à très grande échelle (VLSI), de leur packaging, ainsi que le développement de cartes de circuits imprimés sur lesquelles ces VLSI seront montés.

Cadence Design Systems dispose actuellement d'un groupe de programmes réunis sur la plateforme Cadence SPB (Silicon – Package – PCB), anciennement PCB Design Studio. Certains d’entre eux sont le propre développement de Cadence (Allegro, Specctra), d’autres ont été acquis grâce à une fusion avec OrCAD Systems (OrCAD Capture, PSpice).

Le concept de plate-forme vise l'objectif ultime - la création d'un produit « électronique » et comprend à la fois le développement de VLSI (puces) et de leurs boîtiers, ainsi que des cartes de circuits imprimés (Fig. 16). L'approche moderne implique l'utilisation d'un espace d'information unique à toutes ces étapes et aux étapes ultérieures du cycle de vie du produit conçu.

Riz. 16. Concept de la plateforme Cadence SPB

En essayant de tirer le meilleur parti de chaque partie, Cadence augmente le degré d'intégration de ses programmes avec chaque version, en utilisant souvent le terme OrCAD/Allegro. En même temps, il existe une division entre ces produits : OrCAD peut être positionné comme un système de conception pour les projets « simples », Allegro – pour les plus complexes. En conséquence, leurs fonctionnalités, exigences et coûts diffèrent.

Cadence SPB (PCB Design Studio) comprend actuellement :

Orcad Capture CIS – éditeur de circuits avec outils de gestion intégrés et accès Internet à une base de données de composants standards ;

Riz. 17. Évolutivité de Cadence OrCAD/Allegro

Concept HDL est un éditeur de circuits alternatif. Généralement utilisé pour la réutilisation de conceptions et la collaboration entre ingénieurs. Chacun des deux éditeurs a ses propres approches et atouts. Orcad Capture CIS est utilisé pour travailler sur un projet simple. Concept HDL convient aux équipes développant des projets plus complexes. Dans ce cas, tous les travaux peuvent être divisés en modules à tâche unique et répartis entre les concepteurs ;

PSpice/AMS Simulator – programme de modélisation d'appareils analogiques et mixtes ;

PE Librarian – un programme conçu pour créer des bibliothèques de composants et gérer ces bibliothèques ;

OrCAD/Allegro PCB Editor est un éditeur topologique de cartes de circuits imprimés, utilisé pour placer et éditer des conceptions de composants et de conducteurs électroniques, ainsi que pour préparer des appareils pour la production ;

SPECCTRA – contient l'éditeur de placement de composants Placement Editor et l'éditeur de routage de conducteurs sans maillage semi-automatique Route Editor ;

SPECCTRA Autorouter – routeur automatique (également sans maillage) ; OrCAD/Allegro PCB Signal Integrity est un programme d'analyse de l'intégrité du signal.

Capture d'Orcades. Le programme Cadence OrCAD Capture (depuis les versions DOS) est devenu le standard de facto dans son domaine grâce à son interface pratique et intuitive et à la présence de diverses fonctions pour effectuer rapidement les actions nécessaires. Pour accélérer le processus de conception, un « module complémentaire » CIS (Component Interchange System) est utilisé, qui permet d'accéder aux informations de référence des fabricants de composants électroniques à la fois via Internet et via une base de données centrale.

Les outils de recherche vous permettent de trouver les composants dont vous avez besoin en utilisant divers paramètres comme critères de recherche. Une fois un composant trouvé, CIS réécrit toutes ses données : logiques, physiques, données constructeur, informations de commande, etc. et prend en charge l'accès à ceux-ci depuis OrCAD Capture. Si des composants, une base de données ou un schéma sont modifiés, la mise à jour s'effectue d'un simple clic. L'intégration bidirectionnelle avec l'éditeur de PCB garantit la conformité des schémas

Et topologie en cas de réarrangement d'éléments individuels, de broches ou de modifications des paramètres et des noms de composants.

Principales fonctionnalités d'OrCAD Capture :

1. Editeur de circuits est construit sur l'interface traditionnelle OrCAD Capture (Fig. 18), qui combine l'intuitivité avec les outils et fonctionnalités nécessaires pour résoudre les problèmes de conception de circuits. Pour des diagrammes plus complexes, un multi-page

Et mode de fonctionnement hiérarchique. Le système assure des connexions soignées entre toutes les parties du circuit.

2. Système d'information central assure la synchronisation des données externes avec les informations au sein du projet. Grâce au standard Microsoft ODBC, le système peut être intégré à n'importe quelle base de données connue, depuis Excel ou Access jusqu'aux systèmes MRP, ERP ou PLM. La flexibilité du système permet à plusieurs utilisateurs d'accéder simultanément aux informations sans interférence.

