eng
В 2015 году программе OrCAD – широко известному инструменту для автоматизации проектирования электронных устройств – исполняется 30 лет. Разработчик программы, американская компания Cadence Design Systems, отмечает юбилей масштабным обновлением продукта и выходом новых приложений под брендом OrCAD. В статье речь пойдет о новинках.
Теги: electrical sheme orcad programe printed circuit board печатная плата программа orcad электрическая схема
O
rCAD появился в 1985 году как схемотехнический редактор STD Schematic. Позднее в состав программы вошли редактор топологии Layout, автотрассировщик SPECCTRA, модуль аналого-цифрового моделирования PSpice. В 1999 году программный комплекс OrCAD приобрела компания Cadence Design Systems, у которой в тот момент была собственная разработка – Allegro PCB Designer. В 2009 году было принято решение о переводе OrCAD и Allegro на единую программную платформу с общим редактором топологии, что упростило переход от одной системы к другой.
В настоящее время OrCAD и Allegro входят в единую программную платформу Cadence Silicon Package Board (SPB) и представляют собой полнофункциональное масштабируемое решение для разработки печатных плат разной степени сложности. При необходимости OrCAD PCB Designer можно обновить до версии Allegro PCB Designer без потери данных, так как трансляции не требуется – форматы библиотек и проектов одинаковы.
На протяжении 30 лет программа OrCAD активно развивалась. Ее возможности значительно расширились благодаря технологиям Allegro. В этом году выходит новая версия OrCAD PCB Designer 16.6–2015, функционал которой будет на уровне базовой версии Allegro PCB Designer. Это означает поддержку широкого набора инструментов для трассировки высокоскоростных проектов. В системе ограничений Constrain Manager станут доступны такие правила, как Min/Max Propagation Delay, Relative Propagation Delay, Net Schedule, Impedance и др. Появится возможность контроля этих правил в режиме реального времени с динамической шкалой изменения трасс по длине (рис.1). Будут доступны новый режим Shape Edit с множеством функций по редактированию полигонов, новая функция по размещению массива переходных отверстий с гибкими настройками. Все эти и другие функции, ранее доступные только пользователям Allegro PCB Designer, войдут в состав OrCAD PCB Designer Professional 16.6-2015. Помимо этого Cadence расширяет возможности OrCAD за счет выпуска новых программ.
Component Information Portal
Ключевой инструмент для работы с базой данных (БД) электронных компонентов – OrCAD Capture CIS (Component Information System). Эта система позволяет вести общую локальную БД компонентов предприятия, создавать схему на основе проверенных компонентов, генерировать точный перечень элементов и спецификацию. Система OrCAD CIS успешно внедряется многими ведущими отечественными и зарубежными предприятиями.
Сейчас компания Cadence выводит на рынок новый продукт: OrCAD Component Information Portal (CIP). Эта программа предназначена для администрирования, контроля и наполнения БД OrCAD CIS. В ее состав входит система управления правами доступа к редактированию атрибутов компонентов, ведения истории изменения и учета новых версий. Важнейшая функция CIP – возможность заполнения карточки атрибутов компонентов напрямую из онлайн-каталогов ведущих поставщиков электрорадиоизделий (ЭРИ) – Farnel, Digi-Key, Mouser, Arrow и др. (рис.2).
Через CIP администраторы БД могут проводить необходимые проверки компонентов на целостность и достоверность данных, устанавливать статус компонентов – утвержденные, находящиеся на проверке или готовые к применению. Для создания новых компонентов через CIP можно запустить OrCAD Library Builder. OrCAD CIP работает как напрямую в OrCAD Capture CIS, так и через стандартные интернет-браузеры (IE, Chrome, Firefox и др.). Модуль OrCAD CIP Importer позволит синхронизировать инженерную БД компонентов в OrCAD Capture CIS с БД компонентов в системе документооборота. Это готовое решение для двусторонней передачи данных между OrCAD Capture CIS и системами ERP/PDM/PLM для организации общей инфраструктуры и интеграции бизнес-процессов.
OrCAD Capture Constraint System
В текущем году выходит новая система ограничений OrCAD Capture Constraint System (CCS) для схемотехнического редактора OrCAD Capture. Эта система в OrCAD Capture CIS будет доступна в виде новой функциональной панели и дополнительного интерфейса для ввода правил проектирования топологии на схеме (рис.3).
