本文主要记录了作者使用candence allegro16.6版本软件从小白到入门的整个过程,期间遇到了各种奇奇怪怪的问题,作者将遇到的问题,整理成了本篇文章。
本文从纯小白角度,慢慢展开介绍candence allegro PCB工具的使用方法,争取0基础的小伙伴也能看懂,作者也是0基础到入门的。
作者在持续使用该软件,故本文会不定时更新作者在使用中遇到各类奇奇怪怪的问题,本文对 0基础的小伙伴 比较友好。
文章更新过程中可能会有错误或争议,如有错误,也欢迎大佬们指正,作者在此万分感谢。
文章干货满满,希望大家多多点赞支持!谢谢啦!
1、candence allegro软件简介
Cadence其实是一家公司的名字,其官网链接:https://www.cadence.com,Allegro和OrCAD都是该公司旗下的EDA软件(Electronics Design Automation),OrCAD一般用来绘制原理图,Allegro一般用来画PCB。
Cadence是一个总称,旗下包括了各种EDA软件产品,其中最知名的就是Allegro和OrCAD。Allegro是一款专注于PCB(Printed Circuit Board)设计的软件,而OrCAD则是一个包含原理图设计、电路模拟和PCB设计的综合解决方案。
而OrCAD则是一个全面的电子设计套件,涵盖了原理图绘制、电路仿真、PCB布局等多个环节。设计师可以使用OrCAD进行原理图绘制和电路仿真,然后直接转换成Allegro进行PCB设计和布局,实现无缝的设计流程。
总的来说,Cadence、Allegro、OrCAD都是在电子设计领域中非常重要的软件平台,它们能够帮助工程师和设计师完成复杂的电子设计任务,并且持续发展和改进以适应行业的需求变化。对于电子设计专业人士来说,熟练掌握这些软件是非常有益的,能够提高工作效率和设计质量。
1.1、软件安装简介
俗话说,工欲善其事,必先利其器。但是allegro这个软件安装比较复杂,很容易出现安装报错的情况,所以本人不建议大家自己安装,哈哈哈,避免出现出师未捷身先死的情况。
所以我这里推荐大家使用:
吴川斌老师的“阿里狗破戒大师”进行自动安装。附上阿里狗下载链接:阿狸狗破戒大师 | 吴川斌的博客 http://tools.mr-wu.cn/
使用阿里狗破戒大师能够实现轻松一键安装破解,并且能够安装最新补丁,建议大家使用16.6版本,因为这个版本比较稳定,市场上使用频率较高。
本人实测安装16.6是没有问题的,其他版本的candence allegro本人未测试,有需要的小伙伴请自行寻找解决安装方法。
allegro16.6安装包+补丁包 百度云盘链接:
https://pan.baidu.com/s/1sgOXBTcmw7WOW--mcLJ_Ig?pwd=6688
提取码:6688
1.2、软件本体简介
Cadence安装完成后菜单里添加了非常多的程序,虽然这么多,我们常用的只有三个:
Design Entry CIS
:绘制原理图
PCB Editor
:绘制PCB
Pad Designer:绘制焊盘
这个软件是全英文界面,英文基础实在比较差的也可以汉化,16.6版本有汉化插件,大家有需要的可以使用插件将软件汉化一下(作者推荐比较稳定的就是几楼科技的插件——电路精灵)。访问他们的官网就能下载了,这个不放链接了,需要的小伙伴自行处理。
但是作者不建议大家汉化,还是用一下英文版本的,汉化的有些内容不是那么准确,英文版的其实习惯一下就没什么了。
1.3、PCB软件模式选择简介
双击打开PCB Editor
,首先会选择打开哪个Cadence 产品,我们选择如图,并选择默认:
双击打开Design Entry CIS
,首先会选择打开哪个Cadence 产品,我们选择如图,并选择默认:
1.4、PCB软件界面简介
如上图所示,是allegro16.6的PCB开始界面,新手打眼一看,天哪,看着有好多选项,好像很复杂。但是不用担心,实际用不到那么多,看着很唬人而已啦。
作者在这里简单的进行了一下分区,大家可以看下根据序号大致分为序号①--⑦这七个区域。下面是这几个区域的简单介绍。
