
前言
随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展,电子电路的分析与设计方法发生了重大变革。以电子计算机辅助分析与设计(computeraided analysis and design,简称CAA与CAD)为基础的电子设计自动化技术已广泛应用于系统、集成电路、封装与电路板的设计之中。它改变了以手工操作和电路实验为基础的传统设计方法,成为现代电子系统设计的关键技术之一,是电子行业必不可少的工具与手段。
电路及电路板的分析、设计和制造需要有良好的软件和工艺手段。从早期的Tango到目前国内外流行的各种软件,已发展成为行业。在大型计算机、工作站及微机上均有可运行的CAD软件。它们具有功能强、速度快、精度高、容量大、使用方便、价格低廉等优点,受到人们的普遍欢迎。其中Protel是使用得比较广泛的一种软件,特别在个人领域内,有很多开发人员正在使用和开发。OrCAD软件功能较强,很受人们青睐。Cadence的CAD软件以往一般在工作站上使用,在其推出微型机下 Windows版本后,由于其考虑了IC、封装、PCB 之间的相互关系,考虑了高速信号设计,功能和性能很强,有很多电子企业正在使用,所以有很多开发人员对其具有很大兴趣,它的 Allegro 软件正在逐步占据越来越大的市场,具有广阔的应用前景。本书对Protel、OrCAD(已并入Cadence)、Allegro重点加以介绍。
本书从内容上看,大体上可分为四部分。第一部分(第1章)系统介绍电子线路CAD软件的一般概念,介绍了PCB板的生产工艺。第二部分(第2章~第5章)介绍了Protel软件。第三部分(第6章~第9章)介绍了OCAD电子线路CAD软件。第四部分(第10章~第12章)介绍了Alegro及高速PCB设计概念。由于OCAD已是Allegro的一块,所以也可以将第6 章~第12章看成是一个部分。在介绍中,各部分均通过电路举例与习题,系统、深入地讨论和分析各软件的特点和界面,以及具体操作。实例采用一些模拟电路、数字电路和单片机电路,从电子元件外形参数、电气参数开始,经过电路设计、电路输入、生成制板文件等步骤,最终达到完整了解CAD软件和PCB制板的目的。各有关章节中还介绍了约束规则设计,高速信号电路板设计的基本概念,对于现今各种高速、复杂电路板的生产和设计,必有很大学习价值。
绝大部分电子类、IT类专业学生都要接触PCB板,但往往都是到应聘参加工作的时候,企业提出需求,才发现需要这方面的知识。以往教学中,均让学生在实习阶段要使用时自己学习这类知识。目前,在高等教育从精英教育转型为大众教育的形势下,由于学生水平不一,迫切需要这些应用类型教材。编写本书的目的就是使有志于电子信息类工作的学生通过学习和实践,从头至尾逐步掌握自电路图输入、PCB设计、模拟仿真、PCB工艺、高速电路设计基本原理等方面的技术和概念,正确设计和开发PCB电路板,从而具有使用电子系统计算机辅助分析与设计工具的能力,掌握现代电路设计技术与方法∶此外还可以学习、回顾并理解电子线路课程中的内容,结合到具体工作,提高分析问题和解决问题的能力,扩展知识面,为今后从事电路设计和PCB设计,进入电子设计自动化领域打下良好基础。这也是本套教材的一个突出特点。