В OrCAD CCS будет легко управлять различными видами ограничений: физическими (Physical), пространственными (Spacing), электрическими (Electrical) и др. Ограничения, переданные в OrCAD PCB Editor, через Constraint Manager управляют трассировкой. Следовательно, разработчики смогут оказывать влияние на трассировку наиболее важных цепей и компонентов, так как трассировка будет выполняться на основе заданных ими ограничений.
OrCAD Sigrity ERC
Новый программный модуль для проверки электрических характеристик топологии OrCAD Sigrity ERC (рис.4) – это результат объединения компаний Cadence и Sigrity. После покупки компании Sigrity в 2012 году Cadence значительно усилила свои позиции на рынке программных средств анализа целостности сигналов (signal integrity, SI) и цепей питания (power integrity, PI). Интеграция средств разработки печатных плат OrCAD/Allegro и технологий моделирования Sigrity значительно ускоряет разработку сложных устройств.
OrCAD Sigrity ERC – это комплекс онлайн-проверок конструкции платы при прохождении высокоскоростных сигналов. При этом не требуется подключение сигнальных моделей к устройствам на плате. Проверка проходит на завершающем этапе трассировки и позволяет выявлять потенциальные проблемы с качеством сигнала до полноценного и всестороннего анализа в Cadence Allegro Sigrity SI/PI. С помощью OrCAD Sigrity ERC можно определить, на каком участке проводника есть отклонения от импеданса, где коэффициент взаимного влияния соседних трасс усиливается, где возникли проблемы с возвратными токами и межслойными переходами сигнала и т. д. Это даст инженеру возможность скорректировать топологию цепей до передачи платы на производство и тестирование.
OrCAD Panel Editor
В прошлом году на рынке появилась новая программа для подготовки документации OrCAD Documentation Editor (DE) [1], которая в значительной степени автоматизирует процесс создания документации и внесения изменений. Если раньше на это уходило до 20–40% рабочего времени, то теперь благодаря OrCAD DE не более 3–5%. В этом году выходит обновление для OrCAD DE. Кроме того, весной 2015 появилась новая программа OrCAD Panel Editor для подготовки документации на монтажные панели печатных плат (рис.5). Создание панели, состоящей из нескольких заготовок печатной платы, – стандартная технология в масштабе от мелкосерийного до массового производства. В результате ее применения снижаются затраты и повышается эффективность работы.
Не все системы ECAD поддерживают функцию панелизации платы. Но данная функция бывает необходима перед передачей проекта на производство, чтобы учесть все особенности проекта. Помимо собственно мультиплицирования платы, дизайн панели должен учитывать конструкционные и технологические элементы, такие как: крепежные отверстия по краям, скрайбирование, перфорационные отверстия ("мышиные укусы"), фрезеровка, расстояние до печатного рисунка, выступающие за край платы компоненты. На реализацию всех требований к дизайну панели в существующих САПР потребуется значительное время или задуманное просто окажется невозможно.
OrCAD Panel Editor решает указанные задачи. Программа содержит во многом уникальные инструменты для автоматизации создания чертежа панели печатной платы. Документация формируется буквально на лету – путем загрузки базы проекта прямо из OrCAD/Allegro PCB Editor. Все элементы чертежа связаны между собой, но главное – напрямую с данными PCB Editor, к которым относятся виды панели, детали, технические требования, таблица сверловки, перечень элементов и их спецификация и др. Результатом работы программы является электронный пакет документов для производства, монтажа и тестирования, содержащий всю необходимую информацию.
OrCAD DFM Checker
Проверка проекта на технологичность для производства и монтажа – неотъемлемая часть этапа разработки. Исправление ошибки на производстве потребует много времени и может стоить очень дорого. Избежать таких потерь удается, если проект соответствует требованиям технологии производства. Новый продукт OrCAD DFM Checker (рис.6) – это модуль, встраиваемый в OrCAD PCB Editor, который позволит выявить и устранить потенциальные производственные ошибки, такие как:
• недостаточная ширина гарантийного пояска контактных площадок у выводов компонентов и переходных отверстий;
• потенциальные места образования ловушек для припоя и перемычек;
• медные заусенцы и отверстия на выводах;
• критически малое расстояние между маской и трассой.
