電路仿真軟體哪個好?7款主流電路仿真軟體優缺點大比拼

2021-01-10 21IC中國電子網

微電子及集成電路技術發展日新月異,離不開EDA電子電路仿真軟體的支持。每天不知有多少電路設計及驗證者,使用著各種電路仿真軟體工具。俗話說,工欲善其事必先利其器,如何挑選合適的電路仿真軟體工具?是決定工作效率的一個關鍵。對於市場上各類電路仿真軟體工具,工程師至少要做到知己知彼,什麼樣的電路仿真軟體工具適合什麼樣的電路設計?各種電路仿真軟體工具的優點及不足?本文為大家整理了常用的幾款電路仿真軟體工具,並對這些電路仿真軟體工具的優缺點做了簡單比較。

一、Cadence

Cadence 公司是老牌的EDA工具提供商,採用Cadence的軟體、硬體和半導體IP,用戶能更快速向市場交付產品。Cadence公司創新的"系統設計實現" (SDE)戰略,將幫助客戶開發出更具差異化的產品——小到晶片大至系統——涵蓋行動裝置、消費電子、雲數據中心、汽車、航空、物聯網、工業應用以及其他細分市場。

其電路仿真軟體Cadence Sigrity 2018版本包含了最新的3D解決方案,幫助PCB設計團隊縮短設計周期的同時實現設計成本和性能的最優化。 獨有的3D設計及分析環境,完美集成了Sigrity工具與Cadence Allegro技術,較之於當前市場上依賴於第三方建模工具的產品,Sigrity 2018版本可提供效率更高、出錯率更低的解決方案,大幅度縮短設計周期的同時、降低設計失誤風險。 此外,全新的3D Workbench解決方案彌補了機械和電氣領域之間的隔閡,產品開發團隊自此能夠實現跨多板信號的快速精準分析。

Sigrity 2018最新版可幫助設計人員全面了解其系統,並將設計及分析擴展應用到影響高速互連優化的方方面面:不僅包括封裝和電路板,還包括連接器和電纜領域。集成的3D設計及分析環境使PCB設計團隊能夠在Sigrity工具中實現PCB和IC封裝高速互連的優化,然後在Allegro PCB、Allegro Package Designer或Allegro SiP Layout中自動執行已優化的PCB和IC封裝互連,無需進行重新繪製。而直至今日,優化結果導回設計軟體的流程始終是一項容易出錯、需要仔細驗證的手動工作。通過自動化該流程,Sigrity 2018最新版能夠降低設計出錯風險,免去設計人員花費數小時重新繪製和重新編輯工作的時間,更能避免在原型送到實驗室之後才發現錯誤而浪費掉數天的時間。這不僅大大減少了原型迭代次數,更通過避免設計返工和設計延期而為設計項目節省大量的資金。

Cadence的電路仿真軟體的一個小缺點是,操作較為複雜,比較適合複雜板的開發。

二、Altium Designer

Altium Designer 是原Protel軟體開發商Altium公司推出的一體化的電子產品開發系統,主要運行在Windows作業系統。這套軟體通過把原理圖設計、電路仿真、PCB繪製編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合,為設計者提供了全新的設計解決方案,使設計者可以輕鬆進行設計,熟練使用這一軟體使電路設計的質量和效率大大提高。

Altium Designer 除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內的先前一系列版本的功能和優點外,還增加了許多改進和很多高端功能。該平臺拓寬了板級設計的傳統界面,全面集成了FPGA設計功能和SOPC設計實現功能,從而允許工程設計人員能將系統設計中的FPGA與PCB設計及嵌入式設計集成在一起。 由於Altium Designer 在繼承先前Protel軟體功能的基礎上,綜合了FPGA設計和嵌入式系統軟體設計功能,Altium Designer 對計算機的系統需求比先前的版本要高一些。

目前最高版本為:Altium Designer 19.0.12 。

Altium Designer 的缺點是對複雜板的設計不及Cadence。

三、Proteus

Proteus軟體是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟體,支持電路圖設計、PCB布線和電路仿真。Proteus支持單片機應用系統的仿真和調試,使軟硬體設計在製作PCB板前能夠得到快速驗證,不僅節省成本,還縮短了單片機應用的開發周期。Proteus 是單片機工程師必須掌握的工具之一。

Proteus軟體分為ARES和ISIS模塊,ARES用來製作PCB,ISIS用來繪製電路圖和進行電路仿真。

Proteus的缺點是,對電路的數據計算方面不足。

四、 Multisim

Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎的電路仿真軟體工具,適用於板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬體描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。

在模電、數電的複雜電路虛擬仿真方面,Multisim是當之無愧的一哥。它有形象化的極其真實的虛擬儀器,無論界面的外觀還是內在的功能,都達到了的最高水平。它有專業的界面和分類,強大而複雜的功能,對數據的計算方面極其準確。在電子競賽的學生中擁有廣泛 的粉絲,尤其是模擬電路時,用得最多的電路仿真軟體就是Multisim。同時,Multisim不僅支持mcu,還支持彙編語言和C語言為單片機注入程序,並有與之配套的製版軟體NI Ultiboard10,可以從電路設計到制板layout一條龍服務。

Multisim的缺點是,軟體過於龐大,對MCU的支持不足,制板等附加功能比不上其他的專門的軟體。

五、Matlab電路仿真軟體包Simulink

Simulink是MATLAB中的一種可視化電路仿真軟體, 是一種基於MATLAB的框圖設計環境,是實現動態系統建模、仿真和分析的一個軟體包,被廣泛應用於線性系統、非線性系統、數字控制及數位訊號處理的建模和仿真中。使用MatlabSimulink的好處是:其數據處理十分有效、精細,運行速度較快;其數據的格式兼容性十分好,便於數據的後處理與分析,尤其是控制特性的研究分析。

Matlab的缺點在於Matlab是對理想模型的仿真,不能考慮非理性狀態下的情況。

六、TINA-TI

TINA 是一款易於使用但功能強大的電路仿真軟體,基於 SPICE 引擎。其研發者是歐洲DesignSoft Kft.公司,大約流行四十多個國家,並有二十餘種不同語言的版本,其中包括中文版,大約含有兩萬多個分立或集成電路元器件。

TINA-TI 是由 DesignSoft 專為德州儀器 (TI) 而準備的。 TINA-TI 提供了 SPICE 的所有傳統直流、瞬態和頻率域分析以及更多。TINA 具有廣泛的後處理功能,允許用戶按照希望的方式設置結果的格式。虛擬儀器允許選擇輸入波形、探針電路節點電壓和波形。

TINA 的原理圖捕捉非常直觀 - 真正的"快速入門"。

對於用戶來說,Tina的界面簡單直觀,元器件不算多,但是分類很好,而且TI公司的元器件最齊全,當在Multisim找不到對應的器件時,就會用到Tina來仿真。

Tina-TI的缺點是,功能相對較少,對TI公司之外的元器件支持較少。

七、Infineon Designer

Infineon Designer兼具模擬和數字電路仿真軟體功能,是一款在線工具,可實現在線仿真,設計產品原型。

Infineon Designer也是基於DesignSoft TINA產品。利用 Infineon Designer,工程師只需一個瀏覽器,便能為特定應用找到相匹配的器件。整個仿真過程直觀、快速,無需安裝任何軟體或購買許可證。

主要涵蓋產品級、應用級和系統仿真三個方面,包括基於參數搜索的產品查找器、應用方案查找器以及系統仿真工具。支持16個產品查找器,適用於7000多款英飛凌產品。

免費簡單易用是這類在線仿真工具的優點,缺點是功能不夠強大,支持的器件有限。

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