【电路设计笔记】3.如何来用Cadence画创建元器件
文/Edward
前两天,开始我们乐创客第一块开发板的设计,当我在进行电路设计时,我发现一些电路设计软件的使用,一些电路设计的方案,一些创新的想法,一些元器件的选型这些都是可以记录成文,并且分享出来一起讨论的。因此从本节文字开始,正式开启电路【电路设计笔记】的更新。当然,这里的部分电路是我用了非常多年的成熟电路,一些电路是我临时创新想出的未经过验证的电路,这些没有被验证的电路我会指出来,大家阅读时如果发现有问题也希望不吝指出。
Cadence工具集介绍
在前面一小节讲述了如何利用Cadence来创建一个原理图之后,我们对Cadence有了一个更深层次的认识,即,与其说Cadence是一个软件,还不如说它是一个工具集。没错,Cadence PCB之所以有今天的地位,也与其收购和整合OrCAD的业务息息相关。
Cadence公司在收购OrCAD之前,它绘制原理图的工具叫Concept HDL,绘制PCB的工具就是Allegro,也就是PCB Editor,另外还有做信号完整性分析的SI工具。Cadence收购了OrCAD之后,就完全将OrCAD的Capture CIS和Pspice与自身的产品做了无缝整合而摒弃了OrCAD以前的Layout(Plus)。目前Cadence的Allegro已经完全作为PCB布线工具整合到OrCAD系列中。
目前,Cadence的PCB产品又分成PO系列和PS系列,PO就是OrCAD系列,PS是高端系列,有的人称其为Allegro系列。OrCAD系列和PS系列的主要区别为:
OrCAD工具集的原理图设计工具是Capture CIS;PS工具集里面的原理图设计软件有两个,一个就是Cadence以前的Concept HDL,还有,就是Capture CIS,不过现在在PS里面,名字改为了Design Entry CIS;
OrCAD的PCB布局布线器是PCB Edior,PS系列里面的也是两者核心是完全一样的;
OrCAD的原理图仿真工具是PSpice AD和Pspice AA,PS系列也是,不过在PS系列里,把Pspice AD和PspiceAA整合成一个产品包,并改名为AMS simulator。
PS系列里面分成三个等级,L,XL和GXL,就像衣服的大小号一样,号越大,功能越强,当然价格肯定也越贵了。
L也好,XL也好,GXL也好,原理图工具Capture CIS是没有任何区别的,而Pspice 功能不分等级,都是一样的。
OrCAD系列和PS的L等级产品,除了有两点差别外,其余完全一样。
- 差别1:L系列的License可以运行Capture CIS或者 Concept HDL,两者选其一,而Orcad系列是不能运行Concept HDL的。
- 差别2:L系列可以结合高端物理规则约束器和SI L使用。
Cadence创建元器件库文件
使用上一节的步骤创建好原理图文件之后,其界面如图1所示。同时在图1中标出了需要掌握的一些工具的名称,只要掌握好了这些工具,那么现阶段的电气原理图设计都可以完成。
图1 OrCAD Capture CIS原理图界面
此时,如果我们要在原理图上面放置第一个元器件符号,那该怎样操作?我们仔细观察图1,不难发现,其中的第一个图标就是放置元器件图标,点击它一下,我们可以发现有一个窗口弹出,但是这个窗口里面也是什么都没有,如图2所示。
图2 点击“放置元器件”弹出的窗口
其实,放置元器件的步骤我们是没有弄错的,但是为什么图2中没有显示哪里可以放置元器件呢?这是因为我们没有在工程中添加元器件库。再回到刚刚创建的工程界面中来,如图3所示。其中红色矩形框出来的文件夹,就是用来给OrCAD Capture CIS添加元器件库。
图3 原理图工程
我们只需要点击“File”->“New”->“Library”就可以新建一个原理图库,并且将其添加到工程里面中去,如图4所示。
图4 创建一个新的库
这个库创建好之后,我们就可以看到在Library文件夹里面就有一个名叫“Library1”的原理图库了,主要,此时这个库还没有被保存,因此我们可以直接“右击library1.olb”->“save”即可将其保存。如果下次设计新工程的时候,还需要用到这个库,那么可以直接“右击Library文件夹”->“Add File”,找到路径,就可以将这个原理图库添加进来了。
创建第一个元器件
在创建好元器件封装库之后,就可以向这个封装库里面添加元器件了,添加的方法为,“右击元器件库LIBRARY1.OLB”->“New part”,然后在弹出的对话框中输入元器件的信息即可(我们一开始做原理图,只需要填图5中圈出的即可,其它的暂时先不去管),如图5所示。
图5 创建第一个元器件库
点击“OK”之后,就会出现如图6所示的元器件绘制界面。
图6 元器件绘制界面
由于我们现在需要绘制电容,因此我们需要放置两个引脚,点击图7中圈出的图标,进行引脚的放置。
图7 放置引脚
依次按照上述方式,添加两个引脚即可,接着,我们可以将两个引脚距离拉得近一些。
图8 拉近引脚距离
接着,我们需要画出电容的电气符号,由于此时原理图是按照Grid的间距对其的,因此首先需要将Grid的对其限制放开。点击“Options”->”Preferences”后,在弹出的窗口里面,点击“Grid display”选项卡,将“Pointer snap to grid”勾选去除,如图9所示。
图9 去除Grid对齐
然后,我们就可以在元器件界面按照任意尺寸绘制符号了。直接点击“Place”->“Line”,绘制电容的符号即可。但是此时我们发现,这个电容里面的引脚名称会影响美观,因此我们首先要将其隐藏不予显示。点击“Options”->“Part Properties”,在弹出的对话框中,找到“Pin Names Visible”,点击它,然后将其设置为“False”即可,如图10所示。
图10 隐藏引脚名称
然后,我们就用“Place”->“Line”,绘制电容的符号,如图11所示。
图11 电容符号
我们发现图11的电容符号还有一点别扭的地方,就是这个电容的两个引脚太长了,要改变这个引脚长度,我们只需要双击引脚,在弹出的窗口中,将Shape里面的选项改成“Short”即可,如图12所示。
图12 改变元器件引脚的长度
绘制好的电容如图13所示。
图13 绘制好的电容
最后一步,我们需要为这个元器件添加注释,一般电容使用CAP表示。因此,最后一步是双击“<< span="">Value>”,在弹出的窗口中的“Value”栏里面输入“CAP”即可,如图14所示。
图14 创建好元器件
最后也是最重要的一步,即是保存,或者“ctrl + s”。
此时,我们再回到原理图设计界面中,点击添加元器件,就可以看到刚刚创建的电容了,如图15所示。
图15 寻找创建的元器件