Обнаружить наличие этих и других проблем было сложно или невозможно в стандартной системе проверки проектных норм (Design Rule Checks, DRC). Теперь при помощи OrCAD DFM Checker это не составляет труда. Инженер оптимизирует конструкцию согласно требованиям производства и монтажа. Настройки проверок можно сохранить для разных производств и использовать как шаблоны при анализе новых проектов в OrCAD DFM Checker.
Помимо новых приложений, компания Cadence планирует выпустить обновления для продуктов, которые появились в 2014 году [2, 3, 4]. Уже вышла очередная версия OrCAD Library Builder [5] с обновленным и улучшенным интерфейсом, которая позволяет создавать библиотеки путем прямого чтения и распознавания документов в формате PDF (Datasheets). Предусмотрена также функция создания посадочных мест с широким набором готовых калькуляторов в соответствии с требованиями IPC-7351. К посадочному месту генерируется готовая 3D-модель компонента в формате STEP для ускоренного обмена данными с MCAD-системами.
На подходе обновление для OrCAD Engineering Data Management – приложения, необходимого для совместной работы группы разработчиков в среде OrCAD/Allegro [6]. OrCAD Engineering Data Management – полноценная система управления данными при совместном доступе. Она обеспечивает общее хранилище библиотек и проектов, контроль прав доступа, повторное использование проектных решений, блокировку контрольных версий и выпуск новых вариантов проектов с перечнем изменений, отслеживание причин, времени и авторов изменений, времени работы и др. Очередная версия предусматривает возможности по управлению файлами PCB Editor, списками цепей, Gerber-файлами и др.
Новые и ранее выпущенные приложения под брендом OrCAD, благодаря тесной интеграции, составляют единый маршрут разработки библиотек, моделирования электрических схем, создания печатных плат и анализа целостности сигналов.
Литература
1. Сергеев А.В. Автоматизированная подготовка документации в OrCAD Documentation Editor // Современная электроника. 2015, № 3.
2. www.orcad.com
3. www.orcadmarketplace.com
4. www.cadence.com
5. Сергеев А.В. OrCAD LibraryBuilder: новая программа для создания библиотек компонентов // Современная электроника, 2014, № 7.
6. Сергеев А.В. Групповая разработка проектов в OrCAD Engineering Data Management. – Современная электроника, 2015, № 5.
rCAD появился в 1985 году как схемотехнический редактор STD Schematic. Позднее в состав программы вошли редактор топологии Layout, автотрассировщик SPECCTRA, модуль аналого-цифрового моделирования PSpice. В 1999 году программный комплекс OrCAD приобрела компания Cadence Design Systems, у которой в тот момент была собственная разработка – Allegro PCB Designer. В 2009 году было принято решение о переводе OrCAD и Allegro на единую программную платформу с общим редактором топологии, что упростило переход от одной системы к другой.
В настоящее время OrCAD и Allegro входят в единую программную платформу Cadence Silicon Package Board (SPB) и представляют собой полнофункциональное масштабируемое решение для разработки печатных плат разной степени сложности. При необходимости OrCAD PCB Designer можно обновить до версии Allegro PCB Designer без потери данных, так как трансляции не требуется – форматы библиотек и проектов одинаковы.
На протяжении 30 лет программа OrCAD активно развивалась. Ее возможности значительно расширились благодаря технологиям Allegro. В этом году выходит новая версия OrCAD PCB Designer 16.6–2015, функционал которой будет на уровне базовой версии Allegro PCB Designer. Это означает поддержку широкого набора инструментов для трассировки высокоскоростных проектов. В системе ограничений Constrain Manager станут доступны такие правила, как Min/Max Propagation Delay, Relative Propagation Delay, Net Schedule, Impedance и др. Появится возможность контроля этих правил в режиме реального времени с динамической шкалой изменения трасс по длине (рис.1). Будут доступны новый режим Shape Edit с множеством функций по редактированию полигонов, новая функция по размещению массива переходных отверстий с гибкими настройками. Все эти и другие функции, ранее доступные только пользователям Allegro PCB Designer, войдут в состав OrCAD PCB Designer Professional 16.6-2015. Помимо этого Cadence расширяет возможности OrCAD за счет выпуска новых программ.