Riz. 18. Fenêtre Capture OrCAD

3. Sélection des composants. Grâce à un accès rapide, un système de recherche pratique et la possibilité d'ajouter des composants à un projet directement à partir d'une base de données externe, CIS réduit considérablement le temps de développement des PCB. L'ajout de composants directement à partir de la base de données centrale (Figure 19) réduit le risque d'erreurs dans la liste des éléments et vous permet de contrôler l'utilisation de composants répondant à différentes normes.

4. Trouver des composants en ligne. L'une des fonctionnalités de CIS est la possibilité de rechercher des éléments sur Internet à l'aide de l'Internet Component Assistant (ICA). Comme pour la base de données interne, toutes les propriétés de composants électriques ou commerciaux peuvent être recherchées. La base de données gratuite, appelée Cadence ActiveParts, contient plus de deux millions de composants qui peuvent être recherchés par critères et prévisualisés avant d'être ajoutés au schéma.

Riz. 19. Structure de travail avec la base de données centrale en utilisant l'exemple d'une bibliothèque de composants

5. Intégration avec d'autres produits OrCAD. Intégration bidirectionnelle avec OrCAD/Allegro PCB Editor

assure un transfert sans erreur des données du circuit vers la carte de circuit imprimé et vice versa. La synchronisation du circuit est automatisée après le remplacement autorisé des conducteurs sur la carte. Assure l’identification de bout en bout des conducteurs et des composants. OrCAD Capture a la capacité de créer une netlist pour d'autres systèmes de CAO.

6. Possibilité de créer des schémas et des listes d'éléments selon GOST.

Depuis décembre 2014, la dernière version est Cadence OrCAD Capture 16.6 (2014).

Ou CAD/Allegro PCB Editor. L'éditeur de PCB OrCAD/Allegro est considéré comme l'un des meilleurs au monde dans sa catégorie. Il s'agit d'un shell interactif permettant de créer et d'éditer des cartes de circuits imprimés multicouches complexes. Ses capacités étendues répondent aux exigences les plus modernes. Cadence y a d'abord utilisé le concept de conception « guidée par des règles » : restrictions sur le placement des composants, leur combinaison en groupes, définition de la largeur des conducteurs pour les circuits critiques, etc. (Fig. 20).

Riz. 20. Règles (à droite) pour le placement technologique des composants sur un circuit imprimé (à gauche)

La fabrication moderne de PCB nécessite des outils de conception de couches de métallisation hautement sophistiqués et puissants. Il est nécessaire de réduire au minimum le nombre de ces couches pour réduire le coût final du produit. Ce problème est résolu par le système Allegro PCB, qui contient des outils très efficaces pour planifier et éditer des couches de cartes de circuits imprimés afin d'y créer une dissipation de puissance uniforme. Le système comprend des outils pour sélectionner et diviser la disposition du PCB en couches, une représentation négative ou positive des couches de métallisation internes, ainsi que diverses options permettant à l'utilisateur de définir des fragments de couches de puissance. L'utilisateur dispose d'un ensemble complet d'outils pour fabriquer des photomasques et des cartes de circuits imprimés, ainsi que pour les tester (y compris un tableau des ouvertures Gerber 274x ; un tableau NCDrill contenant des informations sur le nombre total, les coordonnées et les tailles des trous, ainsi que comme divers dessins de circuits imprimés). L'intégration complète du package avec des systèmes internes ou externes spécifiques utilisés dans une production particulière est possible (Fig. 21).

La gamme de fonctions vous permet de résoudre de nombreux problèmes de conception et de production. Le puissant système de planification et de placement des composants et de leurs groupes inclut la possibilité de copier des fragments de topologie sous forme de modules modèles pour réduire radicalement la phase de placement.

La création et l'édition de topologies sur les circuits imprimés reposent sur des technologies permettant de pousser et de plier divers objets - conducteurs, vias - en temps réel, ce qui permet un contrôle visuel des règles établies de longueurs et de délais. La rupture et la restauration dans les polygones dynamiques lors du placement des composants et de la pose des itinéraires se produisent en temps réel.

Avec PCB Editor, vous pouvez également produire un ensemble complet de fichiers pour le traceur photo, le traitement des pièces PCB et les fichiers de test (Gerber 274x, perceuse NC, etc.).

Riz. 21. Fenêtre de l'éditeur de PCB OrCAD/Allegro

Les options suivantes peuvent être connectées à OrCAD/Allegro PCB Editor.

