專業(yè)的電子設(shè)計(jì)師們?cè)?a target="_blank">電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。沒(méi)有電路板,所有這些半導(dǎo)體都沒(méi)有意義,它們將無(wú)法為我們提供現(xiàn)代化的產(chǎn)品體驗(yàn)。盡管PCB設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中至關(guān)重要,但在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具方面,他們?nèi)匀惶幱诹觿?shì)。PCB設(shè)計(jì)軟件非常適合構(gòu)建物理布局,但其功能在擴(kuò)展為完整的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)套件方面進(jìn)展緩慢。隨著PCB設(shè)計(jì)師持續(xù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著積極作用,業(yè)界可以做些什么來(lái)支持他們?在 Altium,我們逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)注系統(tǒng)級(jí)別并創(chuàng)建各種工具,讓設(shè)計(jì)人員更多地參與整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。各自獨(dú)立工作的工程時(shí)代已經(jīng)結(jié)束,當(dāng)今最成功的產(chǎn)品都是在協(xié)作過(guò)程中構(gòu)建的。
除了PCB之外,產(chǎn)品設(shè)計(jì)還涉及什么?
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理念應(yīng)該是顯而易見(jiàn)的:它是從整體上考慮整個(gè)系統(tǒng),并且通過(guò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中主要元件之間的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。例如,外殼和 HMI 元素推動(dòng) PCB 上的布局以及 EE 的元件選擇,電路板和連接器的數(shù)量推動(dòng)著線束需求,仿真結(jié)果會(huì)影響元件的布置方式和材料的選擇……可能的工程關(guān)系列表系統(tǒng)顯然可以很長(zhǎng)。
外殼
盡管PCB及其元件負(fù)責(zé)創(chuàng)建所需的用戶體驗(yàn),但外殼是用戶將與之交互的對(duì)象。因此,外殼必須讓用戶體驗(yàn)無(wú)障礙,并且需要具有令人愉悅的美感。它還需要將所有元件和子系統(tǒng)裝到單個(gè)封裝中,這個(gè)簡(jiǎn)單的要求開(kāi)始對(duì)PCB布局施加嚴(yán)格的限制。
多板系統(tǒng)
越來(lái)越少的產(chǎn)品依賴于單個(gè)電路板或元件,而且許多產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期中不會(huì)保持不變。許多產(chǎn)品依賴于多個(gè)元件和子系統(tǒng),包括必須以電氣和機(jī)械方式相互連接的多個(gè)PCB。在MCAD應(yīng)用程序中,機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)兩種方式與ECAD協(xié)作者一起工作。
舊方法:將每個(gè)電路板導(dǎo)出為STEP模型,將其共享/通過(guò)電子郵件發(fā)送給MCAD用戶,然后將其導(dǎo)入MCAD應(yīng)用程序以進(jìn)行機(jī)械回溯。
新方法:已集成的ECAD/MCAD協(xié)作,MCAD用戶可以將所有電路板作為一個(gè)系統(tǒng)訪問(wèn),無(wú)需導(dǎo)出文件。
我們?nèi)匀辉谠S多公司中看到這種情況,電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)師必須相互導(dǎo)出文件,以便了解產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)。Altium 365通過(guò)云配置MCAD CoDesigner擴(kuò)展來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,以便MCAD和ECAD用戶可以通過(guò)安全的在線平臺(tái)直接協(xié)作。
新方法是在電路板之間應(yīng)用邏輯定義,并在PCB CAD工具中實(shí)現(xiàn)機(jī)械約束的可視化。ECAD/MCAD協(xié)作,其中集成了機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)軟件,處理機(jī)械協(xié)作方面的問(wèn)題。不同電路板之間的邏輯定義是全新的,需要在原理圖和PCB布局中進(jìn)行電纜和線束設(shè)計(jì)。
電纜和線束設(shè)計(jì)
