PADS VX.2.2电路设计与仿真从入门到精通
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1.3 PADS VX.2.2简介

PADS(Personal Automated Design System)以PCB为主导产品,最著名的软件为PADS。PADS系列软件最初由PADS Software Inc.公司推出,后来几经易手,从Innoveda公司到现在的Mentor Graphics公司,目前已经成为Mentor Graphics旗下最犀利的电路设计与制板工具之一。

1.3.1 PADS的发展

作为世界顶级EDA厂商,Mentor Graphics公司最新推出的PADS VX.2.2电路设计与制板软件,秉承了PADS系列软件功能强劲、操作简单的一贯传统,在电子工程设计领域得到了广泛应用,已经成为当今最优秀的EDA软件之一。

PADS软件是Mentor Graphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件。目前该软件是国内从事电路设计的工程师和技术人员主要使用的电路设计软件之一,是PCB设计高端用户最常用的工具软件。按时间先后:

PADS 2005—PADS 2007—PADS 9.0—PADS 9.1—PADS 9.2—PADS 9.3—PADS 9.4—PADS 9.5—PADS Standard标准版VX1.2—PADS Standard PlusVX1.2—PADS Standard Plus VX2—Mentor PADS Standard Plus VX 2.2—Mentor PADS Professional专业版VX 1—Mentor PADS Professional专业版VX 2.1—Mentor PADS Professional专业版VX 2.2。

MentorGraphics公司的PADS Layout/Router环境作为业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在通信、半导体、消费电子和医疗电子等当前最活跃的工业领域得到了广泛的应用。PADS Layout/Router支持完整的PCB设计流程,涵盖了从原理图网表导入、规则驱动下的交互式布局布线、DRC/DFT/DFM校验与分析,直到最后的生产文件(Gerber)、装配文件及物料清单(BOM)输出等全方位的功能需求,确保PCB工程师高效率地完成设计任务。

PADS 2005:稳定性比较好,但是很多新功能都没有。

PADS 2007:相比PADS 2005增加了一些功能,比如能够在PCB中显示器件的管脚号,操作习惯也发生了一些变化;而且PADS 2007套装软件目前共有3个版本,分别为PADS PE、PADSXE及PADS SE,随着不同的版本而有更强大的功能,可适应各种不同的设计需求。

PADS SE功能包含设计定义、版本配置及自动电路设计能力。PADS XE套装软件则增加了类比模拟及信号整合分析功能。如果使用者需要的是最高级及高速的功能,PADS SE则是最佳选择。PADS套装软件也包括了一个参数资料的资料库,让使用者可以安装该产品,并且快速开始设计,而不需要花时间及成本在资料库的开发上。Mentor Graphics正和事业伙伴共同努力,以确定该资料库的高品质,并能有大量的支援元器件,且可时时更新。

PADS 9.1:基于Windows平台的PCB设计环境,操作界面(GUI)简便直观、容易上手;兼容Protel/P-CAD/CADStar/Expedition设计;支持设计复用;具有优秀的RF设计功能;基于形状的无网格布线器,支持人机交互式布线功能;支持层次式规则及高速设计规则定义;规则驱动布线与DRC检验;智能自动布线;支持生产(Gerber)、自动装配及物料清单(BOM)文件输出。

PADS 9.2:相比以前的版本增加了一些比较重要的功能,比如能在PCB中显示Pad、Trace和Via的网络名,能够在Layout和Router之间快速切换等,非常好用。最重要的一点是:支持Windows 7系统。目前大多工程师使用的是PADS 2007,同时PADS实现了从高版本向低版本的兼容,例如PADS 2005能打开PADS 2007的工程文件。

PADS 9.3和PADS 9.4:发布于2011年,操作系统为Windows 2000、Windows XP和Windows 7,支持公制单位的设计和符号创建,增加了DxDataBook功能、PADSArchiver项目归档等功能。

PADS 9.5:发布于2012年10月,操作系统为Windows 2000、Windows XP和Windows 7操作系统,为了满足高级的自动布线和交互式的高速布线工具市场需求,软件推出了最新的基于Latium结构的快速交互式布线编辑器。

目前,PADS系列软件最新版本为PADS VX.2.2,发布于2017年5月。主要包括PADS Logic VX.2.2、PADS Layout VX.2.2和PADS Router VX.2.2、DxDesignr、IO Designer、Hyperlynx等软件,可进行原理图设计、PCB设计、电路仿真等任务。

