在线电路设计的崛起-选译

2013年9月30日 22:38
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娜塔莎·贝克,SnapEDA

虽然仍处于起步阶段,设计和仿真工具,完全在浏览器中运行自己的方式推到EDA风景。最终目标是使他们成为专业设计领域内的重要球员。
它花了几十年业界领袖一样的Altium的,Cadence公司,Mentor Graphics公司打造出了复杂的布局和仿真功能。新创说,他们希望与这些公司竞争,不过,他们的工具在未来一年内可以接近同级别的复杂性。


基于Web的软件扩展的好处,如可访问性,协作性和透明度。因为它完全在浏览器中运行,该软件是从任何地方访问,跨平台的,并且无需安装。这些工具鼓励一个开放的社区,共享设计和零件库,给设计者提供了他们自己的自定义应用程序的起点。事实上,一些工具跟踪设计修改,允许团队检查对方的设计。


新贵创业


总部设在加拿大的  Upverter,在2011年推出,似乎是最积极的针对企业市场的。最近一次更新是它的软件,它侧重于协作和可用性,其现有的原理图捕获,提供包括电路板布局和仿真功能之上。


据该公司称,它的用户几乎所有的蓄客一个成千上万的公开可用的设计和库  (图1) 它的工具的诞生过于复杂的设计流程中,这往往阻碍了企业协作的一个挫折。“有一个老的做事方式和老的心态和大量的'我不喜欢这个,因为我一直在做这样20年”的联合创始人Zak Homuth的Upverter说。


 


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1。此计时器电路原理图的一个例子的相同的设计,允许多个合作者在Upverter设计。


类似的前提是建立在另一个基于浏览器的设计工具,被称为  Circuits.io (10月推出)。合作的创始人本杰明Schrauwen,在比利时根特大学的教授在电子领域,认为现有的工具有一个陡,过长的学习曲线。“我们一次又一次地看到繁琐的过程,当人们学习设计印刷电路板,”他说。“我们有什么解释有很多可以轻松地捕获的只是更好的工具。”


双方Upverter Circuits.io提供终端到终端的设计流程。换句话说,设计师可以捕捉设计,创建板布局,生成Gerber文件(标准文件格式,在印刷电路板的导电层上提供了详细的信息),或为了制造工具内。


Upverter维持超过17,000份在其图书馆以及数以千计的公开可用的设计重用。它可以支持设计与数百个组件,成千上万的网,面积约10平方英寸,根据Homuth。它的布局工具支持无限数量的层。


其他功能还包括设计规则检查和符合IPC标准的足迹一代的向导。Upverter最近增加的能力将灌铜和修改了其跟踪路由  (图2) 目前的作品是为的BGA突破和差分对布线的支持。Homuth说,该公司更新其设计工具,每天和客户的要求反应迅速。


 


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2。Upverter基于Web的PCB编辑器支持刚果(金)和铜的盆满钵满,包括符合IPC标准的封装向导。


Circuits.io列出了约1600份,但它显着增加,在不久的将来。虽然支持无限层,用户只能两层板设计,在这一点上。该公司最近新增灌铜和增强的路由功能的支持,并希望能很快提供支持更高频率的电路板 (图3) 


 


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3。Circuit.io布局工具支持捕捉线对齐组件,自适应网格,现场RATSNEST,ERC和DRC检查,现场铜倾计算,并去除铜岛。


尝鲜Circuits.io落入学生和爱好者群体,但计划扩大到专业人士寻找一个简单的设计工具。据该公司称,它的用户正在创建简单的设计,如接口板,逻辑分析仪,为他们的Raspberry Pi的或的Arduino板和扩展板。


Upverter,另一方面,他说,专业人员已开始参与进来。他们中的大多数都参与了创业公司,和设计项目一般分为消费电子和机器人领域。“Altium的的OrCAD和PADS的家伙们现在都在我们的视线中,”,指出Homuth。


开源硬件


两个Upverter和Circuits.io点  GitHub上  鼓舞了他们的设计工具。GitHub的是一个基于Web的软件代码托管服务和社区有超过300万用户。


