I PCB sono al centro di qualsiasi progetto elettronico e, tranne che per i PCB più basilari, vengono progettati utilizzando software di layout PCB. Di conseguenza, il successo del progetto del tuo PCB dipende fortemente dalle capacità del software di progettazione PCB scelto e dalla tua abilità nell’utilizzarlo. Con tutti i software di layout PCB disponibili, scegliere quello che meglio si adatta alle tue esigenze di layout PCB e al tuo budget può essere un processo difficile e che richiede molto tempo.
A tal fine, questo articolo darà una breve occhiata ad alcuni dei più popolari pacchetti di software per la progettazione di PCB attualmente disponibili sul mercato e ne discuterà i punti di forza e di debolezza. Questo non è in alcun modo un sondaggio completo; i lettori devono essere consapevoli che esistono molte altre opzioni disponibili. In generale, i pacchetti di software per la progettazione di PCB si rivolgono a due gruppi distinti: il mercato degli hobbisti e gli sviluppatori di livello professionale. Questo articolo presenterà una combinazione di pacchetti di progettazione PCB provenienti da entrambi i gruppi, con la prima sezione che discute i pacchetti PCB di livello commerciale e la seconda sezione che discute quelli di livello professionaleProgettazione PCBpacchetti.
Pacchetti commerciali
I pacchetti commerciali sono tipicamente utilizzati in ambienti di progettazione di livello professionale, dove vengono comunemente implementate soluzioni con gestione formale dei progetti e basate su team. Di solito includono funzionalità avanzate di instradamento e progettazione, come la capacità di instradare coppie differenziali, funzioni di instradamento per bus ad alta velocità e strumenti per la regolazione della lunghezza delle singole tracce. Sono spesso disponibili con soluzioni di simulazione integrate e con inserimento gerarchico degli schemi. Di norma, il loro prezzo è adeguato alle funzionalità offerte e può quindi risultare fuori dalla portata dei mercati hobbistici o didattici. Di seguito sono riportati alcuni dei pacchetti commerciali più popolari attualmente sul mercato.
• Altium Designer
Altium Designerè uno dei più popolari pacchetti di software di progettazione PCB di fascia alta oggi sul mercato. È sviluppato e commercializzato da Altium Limited, con sede in Australia. Include un modulo per schemi elettrici e PCB, nonché funzioni di auto-router e instradamento di coppie differenziali. Supporta la regolazione della lunghezza delle piste e offre una funzione di modellazione 3D.
Pro- pur essendo in grado di gestire la progettazione di prodotti di fascia alta, è più semplice e accessibile rispetto ad alcuni pacchetti di prezzo simile disponibili sul mercato. Supporta lo sviluppo basato su team, rendendolo ideale per i team di progettazione PCB.
Contro-Il suo prezzo elevato generalmente impedisce a privati e hobbisti di utilizzarlo per realizzare progetti. La sua ricca gamma di funzionalità, sebbene comoda una volta padroneggiata, può anche rappresentare una barriera d’ingresso significativa per i nuovi utenti. Di conseguenza, non è tipicamente utilizzato nelle comunità di hobbisti e fai-da-te. È inoltre sviluppato esclusivamente per l’ambiente Windows, il che può dissuadere gli utenti Mac e Linux dal prenderlo in considerazione.
• OrCAD
OrCADè una delle suite di progettazione di livello professionale più affermate attualmente disponibili sul mercato. Dispone di tutte le funzionalità avanzate previste per una suite di progettazione professionale, tra cui instradamento curvo, controllo DFM, instradamento di gruppo, modellazione 3D e un auto-router avanzato. È offerta in diversi livelli di configurazione, incluso una versione gratuita chiamata OrCAD Lite.
Pro- dispone di un numero impareggiabile di strumenti di analisi dei segnali e di progettazione. È particolarmente adatto ad ambienti di sviluppo professionali in cui vengono realizzati progetti ad alta velocità; il suo sistema di acquisizione consente una simulazione approfondita del progetto prima che venga inviato alla fabbricazione.
Contro- difficile per i nuovi utenti da apprendere rapidamente e presenta una ripida curva di apprendimento. Inoltre, sebbene offra una versione gratuita, le versioni complete possono essere molto costose. Non è comunemente utilizzato dagli hobbisti o dalla comunità del fai‑da‑te. Poiché è sviluppato solo per l’ambiente Windows, ciò può limitarne l’appeal per chi è più a proprio agio con computer Mac o Linux.
• PADS
PADsè un pacchetto di progettazione PCB sviluppato da Mentor Graphics. È disponibile in tre livelli (Standard, Standard Plus e Professional) ed è considerato un software commerciale di fascia alta. Dispone di numerose funzionalità avanzate, tra cui funzioni di analisi dell’integrità del segnale, un auto-router avanzato, analisi delle considerazioni di progettazione termica e supporto per varie funzioni di gestione dei progetti.