序号①:这是菜单栏,一些很常规的设置都是从这里进入二级菜单进行设置,例如画布尺寸设置、格点大小设置、导入网表、gerber文件导出、放置器件等等,可以说是非常重要,这个后面会详细展开讲。
序号②:这里是操作栏,像常见的基础操作,例如走线、推挤、镜像、挖铜、锁定、添加文字、赋予颜色等等。看着很复杂,但是也不用担心,其实常用指令也就20个左右,都能够使用快捷方式进行快速选择。
序号③:这里是options(选项)面板,这里比较重要,也是常用模块,这里主要是进行图层切换,例如丝印层、板框层、顶层、底层、钢网层、还有一些辅助层的选择等等。
序号④:Visibility(层叠)面板,这里字面意思是能见度,但是我觉得还是叫它层叠面板比较合适,(不要抬杠争论就是你对)这里主要展示板子的层数,以4层板举例:可以查看顶层(top)、底层(bottom)、电源层(pwr)、接地层(gnd)。
序号⑤:find面板,也叫查找面板,这里能够查找元素,例如常见元素包含:symbol(器件)、shape(字面翻译是形状,但是我习惯称其为铜皮)、lie(走线)、net(网络)Vias(过孔),pins(PIN脚)。
序号⑥:command(命令)窗口,这里其实有两个,还有个WorldView,但是实际基本只用到命令窗口,这里主要是输入快捷键指令,比如说移动、旋转、镜像、走线、推挤、位移等等。有小伙伴可能会有疑问,前面操作栏不是有这些嘛,怎么命令面板还有,因为操作栏需要去点击,效率很低,所以实际画板过程中,都是使用快捷键,命令窗口就是快键键的生效窗口。
序号⑦:这个就是我们的显示窗口,无论是在PCB文件上的什么操作,主要就是在这里显示了。也可以理解成是一个交互窗口。
PCB工具大概就是这样一个界面啦,作为新手,一定不要被吓到,只是看着好像很复杂,另外补充说一句,不管哪个版本的PCB工具,基本上大差不差,你把16.6的搞明白了,什么17.2/17.4/22.1/23等版本操作逻辑也差不多。
2、PCB设计基础概念
2.1、PCB基础——新建项目
我们先来创建一个设计项目。
点击“file”-->选择“new”,出现上图所示的窗口。
这里有两个选项“Drawing Name”和“Drawing type”。分别表示名称和类型,名称好理解就是我们的设计文件的名称,Drawing type这里面有好多选项,但是常用的就只有“Board”和“package symbol”。package symbol 器件封装,这个后面会展开讲。
选择”Browse”可以更改我们这个设计文件的存储路径,一般不建议将它放在C盘。
设置好以后,点击“OK”就生成了一个设计文件。
如上图所示就是生成了设计文件的界面,到这一步你就已经完成了成为layout工程师的第一步,创建一个电路板设计文件。
2.2、PCB基础——绘制板框
上上一小节,我们对PCB工具的整个界面按照功能不同,进行了分区,并对每个分区做了简单介绍,
上一小节,我们已经完成了PCB设计文件的创建,那么本节我们一起来看看,如何在设计文件里面创建一个PCB板框。
首先要说明,绘制PCB板框的方法有很多,作者简单介绍几个常用的方法:
1、使用画线工具自由绘制。
2、使用放置命令自由放置标准的形状的板框。
3、导入DXF文件,然后根据DXF文件使用Z-COPY命令绘制。
今天主要是讲一下 1 和 2 ,第3种方法后面在进行项目实际操作的时候,再详细讲解。本文力求0基础的小伙伴也能看懂。
如上图所示,按照序号①---⑤的顺序进行设置,这一步的目的是为了让我们画出来的板框能够在交互窗口(前面提到的序号⑦)正常显示。
方法1:
如上图所示,序号①位置是设置线宽,序号②位置是选择画线命令。
如上图所示,一个矩形板框绘制完成。
方法2:
按照上述步骤,先选中形状,这里我选择了一个圆形,当然也可以选择其他形状,然后修改第二幅图里面的内容,这个序号①表示放置一个圆,序号②表示放置的圆的半径尺寸。选定后就能画出一个标准的圆形板框了
2.3、PCB基础——设置格点
