Software layout do circuito

Tipos de Software de Layout de Circuitos

Vários tipos de **software de layout de circuitos**, conhecidos como ferramentas de Automação de Projeto Eletrônico (EDA), estão disponíveis para ajudar os engenheiros a criar layouts de placas de circuito. Esses tipos diferem em recursos, complexidade e uso alvo.

• SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)

  Este software simula circuitos analógicos. Ele faz previsões sobre a corrente e a tensão em um circuito para ajudar os engenheiros a entender como o circuito funciona. Muitos programas de projeto de circuito oferecem conversão de netlist para simulação SPICE para facilitar o teste do circuito. LTspice, PSpice e Micro Cap são exemplos de simuladores SPICE.

• Software de Projeto de PCB

  Esses programas auxiliam no projeto do layout físico de uma placa de circuito. Eles possuem recursos para criar esquemas, verificar conexões de circuito e projetar o layout da placa. Eles também podem ter bibliotecas com footprints de componentes predefinidos e a capacidade de criar arquivos prontos para fabricação. Softwares populares de projeto de PCB incluem Altium Designer, Eagle PCB, KiCad e Designer.

• Software de Projeto de PCB

  Esses programas auxiliam no projeto do layout físico de uma placa de circuito. Eles possuem recursos para criar esquemas, verificar conexões de circuito e projetar o layout da placa. Eles também podem ter bibliotecas com footprints de componentes predefinidos e a capacidade de criar arquivos prontos para fabricação. Softwares populares de projeto de PCB incluem Altium Designer, Eagle PCB, KiCad e Designer.

• Software de Visualizador Gerber

  Este software revisa e inspeciona os arquivos feitos para fabricantes de PCB. Ele fornece uma maneira de verificar o projeto antes da produção para detectar erros. Esses programas são importantes para o controle de qualidade na produção de PCB. Eles permitem que os engenheiros verifiquem o projeto de acordo com as especificações de fabricação padrão. Exemplos de software de visualizador Gerber são ViewMate, Gerbv e Circuit Check.

• Software de Teste de Unidade MCU

  Este tipo de software ajuda a testar firmware embarcado e código de microcontrolador. Ele fornece um ambiente para testar o software que será executado no hardware. Esse software garante que os sistemas embarcados funcionem corretamente e reduz as chances de bugs e erros no produto final.

• Software de Validação de Placa

  Ele verifica se a placa de circuito física construída corresponde ao projeto original. Ele realiza testes para verificar se todos os componentes funcionam como previsto. Este software é essencial para garantir que o produto final funcione corretamente.

• Software de Análise Térmica

  Este software verifica a temperatura dos componentes críticos na PCB. Ele simula a distribuição de calor para garantir o resfriamento adequado e evitar o superaquecimento. Esses programas ajudam a manter a confiabilidade térmica das PCBs.

• Ambiente de Desenvolvimento Embutido

  Esses programas fornecem uma plataforma para desenvolver software que é executado em microcontroladores e sistemas embarcados. Eles normalmente oferecem recursos para codificar, depurar e testar software embarcado. Exemplos incluem Eclipse, KEIL, GHCOUNTER e C.