Pro- un pacchetto di livello professionale con un prezzo competitivo. Pubblica librerie di componenti online tramite il suo sito partquest.com e ha un’interfaccia curata e facile da usare. Offre supporto per la produzione della documentazione di progetto e altre funzionalità di gestione dei progetti basate sul lavoro di squadra.
Contro- pur essendo meno costoso di alcuni pacchetti professionali comparabili, il suo prezzo rimane comunque ben al di sopra del mercato hobbistico.
• Pulsonix
Pulsonixè una suite completa per la progettazione di PCB. Include un modulo per l’acquisizione degli schemi elettrici, un modulo per il layout PCB e un modulo integrato per la simulazione SPICE. Dispone di tutte le funzionalità avanzate previste in un software di layout PCB di fascia alta, tra cui la regolazione della lunghezza delle piste, l’instradamento di coppie differenziali e l’instradamento push‑shove. Inoltre, supporta schemi gerarchici, che consentono di astrarre progetti complessi in sottosistemi a livello di schema. È importante notare che esistono altre varianti di Pulsonix a costo inferiore, tra cui DesignSpark ed Easy‑PC.
Pro- può essere abilitato per includere tutte le funzionalità di fascia alta che ci si può aspettare da una suite completa per la progettazione di PCB. In quanto tale, è particolarmente adatto ad ambienti di progettazione professionale di alto livello.
Contro- può essere molto costoso quando tutte le possibili funzionalità aggiuntive sono incluse in un pacchetto. È anche una suite di progettazione di livello professionale e presenta una ripida curva di apprendimento, adeguata alla sua sofisticazione. In quanto tale, non si rivolge agli hobbisti o a chi è alle prime armi con la progettazione di PCB.
• Multisim e Ultiboard
Multisim è la suite di simulazione di circuiti di National Instruments eUltiboardè un programma aggiuntivo Multisim completamente funzionale per la produzione di PCB. National Instruments è un noto produttore di apparecchiature di collaudo elettronico e sviluppatore di software di simulazione. Originariamente commercializzato come suite software Electronics Workbench, Multisim è stato rinominato dopo essere stato acquisito da National Instruments. Dispone di un set di funzionalità di simulazione molto potente, inclusa la simulazione di microcontrollori, ed è strettamente integrato con il pacchetto software aggiuntivo di sbroglio PCB Ultiboard.
Pro- una suite di software di simulazione molto popolare, strettamente integrata con le altre soluzioni di test e misura di National Instruments. Offre un’interfaccia di simulazione grafica facile da usare, per la quale National Instruments è nota. Ultiboard è una suite di progettazione PCB molto potente, con una stretta integrazione con Multisim. Sono inoltre disponibili diverse versioni di ciascun software, a un’ampia gamma di fasce di prezzo.
Contro- mentre Multisim è ampiamente utilizzato come ambiente di simulazione, Ultiboard è molto meno popolare nella comunità del layout PCB. Inoltre, sebbene Ultiboard offra tutte le funzionalità di alto livello presenti in altri pacchetti software professionali per il layout PCB, l’acquisto dei livelli più avanzati della suite Multisim/Ultiboard è piuttosto costoso.
Pacchetti a basso costo
L’altra parte del mercato dei software per il layout PCB è quella a basso costo, di piccola scala e adatta ai progettisti. In genere, il software venduto in questo segmento è utilizzato per la progettazione di circuiti a bassa velocità e meno complessi. Con alcune eccezioni (KiCad essendo la più evidente), molti di questi pacchetti non dispongono di strumenti di fascia alta come gli strumenti di regolazione della lunghezza delle piste e gli strumenti di instradamento di coppie differenziali. D’altra parte, il prezzo del software in questa parte del mercato è tipicamente circa un decimo di quello del segmento commerciale. Detto ciò, se sei alle prime armi con la progettazione PCB o non hai bisogno di un pacchetto software di progettazione PCB completo, questi sono i pacchetti software che dovresti prendere in considerazione quando cerchi un software per il layout PCB.
• Aquila
Aquilaha ottenuto grande popolarità tra centinaia di migliaia di ingegneri, maker, studenti e persino hobbisti nelle comunità di hardware open source come potente e facile strumento di progettazione PCB. Disponibile per Windows, Mac e Linux, offre una versione gratuita limitata con restrizioni a 2 fogli di schema, 2 strati di segnale e un’area della scheda di 80 cm².