如上图所示,点击这个“grid toggle”能够打开格点显示,当然使用快捷建F10是同样的效果。如果想关闭格点显示,也很简单,点击一次,或者再按一次快捷键F10。
下面是格点打开的效果:
上面两幅图,基本介绍了个点的常规使用方法,就是打开或者关闭,哈哈哈 是不是很简单。
这里也顺带0基础的小白们简单介绍下格点的作用:
在allegro这个软件中,画布其实被分割成了很多格点,有点类似平面上进行微分(微分,高中数学课内容)的一个操作,画布上的所有器件其实是放在一个个格点上的。
这个软件默认的格点间距是100mil,mil是个长度单位为,1mm大约等于39.37mil。
所以就存在一个问题,我们在移动器件的时候,误差就会很大,移动一次,大约是3mm,不要小看3mm,因为PCB上的器件都很小,所以3mm的误差对于PCB来说,非常严重!!!可能因为这3mm的偏差,导致主板无法安装到设备里,这批板子就基本报废了。
所以本章节主要就是教大家修改格点间距,能够更精确的移动PCB上的任何器件、线条等元素。
按照上图序号①--②顺序,出现序号③的窗口,修改窗口里红框标注的位置的数值,默认是100和25,全部改成0.1或者1都可以,因为作者比较喜欢精确一下,同常改为0.1。
- 看下图,格点就很密了,这样移动器件,或者添加划线就更精确了
2.4、PCB基础——设置画布尺寸
上一章节,我们提到了格点的作用,还有格点的设置方法,这一章节,我们来设置一下画布的尺寸。
上述两幅图,序号①---③,是设置画布的路径选择,序号④是画布尺寸设置,这里默认参数是2400和1700,尺寸是偏小的,咱们设置的时候尽量往大了设置。
然后OK保存就行。
如上图所所示,我们设置好尺寸后,原本很大的板框就显得很小了,这样方便我们移动器件。
2.5、PCB基础——设置原点
设置原点也是ALLEGRO设计工具中一个很重要的内容,没有设置好原点,后续导出坐标文件,导出生产文件就有可能会出现负值,对贴片不是很友好。
设置原点也很简单,如下图标注所示:
当然上图是随意放置原点,这是其中一种设置方法,还可以使用放置坐标的方法制定原点位置。
2.6、PCB基础——设置结构
PCB层叠设置,讲这个之前,先简单说一下PCB是什么,PCB又叫印刷电路板,它是电子元器件的载体,如果是这个行业的小伙伴或者是稍微了解一些的 就知道,硬件工程师经常说,这个板都是高速信号,2层屏蔽效果不好,要4层板或者6层板甚至还有更多的例如10甚至20层,那么这里的2层、4层、6层就是我们今天要说的层叠设置问题。
回归正题,咱们主要是讲最基础的设置,所以暂时先不考虑EMC、EMI、阻抗匹配这些内容,只告诉大家怎么设置板层。
直接看下图:
总结:
选中菜单栏“setup”--->找到“Layout Cross Section”。
然后点击鼠标右键选择“Add layer Below”,用以增加层数。
我这里截图的素材是6层板,所以设置了12层。“Material”这里一层 cooper 一层 RF4,这里的Cooper是铜芯板,RF4是一种绝缘的隔离材料,PCB就是这两种材料压合而成的。
2.7、PCB基础——设置ART层叠
3、PCB工具初级应用
3.1、基础功能应用
前面的两个小章节简单描述了PCB设计工具的一些基础操作,从本章节开始,讲一下PCB设计工具的初级应用。
我们在设计PCB的过程中,会用到很多指令,常用的例如:走线、推挤、铺铜、移动,翻转,镜像等等,基本都是字面意思,都很好理解。
1、走线指令功能演示
这个软件安装好的时候,默认是没有快捷键的,需要在上面的窗口里面点选。
如上图所示,在下面的commabord窗口中输入走线快捷键“d”,这个快捷键是我自己按照我自己的使用习惯自定义的。
上图所示的两个过孔之间的这个白线就是“飞线”,这个飞线的作用是表示这两个过孔之间是需要使用铜线进行连接的。
如上图所示,通过走线命令,这两个过孔之间的连线就画好了。
2、推挤指令演示
推挤指令也是PCB设计时常用的指令,这个指令能够使的走线更整齐,使用此指令之前,需要先进行规则设置,规则设置比较复杂,后面再讲,先简单介绍下推挤指令。