當(dāng)您在一個(gè)元件中有多塊電路板時(shí),它們需要以電氣和機(jī)械方式相互連接。線束和電纜是用于連接裝配體中多個(gè)電路板的標(biāo)準(zhǔn)元件。雖然布線可以在3D中進(jìn)行機(jī)械仿真和可視化,但這些連接很少在原理圖中進(jìn)行邏輯定義。這意味著沒(méi)有跨電纜的網(wǎng)絡(luò)連接檢查,并且電氣設(shè)計(jì)師無(wú)法在沒(méi)有外部建模應(yīng)用程序的情況下利用完整產(chǎn)品評(píng)估所需的諸多電氣仿真和驗(yàn)證工具。
由于邏輯定義現(xiàn)在被納入原理圖,用戶可以根據(jù)原理圖編輯器中的邏輯定義驗(yàn)證PCB布局中的網(wǎng)絡(luò)連接。對(duì)于具有多個(gè)電路板和元件的高級(jí)產(chǎn)品,這為ECAD工具內(nèi)基于規(guī)則的設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的維度。線束的邏輯定義不會(huì)改變其在PCB布局中作為機(jī)械元素的角色,并且整個(gè)元件可作為機(jī)械設(shè)計(jì)的一部分用于MCAD應(yīng)用程序。
電源和EMI
任何大規(guī)模生產(chǎn)和銷售的電子設(shè)備都必須通過(guò)排放測(cè)試并獲得認(rèn)證才能被視為合規(guī)。對(duì)于具有許多數(shù)字子系統(tǒng)的高級(jí)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),電源和EMI之間的關(guān)系是一個(gè)特別的痛點(diǎn)。不穩(wěn)定的電源傳輸會(huì)導(dǎo)致輻射和傳導(dǎo)EMI,需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡早識(shí)別這一點(diǎn)。
PCB設(shè)計(jì)人員需要能夠訪問(wèn)其PCB設(shè)計(jì)軟件中的仿真工具,以簡(jiǎn)化模型創(chuàng)建過(guò)程以及迭代和優(yōu)化。從歷史上看,仿真與MCAD用戶合作一樣效率低下:需要模型導(dǎo)出,然后擁有計(jì)算電磁學(xué)博士學(xué)位的人員需要?jiǎng)?chuàng)建設(shè)計(jì)的數(shù)值模型才能運(yùn)行仿真。
診斷電源問(wèn)題的仿真能力應(yīng)該就在PCB布局內(nèi)發(fā)生。PDN分析工具已經(jīng)存在一段時(shí)間,但最新一代的工具不需要用戶退出其PCB編輯器。相反,產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程需要更快的迭代而不依賴于較慢的系統(tǒng)級(jí)仿真:
在布局中工作,設(shè)計(jì)師可以快速識(shí)別許多簡(jiǎn)單的電源問(wèn)題
這些可以在PCB布局內(nèi)進(jìn)行校正,無(wú)需導(dǎo)出模型
需要進(jìn)行全面的系統(tǒng)評(píng)估后,將模型導(dǎo)出并提供給仿真工程師
為了幫助用戶保持高效,EDA工具需要在PCB編輯器中直接集成更多功能。Altium Designer中的新Power Analyzer工具正是提供了這些功能,來(lái)幫助產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)化其評(píng)估和優(yōu)化工作流程。
在Altium Designer中詳細(xì)了解由Keysight提供技術(shù)支持的電源分析器
協(xié)作和團(tuán)隊(duì)合作
為使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)取得成功,每個(gè)人都需要擁有可簡(jiǎn)化溝通的協(xié)作工具。以下是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)需要的一些功能:
任務(wù)管理以及團(tuán)隊(duì)成員分配
與版本控制集成的差異比較和合并功能
在整個(gè)設(shè)計(jì)文檔中進(jìn)行評(píng)論
在安全的云平臺(tái)中訪問(wèn)元件數(shù)據(jù)
整個(gè)PCB設(shè)計(jì)文檔中的評(píng)論功能使協(xié)作貫穿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程和生產(chǎn)階段。
構(gòu)建先進(jìn)技術(shù)的設(shè)計(jì)師可以利用Altium Designer最新版本中行業(yè)最佳的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)功能。團(tuán)隊(duì)成員可以使用Altium 365平臺(tái)進(jìn)行協(xié)作、共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并創(chuàng)建簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)流程。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:【技術(shù)博客】從電子設(shè)計(jì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)
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