面對(duì)不斷來(lái)自客戶和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的壓力，PCB設(shè)計(jì)人員必須及時(shí)做出產(chǎn)品。在步調(diào)如此快速的環(huán)境中，產(chǎn)品規(guī)劃與實(shí)作極為重要，實(shí)作問(wèn)題必須積極處理，不過(guò)許多公司通常不重視，甚至忽略規(guī)劃階段的許多步驟。

 

規(guī)劃階段的一個(gè)重要步驟就是設(shè)計(jì)的建立和驗(yàn)證，電子與印刷電路板(PCB)電腦模擬，是設(shè)計(jì)驗(yàn)證的重要部份。IC 廠商推出各種工具可供模擬之用，IC 廠商開(kāi)發(fā)許多能夠因應(yīng) PCB設(shè)計(jì)人員需求的工具，協(xié)助客戶積極達(dá)成目標(biāo)，這些工具包括類比電路、數(shù)位電路及電路板設(shè)計(jì)工具。

 

一些設(shè)計(jì)工具可用以研判高難度配置的電路拓樸，例如類比開(kāi)關(guān)電源供應(yīng)或類比濾波器設(shè)計(jì)，并提供重要的電路效能規(guī)格。例如德州儀器(TI) SwitcherPro 的電源供應(yīng)設(shè)計(jì)工具線上版本 ，或下載版本可用以建立所需的電源供應(yīng)電路 (圖一)。

圖一 電源供應(yīng)設(shè)計(jì)工具提供整體設(shè)計(jì)的輔助元件 (1)

 

電源供應(yīng)設(shè)計(jì)工具讓使用者以所需的規(guī)格，和適當(dāng)?shù)?IC 零件編號(hào)，開(kāi)始建立自己的設(shè)計(jì)，這些工具也可整體分析已完成電路板的最低與最高效能，以及低耗損元件的效應(yīng)、接點(diǎn)溫度上限、電路效率及電路回路穩(wěn)定性。由于 PCB設(shè)計(jì)人員采用實(shí)驗(yàn)用電路板，因此大多數(shù)電源供應(yīng)設(shè)計(jì)軟件均提供材料表 (BOM) 與配置建議。類比濾波器設(shè)計(jì)軟件也有助于 PCB設(shè)計(jì)人員進(jìn)行作業(yè)，在一些類比 IC 制造商的網(wǎng)站可以找到這類軟件的版本，例如，TI 提供 FilterPro 類比濾波器設(shè)計(jì)程式，這些工具能夠?qū)⒎睆?fù)的濾波器計(jì)算工作交由電腦處理。

 

濾波器設(shè)計(jì)軟件套件通?？梢栽O(shè)計(jì)部份或全部的低通 (low pass)、高通 (high pass)、帶通 (band pass)、帶阻 (陷波，band stop/notch) 及全通 (all pass) 濾波器，而且可定義濾波器規(guī)格與回應(yīng)類型，一旦決定這些變數(shù)，軟件就能夠提供完整的電路，包括輔助元件。

 

手動(dòng)或透過(guò)設(shè)計(jì)軟件建立設(shè)計(jì)之后，即可運(yùn)用 SPICE 模擬器進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。德州儀器 TINA-TITM (1)的 SPICE 模擬器，可協(xié)助設(shè)計(jì)和評(píng)估多個(gè)子電路在應(yīng)用中的效能 (圖一)。圖二 顯示需要找出兩個(gè)濾波器增益在整個(gè)頻率的差異。

圖二 SPICE 模擬比較兩個(gè)低通濾波器電路的頻率效能

 

類比電路 SPICE 巨集模型庫(kù)、I/O 緩沖資訊規(guī)格 (IBIS) 及結(jié)合掃描描述語(yǔ)言 (BSDL)模型都可用于數(shù)位模擬，大多數(shù) IC 制造商的網(wǎng)站都提供所有這些類型的模型，而且有各種計(jì)算工具可以下載。

 

概括來(lái)說(shuō)，PCB設(shè)計(jì)人員可以運(yùn)用許多工具，順利完成設(shè)計(jì)規(guī)劃和建立程序。雖然這些工具提供的數(shù)據(jù)無(wú)法免除實(shí)驗(yàn)用電路板階段的進(jìn)行，不過(guò)可以提供確實(shí)可行的合格解決方案，最終達(dá)到縮短上市時(shí)程的效果。