这项服务已经普及管理代码公开在网上。它允许社区成员的“餐桌”的代码库,使他们能够建立自己的工作副本。其结果是,可以更快速地定制他们自己的应用程序。


,虽然Upverter投注,这个想法将捉对专业电子设计,Circuits.io看到它作为一种涉及到越来越多的企业在定制电子设计。通过模块化标准设计模块和自动化的设计过程中,他们希望能够吸引电子技术外乡亲到设计定制电路  (图4) 


 


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4。可以复制以每Circuits.io设计重用(“分叉”),并观看。它也有一个注释部分社区互动。


该公司设想设计师封装功能和拼凑块,类似大开放源码社区像GitHub上的影响力,许多程序员编写的软件。一个电源供应专家,例如,可能会不太精通电子设计师可以落实到他或她的布局设计模块。


“基本Circuits.io工具是真正专注于简单,因为我们有这个想法,虽然EDA市场是很大的,它仍然是一个拥挤的市场,说:”Schrauwen。“所以,你可以做的最好的事情是把市场做大做一个工具,可以让更多的人来设计电子不仅仅是个人,也是企业。”


Schrauwen认为,从长远来看,公司目前使用的现成的微控制器电路板原型将能够建立自己的小电子电路知识。最关键的是他们从定义良好的模块,他们可以自定义,以满足他们的需求。


模拟


Upverter提供基于SPICE的模拟引擎,支持HSPICE和幽灵模式,根据Homuth。支持是不可PSpice的参数,虽然。


另一家初创称为  CircuitLab  (2012年2月推出)开始用一种不同的方法,首先重点模拟。它创造了一个免费的基于Web的仿真和捕获工具,运行在浏览器中使用JavaScript。CircuitLab,而不是现有的Spice引擎构建,建立自己专有的类似于Spice仿真引擎  (图5) 在未来几个月内,该公司将透露更多细节,关于发动机。


 


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5。CircuitLab提供容易在浏览器在Windows,Mac OS X,Linux上,和iPad,原理图捕获,无需安装。


该工具支持等常用的分析,直流扫描,直流偏置和时域和频域分析  (图6) SPICE仿真模型目前不能进口,但CircuitLab说,这是一个重中之重。然而,最终用户可配置参数设备型号。例如,它可以图形化地定义运算放大器的增益带宽产品或转换速率,这将影响到相应的模拟频率和时间响应。


 


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6。运算放大器稳压AC-DC电源供应器的启动瞬间内被绘制CircuitLab的混合模式的仿真引擎,完全在Web浏览器内运行。


大学教师和学生在电气工程部门代表CircuitLab的最大的用户群。据联合创始人迈克·罗宾斯,CircuitLab被用于世界各地的超过500所高校。每个星期,该网站收到超过12,000名参观者共同运行超过80,000模拟。罗宾斯说,这是免费的,CircuitLab更换PSPICE,的LTspice,NI Multisim的常用工具,如在本科和研究生水平的模拟和电源设计课程。


除了学术界,专业人士使用CircuitLab的电路模拟小部分。设计人员可以简单地分享到其他工程师在他们的组织沟通的设计和仿真结果的URL。


罗宾斯说,,而CircuitLab仍然100%专注于改善其模拟功能,精度和广度,该公司要调查结合电路板布局。罗宾斯指出:“我们的用户显然有这样做既,所以我们要启用,在未来的兴趣,”。


PartSim 阿斯实验室 (还拥有EEWeb的)可以与DigiKey合作创建的新产品  ,是另一个基于Web的独立电路模拟器  (图7) 开放原始码的的模拟器ngspice,成立伯克利SPICE3F5,权力发动机。瞬态,直流偏置电压,和交流分析的支持,以及一个图形化的波形观测器显示结果  (图8) 


 


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7。PartSim包括原理图捕获环境,Spice仿真引擎,以及图形的波形观众。


 


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8。在这个例子中,PartSim模拟一个运算放大器的瞬态响应。


