9. Программы автоматической трассировки печатных плат.

На практике при проектировании печатных плат огромное значение имеет их разводка. Разводка (трассировка) печатных плат – один из этапов проектирования радиоэлектронной аппаратуры, заключающийся в определении мест расположения проводников на печатной плате вручную или с использованием одной из САПР.

Важно! Так как цифровая и аналоговая электроника очень сильно различаются между собой, то и принципы разводки аналоговых и цифровых схем будут отличаться.

Разработчики цифровых схем могут скорректировать небольшие ошибки на изготовленной плате, дополняя ее перемычками или, наоборот, удаляя лишние проводники, внося изменения в работу программируемых микросхем. Для аналоговой схемы дело обстоит не так.

Существует три способа трассировки (нас интересует только автоматическая, так что просто для ознакомления):

• ручная трассировка, при которой человек самостоятельно, используя определённые программные инструменты, наносит рисунок проводников на чертёж платы;

• автоматическая трассировка (автотрассировка), при которой программа самостоятельно прокладывает проводники на чертеже платы, используя ограничения, наложенные разработчиком. Разработчик контролирует результат, при необходимости корректирует исходные параметры задачи и повторяет трассировку. Корректировка включает изменение расположения компонентов, предварительную отрисовку цепей вручную и т. п. На данный момент все современные системы проектирования имеют сложные и эффективные системы автоматической трассировки;

• интерактивная трассировка, при которой программа (автоматика) делает черновую работу по отрисовке цепи и контролю правил трассировки, а человек указывает программе (роботу) последовательность действий на сложных участках трассировки, контролирует результат её работы шаг за шагом. Интерактивная трассировка печатных плат может использоваться как для полностью ручной трассировки, так и для доработок печатной платы после автоматической трассировки.

Автотрассировщики помогают конструктору в трассировке, автоматически размещая трассы и переходные отверстия для создания соединений. Автоматическая трассировка – это интенсивный и сложный с точки зрения вычислений процесс, который для своей максимальной пользы должен следовать правилам проектирования, достигать высокой или полной степени завершения трассировки и обеспечивать ее хорошее качество.

Что касается конкретных программ, то их сейчас огромное множество. Прикрепляю ниже ссылочку с длинным списком, каждый может выбрать себе программы на свой вкус и кратко их описать: https://cxem.net/software/soft_PCB.php

Например, от компании Altium (производитель бесплатного САПР Circuit Maker) программа Altium Designer.

Состав программного пакета Altium Designer включает весь необходимый набор инструментов для создания, редактирования и правки работ на основе электрических и программируемых интегральных схем. Редактор схем позволяет работать с проектами любого размера и сложности, преобразовывая их в простейшие подблоки. Редактор печатных плат программы содержит уникальные средства для автоматического (программы Statistical Placer, Cluster Placer) и интерактивного размещения компонентов.

Топологический трассировщик Situs использует полностью настраиваемый алгоритм для решения задач разводки печатных плат с большой плотностью установки элементов. Он может работать по неортогональным направлениям и с самостоятельным выбором слоев. Он использует технологию топологического анализа для распределения пространства платы, которая, в отличие от распределения на основе геометрии или форм, не зависит от координат и формы препятствий. Топологическое распределение обеспечивает более высокую гибкость в определении пути трасс и разрешенных направлений трассировки.

Ссылка на подробное описание автотрассировщика Situs, на всякий случай: https://www.altium.com/ru/documentation/altium-designer/topological-autorouting-ad