Option RF. Développement de topologies de cartes haute fréquence (HF) et micro-ondes. De nombreuses cartes de circuits imprimés numériques modernes contiennent des circuits qui fonctionnent dans la gamme des fréquences radio. Ces circuits ont des exigences spécifiques et sont généralement conçus et simulés dans l'environnement de conception Agilent ADS (anciennement Agilent EEsof). Cependant, ces circuits doivent se trouver sur le même circuit imprimé avec d’autres circuits numériques et analogiques. Pour ce faire, dans OrCAD/Allegro PCB Editor, pendant le processus de conception du PCB, il existe la possibilité d'importer des blocs RF conçus dans Agilent ADS, et en plus, un certain nombre de possibilités pour travailler avec de tels composants :

création de nouveaux composants RF ;

paramètres Composants RF ;

utilisation d'éléments RF lors du traçage ;

transfert d'éléments ou de groupes RF d'une couche à l'autre ;

calcul des paramètres électriques des lignes à ruban ;

convertir des composants RF en polygones ;

convertir les traces en lignes de bandes et paramétrer les « bandes ». Option de miniaturisation. Microminiaturisation :

sténopé et spatial, règles de lots, y compris des règles telles que « via in pad » ;

prise en charge des règles pour les cartes avec composants intégrés ;

prise en charge des règles pour les composants intégrés aux couches internes de la carte ;

traçage le long d'un contour non linéaire (pour les planches flexibles) ;

renforcement dynamique des conducteurs à la limite des parties flexibles et rigides ;

contrôle des microtransitions à plusieurs niveaux.

L'option PCB Team Design permet à plusieurs ingénieurs de collaborer de manière asynchrone dans un processus de développement de produits hiérarchique. Le projet peut être divisé en niveaux hiérarchiques prédéfinis et réparti entre les membres de l'équipe, donnant à chaque ingénieur un espace isolé pour développer et vérifier sa partie du projet.

Option de planification de système FPGA. Optimisation des FPGA pour circuits imprimés.

Option de visualisation 3D du circuit imprimé. Un exemple d'utilisation de cette option est présenté sur la Fig. 22.

Riz. 22. Visualisation 3D d'un circuit imprimé

Simulateur PSpice/AMS. Le programme PSpice/Allegro AMS Smulator est utilisé pour effectuer des simulations numériques analogiques. L'utilisateur peut configurer les symboles sur le schéma de manière à les faire correspondre au modèle Spice et réaliser des simulations numériques. Vous pouvez également facilement faire correspondre les composants du schéma de circuit électrique, leur emplacement sur le circuit imprimé et les résultats de simulation pour déterminer rapidement diverses caractéristiques (Figure 23).

Riz. 23. Correspondance entre les composants du schéma électrique,

leur emplacement sur le circuit imprimé et les résultats de la simulation dans PSpice/Allegro AMS Simulator

OrCAD/Allegro est compatible avec les produits Microsoft et offre la possibilité de configurer la barre de commandes. À l'aide d'un langage spécialisé, vous pouvez personnaliser l'environnement en fonction de vos besoins et de vos envies.

La nouvelle stratégie Cadence n'implique pas la publication constante de nouvelles versions, mais leurs mises à jour (selon les déclarations une fois par trimestre). La distribution du programme est payante, mais il existe une version d'essai de la dernière

Version du programme de décembre 2014 – OrCAD/Allegro SPB 16.6.

SPECTRE. SPECCTRA est un programme de routage automatique de PCB de Cadence Design Systems. Parfois, on l'appelle Allegro PCB Router. Depuis décembre 2014, la dernière version est la 16.5.

Le programme SPECCTRA trace avec succès des cartes très complexes grâce à l'utilisation d'un nouveau principe de présentation des données graphiques, la technologie dite ShapeBased. Contrairement aux packages connus auparavant, dans lesquels les objets graphiques sont présentés comme un ensemble de coordonnées de points, ce programme utilise des méthodes plus compactes pour leur description mathématique. De ce fait, l'efficacité du routage des cartes de circuits imprimés avec une haute densité de composants augmente, le routage automatique du même circuit avec des traces de largeurs différentes est assuré, etc.

L'autorouteur SPECCTRA utilise des algorithmes adaptatifs qui sont implémentés sur plusieurs passes de traçage. Au premier passage, absolument tous les conducteurs sont connectés sans prêter attention aux éventuels conflits consistant en l'intersection de conducteurs sur la même couche et la violation des espaces. À chaque passage ultérieur, l'autorouteur tente de réduire le nombre de conflits en rompant et en rétablissant les connexions (méthode de déchirure et de nouvelle tentative) et en repoussant les conducteurs, en écartant les conducteurs voisins (méthode de poussée et de poussée). Les informations sur les conflits sur le passage de trace en cours sont utilisées pour la « formation » - en modifiant les coefficients de pondération (pénalités) afin qu'en changeant de stratégie, nous réduisions le nombre de conflits lors du prochain passage.

Le routage des conducteurs s'effectue en trois étapes : le routage préliminaire, le routage automatique et le traitement supplémentaire des résultats du routage automatique.

Toutes les phases de traçage sont effectuées de manière interactive ou automatique à l'aide d'un ensemble de commandes spéciales (Fig. 24).

Riz. 24. Écran du programme SPECCTRA en mode de placement interactif des composants