Pro- facile da imparare e con una comunità online molto vasta, con FAQ e tutorial grazie ai quali persino i principianti in elettronica sono in grado di utilizzarlo. Un’ampia base di utenti e una comunità attiva contribuiscono allo sviluppo di un gran numero di risorse ed estensioni. Sono inoltre disponibili numerose opzioni di licenza per soddisfare le esigenze di ogni singolo utente. È perfettamente in grado di realizzare tutti i progetti tranne i più complessi, sebbene in modo meno comodo rispetto ad altri pacchetti software di progettazione PCB di fascia alta. In definitiva, è una soluzione molto valida per chi non sviluppa progetti complessi ad alta velocità.
Contro- Non è considerato un pacchetto di livello professionale e non è comunemente utilizzato in contesti commerciali. Non dispone di funzionalità di fascia alta che consentano il facile layout di progetti di segnali ad alta velocità o di altre funzioni di instradamento, come il push shove routing. Il suo flusso di lavoro di progettazione è comunemente considerato un punto debole del software. Dalla partecipazione di EAGLE in Autodesk, il suo pregio di basso costo si è andato assottigliando.
• KiCad
KiCADè un pacchetto di progettazione open source e completamente gratuito che include uno schema elettrico, un PCB e un modulo componenti. Offre molte funzionalità avanzate tipiche dei pacchetti professionali di progettazione PCB, tra cui instradamento push and shove, progettazione di schemi gerarchici, instradamento di coppie differenziali e modellazione 3D dei progetti PCB. Anche il CERN ha assunto un ruolo attivo nello sviluppo di KiCad, il che ha portato a un notevole miglioramento delle sue capacità.
Pro- il vantaggio più evidente dell’utilizzo di KiCad è che, essendo un progetto software open source, è completamente gratuito. Oltre al chiaro vantaggio di essere gratuito, è anche un pacchetto molto potente, con diverse funzionalità che di solito si trovano solo nei software di fascia alta. Esiste inoltre una comunità molto vasta di utenti KiCad che supportano e pubblicano librerie di componenti per il software.
Contro- ha una curva di apprendimento significativa e un flusso di lavoro non ortodosso. I suoi diversi moduli non sono ben integrati e ci vuole parecchio tempo per sentirsi a proprio agio nel passare da un modulo all'altro. Ha una documentazione e un supporto limitati o obsoleti.
• DipTrace
DipTrace è un popolare e conveniente pacchetto software per la progettazione di PCB, con un set di funzionalità piuttosto robusto. Dispone di tre moduli principali: un editor di schemi integrato, un modulo per il layout PCB e un modulo per la gestione dei componenti. Include un autorouter e una funzione di anteprima 3D del PCB. Inoltre, è disponibile per Windows, Mac e Linux (tramite Wine).
Pro- facile da imparare e disponibile in una versione gratuita, seppur limitata, e offre prezzi molto ragionevoli per la sua versione illimitata. È molto adatto agli hobbisti e a chi è alle prime armi con la creazione di PCB.
Contro- manca di alcune delle funzionalità più avanzate disponibili nei pacchetti di progettazione PCB di livello professionale. Pur essendo perfettamente adatto a progetti di piccola scala e agli hobbisti, non sarebbe appropriato per l’uso in un ambiente professionale.
• PCB Wizard
PCB Wizard è una potente suite di progettazione PCB che consente agli utenti di creare progetti PCB a uno o due lati. È progettata per avere una curva di apprendimento ridotta, con un’interfaccia drag and drop facile da usare. Contiene un componente per l’acquisizione degli schemi, un componente per il layout della scheda, oltre al posizionamento automatico dei componenti PCB e a un auto-router. È inoltre strettamente integrata con altri prodotti di New Wave Concepts (l’azienda che la sviluppa), il che consente la simulazione dei progetti tramite Livewire e la simulazione dei prototipi tramite Control Studio 2. Inoltre, permette la generazione di diversi tipi di formati di file per la produzione e la generazione di report della distinta base (Bill of Materials).
Pro- Con un'interfaccia estremamente intuitiva e un set di componenti limitato, è perfetto per gli hobbisti e per chi è appena agli inizi nel campo della progettazione di PCB. Offerto come freeware, si presta ulteriormente agli utenti non professionali.
Contro- limitato alla produzione di PCB a singola faccia e a doppia faccia. Inoltre, manca di un componente di visualizzazione 3D presente in diversi altri pacchetti software.
Come si può vedere dai pacchetti software presentati sopra, per non parlare di tutte le opzioni non riportate qui, i progettisti di PCB non hanno certo carenza di scelta quando si tratta di selezionare un pacchetto di progettazione. Molti dei pacchetti presentati offrono versioni di prova e versioni limitate gratuite, dandoti così la possibilità di provare prima dell’acquisto. Questo è particolarmente utile per i pacchetti commerciali più costosi, che richiedono un notevole impegno finanziario. Alla fine, il pacchetto che scegli dovrebbe riflettere le tue esigenze di progettazione e il tuo budget.
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