PADS Logic是一个功能强大、多页的原理图设计输入工具,为PADS Layout VX.2.2提供了一个高效、简单的设计环境。PADS Layout/Router是复杂的、高速印制电路板的最终选择的设计环境。它是一个强有力的基于形状化、规则驱动的布局布线设计解决方案,它采用自动和交互式的布线方法,采用先进的目标链接与嵌入自动化功能,有机地集成了前后端的设计工具,包括最终的测试、准备和生产制造过程。PADS Layout支持Microsoft标准的编程界面,结合了自动化的方式,采用了一个Visual Basic程序和目标链接与嵌入功能。这些标准的接口界面使得与其他基于Windows的补充设计工具链接更加方便有效。它还能够很容易地客户化定制用户的设计工具和过程。

1.3.2 PADS VX.2.2的特性

PADS VX.2.2主要致力于自动或批处理方式的高速电路布线约束,其物理设计环境将成为一个“明确的高速电路设计”解决方案。为了满足高级的自动布线和交互式的高速布线工具市场需求,Innoveda于2017年5月推出了最新的PADS Logic VX.2.2、PADS Layout VX.2.2和PADS Router VX.2.2,这是Innoveda最新的基于Latium结构的快速交互式布线编辑器。下面对PADS Layout VX.2.2设计系统的主要功能做一些简要介绍。

1. 用户定制的图形用户界面(GUI)

PADS Logic为设计者提供了更多的基于Latium结构的图形用户界面,包括用户定制工具栏、快捷键、菜单以及中文菜单,使设计者能够更多地对设计环境进行控制,使设计者的工作更加有效率。

2. PADS Router

PADS Router是一个强有力的、全新的高速电路自动布线工具。PADS Router提供了自动化的批处理方式进行差分对的布线、长度控制布线,包括最短长度、最长长度和长度匹配。约束规则可以定义在设计规则的任何层次上,自动布线器将完成设计者定义的这些约束。网络的拓扑结构能够被设置和保护,以确保关键的网络信号能够以期望的顺序和路径连接。管脚数量非常多和管脚非常细的器件在PADS Router中能够非常容易地进行自动布线,以保持元器件的安全间距和布线规则。当建议的元器件规则不能达到布通时,将自动采用这些安全间距和导线宽度规则。

PADS Router主要的功能特点如下。

•采用高速电路网络的自动布线,减少了布线所需要的时间。

•提供了设计的完整性,避免手工布线可能出现的错误。

•采用了自动和易于使用的工具,提供了更好的布线控制能力。

•采用Latium技术,具有非常高的性能。

•网络拓扑结构的设置和保护。

•减少了完成设计的时间,更少冲突。

•确保所有的高速电路约束都能够满足。

•确保具有更高设计密度的布通率。

3. 设计验证

PADS Layout/Router VX.2.2提供了许多新的规则,并能够自动地进行布线。这些规则包括最小/最大长度、差分对元器件安全间距和布线规则、网络连接顺序。新的验证工具允许以批处理方式检查这些规则,使得设计者的设计能够满足所有的约束规则。

4. 高级封装工具集

PADS Layout VX.2.2可以使用高级的封装工具集(Advanced Packaging Toolkit),以前仅仅在PADSBGA中才有效,PADS Layout的用户现在通过使用其提供的高级功能模块,包括芯片、Die Flag和布线向导,可以设计含有裸芯片的元器件,作为一个或一些芯片模块、板上系统。

其主要功能如下。

•作为裸片芯片元器件的衬底设计选件。

•单芯片封装。

•多芯片封装。

•板上系统。

•建立芯片。

•Wire Bond布局。

•自动的Trave Routing。

•Die Flag和Power Rings。

5. PADS VX.2.2新特点及功能扩展

PADS VX.2.2提供了与其他PCB设计软件、CAM加工软件、机械设计软件的接口,方便了不同设计环境下的数据转换和传递工作。

•MGC流程之间的转换:PCB转换,从PADS到PADS Professional和Xpedition Enterprise。

•库转换:PADS Designer和PADS网表库到中心库。

•文件的转换:改进了从Altium到PADS的转换。

•项目转换:将电气网络和关联的设计规则从网表项目转换到集成化项目。

•PSpice转换器更新/改进:持续更新和增强了PADS AMS PSpice转换器。这个版本的转换器改进,包括对处理模型语法的几个更改,早期的版本中,它们不能正确转换。

•模拟仿真收敛改进:持续研究和实施更有效的方法,解决棘手的模拟仿真问题。这个版本包括支持添加分流元件到模拟仿真(cshunt和gshunt),以及处理分零问题的更好的逻辑。

•电气网络改进:Layout/Router电子表格中的电气网络的值,真实对应约束管理器中的值。

•CAM改进:引入了一种新的CAM完整性测试,打开CAM文档对话框,在其中的任意对话框中单击确定,都会单独执行它。