原理图设计:xDx Designer
PCB设计:PADS Standard Plus
PCB设计:PADS Professional
PCB设计:Xpedition
FPGA/PCB一体化设计:I/O Designer
FPGA HDL仿真:ModelSim
FPGA HDL仿真:Questa
PCB信号完整性/电磁兼容性:Hyperlynx
PCB信号完整性/电磁兼容性:Hyperlynx DRC
PCB可制造性分析:Valor
电子/结构热分析:FloTHERM
电子/结构热分析:FloEFD
电子/结构热分析:FloTHERM XT
热阻测试仪:T3Ster
功率循环测试仪:Power Tester
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PADS Professional

——PADS发展历程中的一次重大变革


概述

随着电子设计技术的不断发展,单纯的电路板绘制工具已经不能满足电子设计人员的需求。通常在电路板设计过程中,设计人员需要身兼数职,掌握多种技能才能完成项目开发,包括创建元器件库、原理图逻辑设计、PCB布局布线、仿真验证、生产数据文件输出以及整机装配等工作。



Mentor Graphics公司为电子设计人员推出了功能全面、性价比极高的电路板设计套件PADS Professional,提供元件库创建和管理、原理图设计、PCB设计、3D可视化及规则检查、生产数据输出、信号完整性仿真、数模混合仿真、板级热分析等完整的电子电路设计仿真功能。



元器件库及管理
基于“创建即正确”的建库方法学,PADS Professional采用中心库管理方式,在建库过程中能自动对符号、封装、焊盘、器件等对应关系进行校对,只有创建正确的元器件库才能进入中心库使用,为后续的原理图和PCB开发节约了大量时间。而且对元件库、符号库、PCB封装库、焊盘库等的操作均需在中心库管理工具中完成,避免了对库文件的直接操作而导致整个库结构和单元信息的完整性和正确性被破坏。


自带的Starter Library包含数量众多的元器件库,能使设计人员既节约大量的建库时间,并且还能通过PartQuest网站下载数百万个元器件的资料、PADS格式的符号以及封装库以直接使用。


原理图设计
PADS Professional为设计创建、定义以及设计复用提供了一整套的解决方案。它提供了电路的设计、仿真、元器件的选择、库管理、高速信号完整性分析、项目管理以及团队设计所需的前端环境。


PADS Professional含有的DataBook库管理和器件信息系统为企业元器件库管理提供了完整的解决方案。DataBook使得设计师可以通过局域网从公司庞大的元件信息库中,采用简单查询和复合查询模式,快速搜索到所需的器件并放置到原理图中。同时,DataBook集中库管理模式可以保证设计所用的器件信息的一致性、完备性和最新库信息同步。DataBook支持自动更新功能以及验证功能,保证设计的正确无误。


约束管理
PADS Professional采用前后端统一的约束管理器,可以在原理图或者PCB阶段设定复杂的规则约束,包括差分线信号定义、等长线定义、拓扑结构定义、线宽及间距定义、区域规则定义等高速电路设计必备的规则。表格式的操作界面便于设计人员查看和修改,并且能将违背规则的网络用颜色标注,整个电路板的设计状况一目了然。


PCB设计
PADS Professional包含交互式布线、高速布线、高密度布线功能,可轻松应对当今电子设计的各种挑战,诸如高速差分信号布线、蛇形网络布线、圆弧布线等。



其中特有的Sketch智能布线功能,可以通过笔画命令快速完成自动布线。设计师只需要简单地自定义布线路径,即可自动完成布线,布线速度快、质量高,可提高布线效率超过50%,且布线效果能够媲美经验丰富的PCB布线工程师。



层次化的布局方式,设计师先根据整体需求分模块放置各个电路部分,然后再细化每块电路的布局。PADS Professional会自动根据模块内所含器件的尺寸和数量计算所需的布局空间,并且将模块间的互联用总线表示出来。


 



信号完整性仿真
PADS Professional采用HyperLynx SI作为信号完整性仿真工具,包括前仿真规划、设计空间探测、设计约束生成和后仿真设计验证功能。HyperLynx在全球信号完整性分析占据了超过40%的市场份额,长期位于行业第一。


布局布线前原理阶段的设计仿真,也称为高速设计的前仿真,PADS Professional提供强大的传输线分析以及信号完整性分析功能,根据电路的连接关系以及元器件模型可以深入考察不同叠层结构、不同拓扑结构、不同布线方式以及不同的布线参数情况下信号质量的情况,据此获得改善板级系统性能和质量可靠性的相关策略和约束规则。



PCB布局布线后的信号完整性分析称为后仿真,能够对电路板设计进行仿真验证,包括考虑过孔、走线换层、封装焊盘等PCB设计的影响。


其中串扰分析功能采用内置的电磁场分析工具和耦合方式模拟仿真器,可以进行多个高速信号之间的串扰分析。既可以进行正向的串扰分析,也可以进行反向的串扰分析。



数模混合仿真
PADS Professional可依据设计人员的实际仿真需要提供可扩展的板级仿真解决方案,满足用同一个设计原理图既能够作为PCB设计的输入也可以作为数模混合仿真的输入,从而减少仿真周期,提高仿真效率。


PADS Professional具有很高的仿真性能,并且收敛速度极快。其仿真内核可实现时域、频域、直流工作点、参数扫描、噪声与失真分析。也支持广泛的高级分析特性:蒙特卡洛分析和自建分布的最坏情况模拟等统计分析方法。大量仿真模型满足仿真实际设计的需要,设计工程师可以修改库中的元器件参数来满足设计要求,也可以根据模板来建立自己的仿真模型。




板级热分析

PADS Professional可以对印刷电路板的热效应进行准确、可靠的分析。通过确定印刷电路板的温度及其梯度,器件和焊点的温度,设计师可以方便地确定设计中潜在的散热及可靠性问题。由于采用了局部变步长的有限元微分算法,与传统的有限元算法相比,其计算速度大大提高。针对热传导,对流和辐射情况,PADS Professional可建立复杂的三维气流与热场模型,并考虑器件上是否加装了散热片,芯片风扇及导热垫等散热装置。



生产数据准备及输出

生产总是和PCB设计结合的很紧密,通常设计师不得不采用多个应用程序用于生产准备数据。PADS Professional提供了一个综合的生产数据生成和验证环境,设计人员可以在单板或拼板级别上控制生产数据,确保了设计和生产数据的一致性。内嵌的拼板生成和编辑环境,可生成基于拼板级数据库的生产数据。电路板可加工性分析可以在设计阶段对印制板进行工艺检查,提高电路板成品率及可靠性。



设计数据版本管理

设计数据的版本管理对于产品开发非常重要,PADS Professional采用的自动归档技术允许设计人员通过自动备份或者手动备份方式对设计数据进行版本管理。而且还能对进入数据池的设计文件进行版本比较,快速找出不同版本之间的差异。



易用性与兼容性

PADS Professional提供了包括中文在内的多国语言版本,全中文的菜单与界面能够大大减少设计师学习软件所需花费的时间。



开放的PADS Professional设计流程提供了对多种数据的转换导入接口,包括OrCAD/Allegro、Protel/Aliutm Designer、Xpedition、Zuken等格式。


PADS Professional还为设计人员提供了可扩展的功能选项:


  1. 射频电路设计功能选项

  2. DDR及电源完整性分析功能选项

  3. 设计规则检查功能选项

  4. 轻量化数据浏览及检视功能选项

  5. FPGA与PCB一体化设计功能选项

  6. ECAD与MCAD一体化设计功能选项




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