Funções e Recursos

• Interface de Usuário Intuitiva: Os programas de projeto de software de layout de circuito geralmente vêm com uma interface fácil de usar, onde os usuários podem criar e modificar diagramas de circuito e layouts de placas de circuito. Isso é feito colocando símbolos e componentes na página de desenho e conectando-os com fios para parecer um circuito real. Muitos programas de software fornecem ferramentas de **arrastar e soltar**, e mover, girar ou encaixar coisas no lugar. Alguns até permitem que vários itens sejam selecionados e manipulados todos ao mesmo tempo. É comum encontrar linhas de grade ou guias para garantir que tudo esteja alinhado e uma função de visualização que mostra como o trabalho finalizado será antes de imprimir ou compartilhar.
• Grandes Bibliotecas de Componentes: O software de layout de circuito fornece aos usuários muitas peças, ferramentas e símbolos elétricos diferentes necessários para criar circuitos da vida real. Essas bibliotecas de peças incluem tudo, desde peças básicas como resistores, capacitores e indutores até elementos digitais e analógicos mais complexos, como circuitos integrados, conectores e interruptores. Cada componente tem seu próprio formato, tamanho e layout de pinos especiais, para que possam ser totalmente utilizados. O software também permite que os usuários criem componentes personalizados, se necessário, e modifiquem peças existentes para atender a um projeto específico. Em alguns programas, as bibliotecas de componentes são atualizadas regularmente para corresponder aos modelos e padrões mais recentes do setor.
• Simulação de Circuito: Alguns softwares de projeto de circuito também permitem que os usuários testem seus circuitos virtuais diretamente no programa. Usando **testes simulados**, os usuários podem observar como a corrente flui pelo circuito, medir quedas de tensão, verificar se os sinais estão sendo transmitidos corretamente e descobrir se o circuito funcionará conforme o previsto. Isso torna mais fácil e barato encontrar e corrigir quaisquer erros ou problemas possíveis antes que sejam realmente construídos. O programa pode ajudar a testar diferentes modelos elétricos, lógica digital e até **estados transitórios** - tudo para garantir que os projetos estejam corretos.
• Verificação de Regras de Projeto: Para garantir que os circuitos funcionem bem e caibam em um espaço pequeno, o software de layout de projeto vem com **regras de projeto** definidas que podem ser verificadas usando o programa de software. Essas regras têm diretrizes sobre como colocar e espaçar adequadamente os orifícios da placa de circuito, onde colocar todas as conexões, traços a seguir e muito mais. Os usuários podem definir seus próprios **critérios** dependendo de coisas como o tipo de componentes e o processo de fabricação. O software ajuda a garantir que todos os projetos atendam aos padrões do setor e funcionarão em produtos reais.
• Exportação de Arquivo Gerber: Após finalizar um layout de projeto de placa de circuito, esses programas permitem que os usuários criem **arquivos Gerber**, que são os projetos padrão para fazer placas de circuito impressas reais. Eles fornecem as especificações exatas para cada camada da PCB, como os posicionamentos de componentes, o roteamento de caminhos elétricos, todas as posições de furos e recortes, marcações de serigrafia e muito mais. Os arquivos Gerber contêm todas as informações necessárias pelos fabricantes de PCB para produzir uma placa de circuito funcional. Algumas versões deste software também permitem que os usuários criem arquivos adicionais para montagem, como Lista de Materiais (BOM) e arquivos Pick-and-Place.

Aplicações de Software de Layout de Circuito

As aplicações de software de layout de circuito incluem projetar e organizar placas de circuito impresso (PCBs) para tudo, desde gadgets simples a máquinas complexas. O software de projeto de PCB pode ajudar os engenheiros a criar protótipos, permitindo que eles projetem circuitos e PCBs digitalmente antes de construí-los fisicamente. Isso economiza tempo e dinheiro ao encontrar erros precocemente. O software de simulação de circuito pode testar circuitos eletrônicos virtualmente sob diferentes condições. Isso ajuda os engenheiros a garantir que seus projetos funcionem conforme o previsto antes de construí-los fisicamente. Os circuitos analógicos são usados em amplificadores, misturadores e filtros, entre outros dispositivos. Essas ferramentas de projeto de circuito analógico ajudam os engenheiros a criar esses circuitos e otimizar seu desempenho. Os programas de projeto de circuito de RF são especializados no projeto de dispositivos que operam em frequências de rádio, como telefones celulares, equipamentos de satélite e gadgets Wi-Fi.

A eletrônica de potência inclui circuitos que controlam a potência, como fontes de alimentação e controladores de motor. Os engenheiros usam essas ferramentas para projetar e analisar esses circuitos. O software de engenharia eletrônica é um termo geral para todos os programas discutidos acima, que ajudam os engenheiros a projetar, simular e testar sistemas eletrônicos.

Todas essas ferramentas facilitam para os engenheiros o projeto de sistemas eletrônicos seguros e eficazes para várias aplicações, fornecendo um ambiente digital para trabalhar. As aplicações aeroespaciais e automotivas empregam extensivamente o software de layout de circuito durante o projeto dos sistemas eletrônicos dos veículos, como sistemas de aviação em aeronaves, sistemas de controle automotivo, circuitos de veículos elétricos/híbridos, etc. A eletrônica de consumo desenvolve software de layout de circuito de PCB para produtos eletrônicos de consumo como smartphones/tablets/laptops/computadores desktop/televisores/consoles de jogos, etc. Os fabricantes de dispositivos médicos produzem dispositivos médicos que empregam circuitos eletrônicos complexos, incluindo equipamentos de diagnóstico, dispositivos de monitoramento, instrumentos cirúrgicos, etc. O equipamento industrial projeta máquinas industriais que exigem PCBs, incluindo robótica, sistemas de automação, sensores, etc.

