Návrhové systémy: Jednoduchá voľba, alebo sa za tým skrýva viac?
Dôležité parametre návrhového systému
Aké parametre by mal takýto softvér spĺňať? Musí najmä obsahovať všetky základné funkcie na vytvorenie prehľadných schém, komponentov a z vygenerovaného net-listu umožňovať tvorbu funkčného layoutu. Ďalej by mal poskytovať rozličné tvary a vzhľady užívateľského rozhrania pre lepšiu prehľadnosť a efektívnejšiu prácu, a taktiež špecifické funkcie, čo vizuálne a aj funkčne odlišuje jednotlivé návrhárske programy.
Dôležité doplňujúce funkcie
Pri tvorbe schematických zapojení v schematickom editore ostáva prevedenie pri jednotlivých programoch podobné. Líši sa však okrem vizuálnej stránky aj množstvom prídavných funkcii a mierou schopnosti sa pohodlne a ľahko preniesť do návrhového prostredia.
Príkladom takýchto funkcii sú flexibilita schematických symbolov a ich úprava, formátovanie, zarovnávanie textu a aj samotných komponentov, tzv. off-sheet prepojenia, značenie parametrov v schéme a mnoho ďalších. Tieto funkcie sa vo väčšine prípadov nachádzajú v každom programe, ale sú interpretované rozdielnou podobou alebo v obmedzenej forme.
Tvorba layoutu
Tvorba layoutu, podobne ako pri tvorbe schematických zapojení, je podobná v jednotlivých programoch. Funkcie a ich integrácia v návrhárskom prostredí ovplyvňuje priamo výsledný návrh. Toto prostredie sa okrem základných funkcii (trace routing, via placing, hole drilling, plane pouring, atd.) môže vyznačovať špecifickými funkciami. Patrí medzi ne napríklad via stitching, impedance matching, active BOM, design rule checking a mnohé ďalšie, ktoré zefektívňujú celkový proces a umožňujú netradičné a komplexnejšie návrhy.
Tieto funkcie spolu so správnou implementáciou do užívateľského rozhrania sú vo väčšine prípadov rozhodujúci faktor pri výbere konkrétneho návrhárskeho softvéru. Medzi najznámejšie a bežne používané návrhárske programy patrí Altium Designer, OrCAD, Eagle, KiCAD, Pads, Allegro alebo EasyEDA. Existujú mnohé ďalšie, avšak líšia sa vo väčšine prípadov len vzhľadom a mnoho funkcií upravujú alebo preberajú z programov vyššie spomenutých.
Porovnanie najznámejších návrhárskych programov
Ak sa rozhodujete, ktorý návrhársky software bude pre prácu s ohľadom na vaše potreby tým najlepším, oboznámte sa s ich špecifikáciami, výhodami a nevýhodami. Poďme sa na jednotlivé programy pre návrh schém a PCB zamerať podrobnejšie:
Altium designer
Zo spomenutých návrhárskych programov (pre profesionálne návrhy) patrí Altium Designer do kategórie vyššieho štandardu. Vyznačujú sa veľkou kompatibilitou, flexibilitou a plynulou 3D vizualizáciou. Tá má množstvo užitočných funkcií (např. hierarchické usporiadanie schém), ktoré sú pre tvorbu kvalitných schematických a PCB návrhov často nepostrádateľné. Vďaka svojim nedávnym vylepšeniam patrí medzi celoodborovo využívaný návrhársky program.
Medzi tieto vylepšenia z môjho pohľadu najzaujímavejšie patrí cloudové úložisko, čo umožňuje lepšiu a plynulejšiu prácu tímu na jednom projekte s možnosťou tvorby zdieľaných komponent a knižníc, a taktiež možnosť návrhu flex-PCB, čo množstvo programov nepodporuje. Taktiež vďaka integrovaným funkciám na výpočet diferenčných párov a ich intuitívnemu routingu, uľahčuje a zefektívňuje túto zložitú časť komplexnejších návrhov.