Component Information Portal
Ключевой инструмент для работы с базой данных (БД) электронных компонентов – OrCAD Capture CIS (Component Information System). Эта система позволяет вести общую локальную БД компонентов предприятия, создавать схему на основе проверенных компонентов, генерировать точный перечень элементов и спецификацию. Система OrCAD CIS успешно внедряется многими ведущими отечественными и зарубежными предприятиями.
Сейчас компания Cadence выводит на рынок новый продукт: OrCAD Component Information Portal (CIP). Эта программа предназначена для администрирования, контроля и наполнения БД OrCAD CIS. В ее состав входит система управления правами доступа к редактированию атрибутов компонентов, ведения истории изменения и учета новых версий. Важнейшая функция CIP – возможность заполнения карточки атрибутов компонентов напрямую из онлайн-каталогов ведущих поставщиков электрорадиоизделий (ЭРИ) – Farnel, Digi-Key, Mouser, Arrow и др. (рис.2).
Через CIP администраторы БД могут проводить необходимые проверки компонентов на целостность и достоверность данных, устанавливать статус компонентов – утвержденные, находящиеся на проверке или готовые к применению. Для создания новых компонентов через CIP можно запустить OrCAD Library Builder. OrCAD CIP работает как напрямую в OrCAD Capture CIS, так и через стандартные интернет-браузеры (IE, Chrome, Firefox и др.). Модуль OrCAD CIP Importer позволит синхронизировать инженерную БД компонентов в OrCAD Capture CIS с БД компонентов в системе документооборота. Это готовое решение для двусторонней передачи данных между OrCAD Capture CIS и системами ERP/PDM/PLM для организации общей инфраструктуры и интеграции бизнес-процессов.
OrCAD Capture Constraint System
В текущем году выходит новая система ограничений OrCAD Capture Constraint System (CCS) для схемотехнического редактора OrCAD Capture. Эта система в OrCAD Capture CIS будет доступна в виде новой функциональной панели и дополнительного интерфейса для ввода правил проектирования топологии на схеме (рис.3).
В OrCAD CCS будет легко управлять различными видами ограничений: физическими (Physical), пространственными (Spacing), электрическими (Electrical) и др. Ограничения, переданные в OrCAD PCB Editor, через Constraint Manager управляют трассировкой. Следовательно, разработчики смогут оказывать влияние на трассировку наиболее важных цепей и компонентов, так как трассировка будет выполняться на основе заданных ими ограничений.
OrCAD Sigrity ERC
Новый программный модуль для проверки электрических характеристик топологии OrCAD Sigrity ERC (рис.4) – это результат объединения компаний Cadence и Sigrity. После покупки компании Sigrity в 2012 году Cadence значительно усилила свои позиции на рынке программных средств анализа целостности сигналов (signal integrity, SI) и цепей питания (power integrity, PI). Интеграция средств разработки печатных плат OrCAD/Allegro и технологий моделирования Sigrity значительно ускоряет разработку сложных устройств.
OrCAD Sigrity ERC – это комплекс онлайн-проверок конструкции платы при прохождении высокоскоростных сигналов. При этом не требуется подключение сигнальных моделей к устройствам на плате. Проверка проходит на завершающем этапе трассировки и позволяет выявлять потенциальные проблемы с качеством сигнала до полноценного и всестороннего анализа в Cadence Allegro Sigrity SI/PI. С помощью OrCAD Sigrity ERC можно определить, на каком участке проводника есть отклонения от импеданса, где коэффициент взаимного влияния соседних трасс усиливается, где возникли проблемы с возвратными токами и межслойными переходами сигнала и т. д. Это даст инженеру возможность скорректировать топологию цепей до передачи платы на производство и тестирование.
OrCAD Panel Editor
В прошлом году на рынке появилась новая программа для подготовки документации OrCAD Documentation Editor (DE) [1], которая в значительной степени автоматизирует процесс создания документации и внесения изменений. Если раньше на это уходило до 20–40% рабочего времени, то теперь благодаря OrCAD DE не более 3–5%. В этом году выходит обновление для OrCAD DE. Кроме того, весной 2015 появилась новая программа OrCAD Panel Editor для подготовки документации на монтажные панели печатных плат (рис.5). Создание панели, состоящей из нескольких заготовок печатной платы, – стандартная технология в масштабе от мелкосерийного до массового производства. В результате ее применения снижаются затраты и повышается эффективность работы.