Como Escolher o Software de Layout de Circuito

Existem diferentes fatores a serem considerados ao escolher o software de layout de circuito de PCB certo para atender às necessidades exclusivas de um designer. Eles incluem;

• Orçamento: O orçamento é um fator essencial a ser considerado ao escolher o software certo. Existem diferentes faixas de preços em que este software é categorizado. Isso torna possível para usuários com diferentes orçamentos ter acesso ao software. Além disso, a disponibilidade de uma versão de software gratuita torna mais fácil para os projetistas de circuito começar a aprender e usar o software para layout de circuito sem incorrer em nenhum custo.
• Capacidade do Software: A capacidade do software é outro fator a ser considerado ao escolher o software de layout de PCB certo. Isso porque diferentes softwares têm capacidades diferentes. Essas capacidades incluem o número de camadas com as quais uma PCB pode ser projetada, o tamanho da placa que pode ser roteada e muito mais. Outra coisa relacionada à capacidade do software é a capacidade de simulação, que ajuda a prever como um circuito funcionará. Integrar software também é muito vital porque dá espaço para a expansão do processo de design.
• Ferramentas de Colaboração: As ferramentas de colaboração são essenciais para os engenheiros se comunicarem entre si. Isso facilita para eles compartilharem pensamentos e ideias ao longo do processo de design. Escolher um software de layout de PCB com bons recursos de ferramentas de colaboração é uma excelente escolha para melhorar o processo de design.
• Complexidades de Design: A complexidade de design de um software é muito vital quando os projetistas de circuito desejam escolher o software certo para seu trabalho. Um software com complexidade de design simples será adequado para iniciantes, enquanto aqueles com complexidades de design mais complexas serão adequados para usuários e engenheiros experientes.
• Documentação e Suporte: Documentação e suporte são essenciais para qualquer software de layout de circuito. Escolher um software de layout de PCB com boa documentação é útil para os projetistas de circuito, pois eles podem entender facilmente os recursos e funcionalidades do software. Em caso de assistência adicional, os usuários podem entrar em contato com o suporte ao cliente.
• Experiência do Usuário: Este é um fator importante a ser considerado ao escolher o software de projeto de circuito de PCB. Um software com uma interface amigável facilita para os usuários navegar pelo software com poucas ou nenhuma dificuldade. Isso dá espaço para os usuários iniciantes começarem e rotearem a PCB sem muito estresse.

Perguntas Frequentes sobre o Software de Layout de Circuito

P1: O software de diagrama de circuito mostra o layout do PCB?

A1: Sim. O layout do PCB pode ser mostrado junto com o diagrama de circuito. Ambos os projetos são criados usando software de layout de circuito. Isso sincroniza o diagrama esquemático e o layout do PCB. Quaisquer alterações feitas em uma interface são atualizadas automaticamente na outra.

P2: Qual é o propósito do ERC no projeto de layout de circuito?

A2: A Verificação de Regras Elétricas (ERC) é importante para evitar problemas elétricos no circuito. Isso ajuda a verificar se as conexões, componentes e regras de circuito seguem os padrões elétricos esperados. As regras podem ser personalizadas com base nas condições do circuito. A ERC pode detectar erros como nós flutuantes, conexões de pinos incorretas e correntes excessivas.

P3: Quais recursos são importantes para o software de layout de circuito?

A3: Alguns recursos importantes incluem ferramentas de design, como captura esquemática e editor de layout de PCB. Outros são bibliotecas de componentes, capacidades de simulação e verificações de regras de projeto. Esses verificam se o layout segue as diretrizes de fabricação. Além disso, o software de layout de circuito deve fornecer ferramentas de documentação para gerar arquivos de fabricação. Eles também incluem opções de exportação de arquivos para compartilhar projetos e importar ou exportar arquivos de projeto de PCB.