面對不斷來自客戶和競爭對手的壓力，PCB設計人員必須及時做出產(chǎn)品。在步調如此快速的環(huán)境中，產(chǎn)品規(guī)劃與實作極為重要，實作問題必須積極處理，不過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)劃階段的一個重要步驟就是設計的建立和驗證，電子與印刷電路板(PCB)電腦模擬，是設計驗證的重要部份。IC 廠商推出各種工具可供模擬之用，IC 廠商開發(fā)許多能夠因應 PCB設計人員需求的工具，協(xié)助客戶積極達成目標，這些工具包括類比電路、數(shù)位電路及電路板設計工具。

 

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

圖一 電源供應設計工具提供整體設計的輔助元件 (1)

 

電源供應設計工具讓使用者以所需的規(guī)格，和適當?shù)?IC 零件編號，開始建立自己的設計，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、接點溫度上限、電路效率及電路回路穩(wěn)定性。由于 PCB設計人員采用實驗用電路板，因此大多數(shù)電源供應設計軟件均提供材料表 (BOM) 與配置建議。類比濾波器設計軟件也有助于 PCB設計人員進行作業(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 類比濾波器設計程式，這些工具能夠將繁復的濾波器計算工作交由電腦處理。

 

濾波器設計軟件套件通?？梢栽O計部份或全部的低通 (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。

 

手動或透過設計軟件建立設計之后，即可運用 SPICE 模擬器進行驗證和調整。德州儀器 TINA-TITM (1)的 SPICE 模擬器，可協(xié)助設計和評估多個子電路在應用中的效能 (圖一)。圖二 顯示需要找出兩個濾波器增益在整個頻率的差異。

圖二 SPICE 模擬比較兩個低通濾波器電路的頻率效能

 

類比電路 SPICE 巨集模型庫、I/O 緩沖資訊規(guī)格 (IBIS) 及結合掃描描述語言 (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，而且有各種計算工具可以下載。

 

概括來說，PCB設計人員可以運用許多工具，順利完成設計規(guī)劃和建立程序。雖然這些工具提供的數(shù)據(jù)無法免除實驗用電路板階段的進行，不過可以提供確實可行的合格解決方案，最終達到縮短上市時程的效果。