Не все системы ECAD поддерживают функцию панелизации платы. Но данная функция бывает необходима перед передачей проекта на производство, чтобы учесть все особенности проекта. Помимо собственно мультиплицирования платы, дизайн панели должен учитывать конструкционные и технологические элементы, такие как: крепежные отверстия по краям, скрайбирование, перфорационные отверстия ("мышиные укусы"), фрезеровка, расстояние до печатного рисунка, выступающие за край платы компоненты. На реализацию всех требований к дизайну панели в существующих САПР потребуется значительное время или задуманное просто окажется невозможно.
OrCAD Panel Editor решает указанные задачи. Программа содержит во многом уникальные инструменты для автоматизации создания чертежа панели печатной платы. Документация формируется буквально на лету – путем загрузки базы проекта прямо из OrCAD/Allegro PCB Editor. Все элементы чертежа связаны между собой, но главное – напрямую с данными PCB Editor, к которым относятся виды панели, детали, технические требования, таблица сверловки, перечень элементов и их спецификация и др. Результатом работы программы является электронный пакет документов для производства, монтажа и тестирования, содержащий всю необходимую информацию.
OrCAD DFM Checker
Проверка проекта на технологичность для производства и монтажа – неотъемлемая часть этапа разработки. Исправление ошибки на производстве потребует много времени и может стоить очень дорого. Избежать таких потерь удается, если проект соответствует требованиям технологии производства. Новый продукт OrCAD DFM Checker (рис.6) – это модуль, встраиваемый в OrCAD PCB Editor, который позволит выявить и устранить потенциальные производственные ошибки, такие как:
• недостаточная ширина гарантийного пояска контактных площадок у выводов компонентов и переходных отверстий;
• потенциальные места образования ловушек для припоя и перемычек;
• медные заусенцы и отверстия на выводах;
• критически малое расстояние между маской и трассой.
Обнаружить наличие этих и других проблем было сложно или невозможно в стандартной системе проверки проектных норм (Design Rule Checks, DRC). Теперь при помощи OrCAD DFM Checker это не составляет труда. Инженер оптимизирует конструкцию согласно требованиям производства и монтажа. Настройки проверок можно сохранить для разных производств и использовать как шаблоны при анализе новых проектов в OrCAD DFM Checker.
Помимо новых приложений, компания Cadence планирует выпустить обновления для продуктов, которые появились в 2014 году [2, 3, 4]. Уже вышла очередная версия OrCAD Library Builder [5] с обновленным и улучшенным интерфейсом, которая позволяет создавать библиотеки путем прямого чтения и распознавания документов в формате PDF (Datasheets). Предусмотрена также функция создания посадочных мест с широким набором готовых калькуляторов в соответствии с требованиями IPC-7351. К посадочному месту генерируется готовая 3D-модель компонента в формате STEP для ускоренного обмена данными с MCAD-системами.
На подходе обновление для OrCAD Engineering Data Management – приложения, необходимого для совместной работы группы разработчиков в среде OrCAD/Allegro [6]. OrCAD Engineering Data Management – полноценная система управления данными при совместном доступе. Она обеспечивает общее хранилище библиотек и проектов, контроль прав доступа, повторное использование проектных решений, блокировку контрольных версий и выпуск новых вариантов проектов с перечнем изменений, отслеживание причин, времени и авторов изменений, времени работы и др. Очередная версия предусматривает возможности по управлению файлами PCB Editor, списками цепей, Gerber-файлами и др.
Новые и ранее выпущенные приложения под брендом OrCAD, благодаря тесной интеграции, составляют единый маршрут разработки библиотек, моделирования электрических схем, создания печатных плат и анализа целостности сигналов.
Литература
1. Сергеев А.В. Автоматизированная подготовка документации в OrCAD Documentation Editor // Современная электроника. 2015, № 3.
2. www.orcad.com
3. www.orcadmarketplace.com
4. www.cadence.com
5. Сергеев А.В. OrCAD LibraryBuilder: новая программа для создания библиотек компонентов // Современная электроника, 2014, № 7.
6. Сергеев А.В. Групповая разработка проектов в OrCAD Engineering Data Management. – Современная электроника, 2015, № 5.
Отзывы читателей
