Проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ в радиотехнике (стр. 3 из 3)

5. Какие программы сквозного проектирования радиотехнических устройств вы знаете?

Одними из важных средств современной организации труда являются системы автоматизированного проектирования (САПР), ориентированные на подготовку чертежей, составление спецификаций, перечней элементов, схем, разводку печатных плат, моделирование процессов в аналоговых и цифровых цепях и т.д. Как правило, САПР имеют развитые библиотеки данных, что практически исключает обращение к литературе и создает удобства пользователю.

Типовая радиотехническая САПР обеспечивает возможности:

· визуализации и вывода изображения,

· графического редактирования,

· измерения на изображениях,

· текстового редактирования,

· работы с базами данных объектов,

· работы с библиотеками графических объектов и текстов,

· подготовки технической документации,

· моделирования работы объектов,

· программирования функций с помощью встроенного языка,

· использования системных функций.

Указанные возможности обеспечиваются программными средствами САПР и требуют от пользователя минимальных навыков работы на ПЭВМ.

Рассмотрим основные особенности этой наиболее распространенной программы САПР и порядок работы с ней применительно к деятельности радиоинженера.

Сведения о программе Orcad

Пакет программ Orcad фирмы Cadence обеспечивает полный цикл проектирования многослойных печатных плат с размещением элементов в интерактивном режиме и использованием сервисных средств.

Пакет программ включает в себя семь современных продуктов:

· OrcadCapture – редактор электронных схем с библиотеками элементов,

· OrcadCaptureCISOption – редактор электронных схем с доступом к информационной системе по компонентам и средствами ведения баз данных;

· PspiceA/D - программа моделирования и верификации аналоговых и цифровых устройств с базовым комплектом библиотек,

· PspiceOptimizer – параметрическая оптимизация аналого-цифровых устройств;

· Pspice Advanced Analysis – углубленныйанализсхем;

· OrcadLayoutPlus - интегрированный пакет проектирования многослойных печатных плат,

· Specctra 6U – программа автоматизации проектирования печатных плат.

Редактор электронных схем OrcadCapture, который позволяет выполнять построение структурных, функциональных и электрических схем путем размещения и соединения пользователем условных графических изображений элементов, хранящихся в соответствующих библиотеках. Программа поддерживает режимы работы со стандартными форматами листов от A0 до А4.

Программа может работать в любом из графических стандартов, используемых в IBM совместимых компьютерах. Предусмотрено размещение компонентов, их вращение, зеркальное отображение, соединение проводниками и шинами, нанесение прерывистых линий, меток и текстовых обозначений, выделение отдельных частей схем в виде блоков, передвижение их и элементов по экрану, копирование, удаление, изменение масштаба, поиск элементов по имени и т.д. Широко используется возможность работы с макросхемами, библиотечными файлами, принтером и графопостроителем, манипулятором типа «мышь». Возможно создание новых библиотечных описаний графических обозначений с помощью соответствующего языка.

Структура системы P-CAD

В настоящее время система P-CAD позволяет проводить сквозное проектирование аналоговых, цифровых и аналого-цифровых устройств. Она состоит из нескольких основных модулей и ряда вспомогательных программ. Заметим, что материал данной книги ориентирован на конструкторов, поэтому программа моделирования схем, также входящая в состав пакета, здесь не рассматривается, тем более что она представляет собой абсолютно автономный модуль.

Кратко рассмотрим назначение составных частей системы.

Возможности системы P-CADпри проектировании печатных плат

Система P-CAD 2004 выполняет полный цикл проектирования печатных плат, а именно:

· графический ввод электрических схем;

· смешанное аналого-цифровое моделирование на основе ядра SPICE3;

· упаковку схемы на печатную плату;

· ручное и интерактивное размещение компонентов;

· ручную, интерактивную и автоматическую трассировку проводников;

· контроль ошибок в схеме и печатной плате;

· выпуск документации;

· анализ целостности сигналов и перекрестных искажений;

· подготовку файлов Gerber и NCDrill для производства печатных плат;

· подготовку библиотек символов, топологических посадочных мест и моделей компонентов.

Система P-CAD обладает при вводе схемы и проектировании печатной платы следующими возможностями:

· 32-разрядная база данных;

· "горячая" связь между редактором плат и схемным редактором (DDEHotlinks);

· возможность прямой и обратной коррекции схемы и платы (ЕСО).

Для схемы:

· минимальный шаг сетки 0,1 мил в английской системе и 0,001 мм в метрической. Систему единиц можно изменить на любой фазе проекта;

· до 20 000 компонентов в одной библиотеке;

· до 99 открытых библиотек. Библиотеки можно открывать по мере необходимости;

· до 64 000 цепей в проекте;

· до 10 000 выводов в компоненте;

· до 5000 секций в компоненте;

· до 2000 символов в атрибуте и в текстовой строке;

· до 20 символов в имени вывода, имени цепи, позиционном обозначении вывода (пробелы, знаки табуляции, точки и скобки не допускаются);

· до 30 символов в имени типа компонента (пробелы и знаки табуляции не допускаются);

· до 30 символов в позиционном обозначении компонента (символы кириллицы, пробелы, знаки табуляции, точка и точка с запятой не допускаются);

· до 999 страниц схем, максимальный размер листа 60x60 дюймов;

· дискретность угла поворота компонента в схеме 90°.

Для платы: максимальный размер проектируемой печатной платы 60x60 дюймов;

· до 999 слоев на печатной плате, из них 11 слоев предварительно определены;

· неограниченное количество компонентов в проекте; не более 64 000 типов контактных площадок в проекте; ширина трассы до 1 см (394 мил); минимальный угол поворота объекта на плате 0,1°;

· контактные площадки 11 форм, возможность создавать контактные площадки произвольной полигональной формы;

· контроль соблюдения зазоров и полноты разводки ПП.

6. Каково назначение элементов меню пиктограмм программы SystemView?

Работа с программой SystemView происходит в основных двух окнах.

На рисунке показано окно формирования задания на анализ радиотехнической системы (в дальнейшем будем называть его системным окном). Для экономии места внутри рабочего окна дана расшифровка главных условных обозначений операций (пиктограмм).

Практическое задание.

С помощью выбранной студентом прикладной программы нарисовать схему устройства, проектируемого по дисциплине «Схемотехника».

По дисциплине «Схемотехника» проектировался импульсный усилитель и источник питания. Для рисования электрической принципиальной схемы была использована программа SPlan.

Рисунок 1. Принципиальная схема импульсного усилителя:

Рисунок 2. Принципиальная схема источника питания.