OrCAD
Druhým, veľmi využívaným taktiež v profesionálnych návrhoch, je program OrCAD (dostupný v rôznych úrovniach funkcionality: OrCAD Standard, Professional a Allegro PCB). Jeho hlavnými výhodami oproti Altium Designer je cena a lepšie SPICE simulačné nástroje.
Avšak oproti Altium zaostáva v nie príliš prehľadnom užívateľskom rozhraní a navigácii, horšími filtrami čo sťažuje prehľadnosť a rýchlosť selekcie a taktiež zaostáva v úpravách a tvorbách schém a knižníc. Neobsahuje funkciu active BOM oproti Altium, čo zlepšuje management súčiastok a overuje ihneď ich dostupnosť u dodávateľov, čo je vo väčších firmách a pri práci na množstve projektov veľká pomoc.
Eagle
Tretím programom, taktiež využívaným v profesionálnych návrhoch, je Eagle od Autodesk. V porovnaní s plnou verziou Altium je cenovo prístupnejší a funkčne veľmi blízky programu OrCAD, teda aj s nedostatkami oproti Altium. Vďaka viac platformovej podpore je zaručená kompatibilita s rozličnými operačnými systémami. V porovnaní s OrCAD sú programy funkčne podobné, avšak Eagle sa nevyznačuje veľkou nástrojovou rozmanitosťou a simulačnou dominanciou ako OrCAD.
Open-source software
Ďalšou skupinou programov, ktoré sa v poslednej dobe tešia čím ďalej väčšej pozornosti, sú open-source programy s vlastnými komunitami, podieľajúcich sa na ďalšom vývoji a zlepšovaní programu. Veľkým zastupiteľnom tejto kategórie je program KiCAD. Jeho hlavnou výhodou je, že je zadarmo. Tento program má za sebou veľkú a aktívnu komunitu, ktorá neustále zlepšuje a pridáva funkcie a vytvára rozličné rozšírenia na zlepšenie funkcionality. Ale naopak má nedostatky v tímovej práci, prehľadnom a flexibilnom užívateľskom rozhraní, cloudových riešeniach, náročnejšej tvorbe knižníc a mnohé ďalšie. Z týchto dôvodov niesú KiCAD a dalšie open-source návrhové programy vhodné pre profesionálnu tvorbu. Naopak sú vynikajúcim nástrojom pre začiatočníkov a amatérskych návrhárov.
Výber vhodného návrhového systému
Návrhársky program a jeho výber pre potreby užívateľa závisí od druhu aplikácie, požadovanej kvality a aj skúseností návrhára. Pri množstve druhov, typov a variant rôznych programov možno považovať za kľúčové funkcie ich flexibilitu s kombináciou prehľadného prevedenia ako rozhodujúce faktory pri výbere toho správneho. Ak program spĺňa požiadavky na funkciu, efektivitu a kvalitu práce, tak rozhodnutie ostáva už len na cene (Tab. 1.) a dostupnosti na požadovanom operačnom systéme.
Tab. 1. – Porovnanie cien licencií spomínaných programov
V našom pracovisku vo firme ASN+ sú vývoj a tvorba elektrických systémov priamo spojené s návrhárskym prostredím. Kvalita a rýchlosť tvorby našich produktov závisí od efektivity práce s programom, nevyhnutných funkcii a od kvality a prehľadnosti projektov. Tvorba a verzovanie knižníc a projektov, komentovanie a samotná tímová spolupráca na projektoch - to sú niektoré príklady funkcii a možností čo nám v našom vývojovom procese nesmú chýbať.
Na splnenie týchto požiadaviek v našom pracovisku, bol zvolený návrhársky program Altium Designer, ktorý spĺňa väčšinu z nich. Podrobnejšia implementácia do našich vývojových procesov, klady a zápory pri práci s Altium a dôvody výberu tohto programu sú bližšie rozobrané v našom ďalšom článku. Ako to funguje u vás? Aký program vyhovuje potrebám vášho pracoviska? Budeme radi ak sa podelíte s nami o vaše skúsenosti.
Connect with our specialists