免费工具不需要用户登录。为了在竞争中与其他仿真工具,阿斯实验室计划以扩大PartSim的功能集和仿真模型库。


采用障碍


在光的热潮在基于Web的工具,障碍依然存在问候他们通过大型企业。主要关注围绕这些工具,他们背后的公司的寿命和安全的技术能力。


阿斯实验室联合创始人乔·沃林说,刀具质量的改善将是背后的主要驱动通过。“这不是关于他们将使用它的工具是不如桌面工具。”


同时,Circuit.io Schrauwen认为,国家最先进的基于Web的EDA工具仍然低于竞争的主要设计工具,这将使采纳困难。“老实说,如果你看一下你可以做什么与当前在浏览器中的工具,它仍然有限,”他说。“在一年多的时间,我认为这将是不可行的任何软件作为一种服务来EDA供应商Altium的或Cadence做。”


第二个问题金额保证一个工具将周围的长途。软件作为一个服务公司,移动迅速,但他们收购的时机已经成熟,甚至歇业。因此,工程师们需要,他们将能够打开他们说,10岁的设计感觉比较肯定。


有关安全性的担忧,另一方面,是毫无根据的,根据的初创公司。这是因为许多公司已经使用了许多基于云的服务来存储他们的文件。尽管如此,Upverter,Circuits.io,CircuitLab说,他们的工具,他们可以创建私有实例应要求防火墙后面。


“安全是一个问题,不管它是一个内部的IT团队或一个云托管的应用程序,说:”CircuitLab罗宾斯。“我们期待在我们的基于Web的分发模式只是一个更好的方式提供软件到用户的计算机上。它采取了很多年,但像盒,GitHub的,而谷歌应用程序的公司已经证明,各种规模的企业和政府机构让一些他们的核心业务数据,住异地。“


基于Web的工具是安全的,因为信用卡号码,健康档案,文件或其他文件已经存储在云服务像Dropbox,说Upverter的Homuth。他补充说,他们带动其他好处,如可访问性和备份。


最后一个挑战是展示公司基于Web的工具,在其现有的桌面工具提供福利,这将需要时间。“,说:”我们的潜在用户群,这不会得到它 - 它们被吓的云,直到他们退休有一个整体的人口统计Homuth。“云的要赢,但它需要时间。”


另一种选择


计划工具,阿斯实验室和DIGIKEY去年推出,是一种替代方法简单示意图图表。它定位为一个高层次的电路头脑风暴工具,或“Visio的电子产品。”在过去的12个月中,他们一倍的原理图符号数据库的大小,重新设计的布线,增加了多页支持。采纳大幅增长,尤其是学生,因为教授都在使用它在他们的实验室说,兰德尔Restle KEY订购。


Restle工具的意图是支持KEY订购的客户,该公司不打算进入CAD软件市场。“这不是一个工具,对电路设计工具或模拟器上的竞争力。我们只是试图以服务周到的客户的家伙,谁可能没有太多钱的CAD工具,说:“Restle。“有很多活动在基于云的CAD工具,但,DIGIKEY理念是,客户应该有自己的选择。”


定价


Circuits.io Upverter,CircuitLab,PartSim和计划都是免费使用。然而,Upverter和Circuits.io使公众在他们的社区,这可能会引起人们的关注,一些设计师设计。


对于那些关心披露他们的设计,既Upverter和Circuits.io提供了一个隐私选项。Upverter费每月7美元,为个人和每月99美元的团队设计的数量没有限制。还提供这Circuits.io功能要求,并收费4.99美元电路。


基于Web的设计工具必须做出重大的进步,赶上前与行业领袖,但他们继续取得进展。在未来的一年里,这些公司都计划打造出了他们的布局功能的复杂性,并提高仿真精度和广度。虽然他们刚刚起步,基于Web的软件,使他们能够快速响应请求和错误报告。此外,软件上几乎每天更新。这些功能使那些来以更快的步伐显着的进步。


基于Web的设计工具必须做出重大的进步,赶上前与行业领袖,但他们继续取得进展。在未来的一年里,这些公司都计划打造出了他们的布局功能的复杂性,并提高仿真精度和广度。虽然他们刚刚起步,基于Web的软件,使他们能够快速响应请求和错误报告。此外,软件上几乎每天更新。这些功能使那些来以更快的步伐显着的进步。


 


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