¿Una biblioteca decente de simulación de componentes, esquemas y diseño de PCB?

Realmente soy un novato en el diseño de PCB, por lo que soy nuevo en todos los aspectos. Lo que más me cuesta es elegir los componentes adecuados. El problema que tengo es que no puedo usar la mayoría de los componentes que encuentro en Google o en otros lugares.

Para usar un componente en una placa, quiero poder pegarlo en algún software de diseño de PCB y poder usarlo en un esquema, colocarlo en la PCB y simular su comportamiento. Sin embargo, esto parece ser infinitamente difícil. Los problemas con los que me encuentro son:

  • No puedo encontrar la pieza en ninguna biblioteca de componentes en ninguna parte
  • No puedo encontrar un modelo de simulación (SPICE/IBIS) para la pieza
  • Encuentro un modelo SPICE, pero es para alguna versión diferente de SPICE y no funciona
  • Encuentro el componente en una biblioteca y un modelo de simulación, pero es un componente obsoleto y no se recomienda para nuevos diseños.
  • Todo lo demás está bien, pero no puedo encontrar la versión SMD del componente.

El resultado final es que cuando reviso las listas de componentes de Farnell, me veo obligado a elegir componentes en función de lo que puedo simular y encontrar en alguna biblioteca, en lugar de elegir el componente más adecuado para el diseño. Esto parece que no debería ser así.

¿Hay alguna manera de tener una gran biblioteca de componentes para los que existan todas estas cosas? Lo mejor que he encontrado hasta ahora Eagle con bibliotecas de componentes para cada fabricante por separado del sitio de la comunidad de Farnell. Pero incluso eso falta mucho, ya que normalmente no encuentro los componentes que quiero del fabricante en la biblioteca, y obviamente no hay modelos de simulación para estos. Eagle también tiene la buena función DesignLink, pero eso no parece ayudarme en este caso.

Como ejemplo: estoy buscando un optoacoplador genérico con salida de transistor, paquete SMD de 4 pines y 100% o más CTR. Me gustaría poder comparar algunas opciones y no elegir la opción que podría estar disponible tanto para mi software de simulación como para mi software de diseño de PCB.

Las soluciones comerciales están bien.

Esto es bastante común, generalmente construimos nuestras bibliotecas de piezas, esquemas y modelos nosotros mismos con el tiempo. Muchas veces si encuentras una pieza que te gusta puedes buscar un modelo genérico del fabricante (a veces hay que pedírselo directamente). Entonces sus herramientas deberían tener una forma de importar y usar ese modelo. En cuanto a los componentes de una biblioteca, normalmente los dibujo a mano, aunque hay un software para automatizar eso con datos que provienen de una hoja de datos. También hay un software que automatiza la extracción de los datos de la pieza de farnell o digikey y la coloca en su propia base de datos.
En general, encontrar la parte correcta, hacer el símbolo, hacer el esquema y obtener un buen modelo de simulación es parte de lo que se necesita para hacer un diseño. Además, si el fabricante de la pieza que eligió no puede ayudarlo a obtener modelos de especias, ¿por qué darles algún negocio?
Me encanta hacer huellas nuevas, ¡sí! :)

Respuestas (3)

Nunca encontrará una biblioteca de piezas absolutamente completa de ningún proveedor. Lo que debe hacer es aprender a usar el editor de bibliotecas de su herramienta. Allí crea paquetes y símbolos que puede colocar en su esquema y diseño, según las hojas de datos del fabricante.

En lo que respecta a la simulación, no existe una herramienta completa/unificada para esto. En realidad, solo encontrará modelos SPICE para piezas básicas, como transistores y diodos, y, a veces, para controladores de bus (como pines en un fpga). Utilizará un simulador SPICE para realizar análisis de tiempo y frecuencia para ese tipo de cosas. Para el código, utilizará el simulador que suele venir con el entorno de desarrollo del procesador. Para VHDL/Verilog, necesitará un simulador como ModelSim para eso. Y para simular líneas de transmisión para la integridad de la señal, también hay simuladores separados que toman datos geométricos y de materiales, y también los modelos de conductores de autobuses que mencioné antes.

Entonces, la idea de simular todo el diseño de una sola vez no es realmente factible, a menos que su alcance sea muy limitado. Lo que termina haciendo es simular cada subsistema por separado en su propio entorno de prueba adecuado y luego unir todo en la PCB. Una vez que se ha fabricado un prototipo, puede probar, sondear y depurar el sistema como un todo.

El alcance es muy limitado en mi caso, las placas tendrán 10-20 componentes como máximo.
Parece muy contrario a la intuición, que incluso si estoy haciendo algo muy básico, necesito agregar los componentes a la biblioteca por mí mismo. Quiero decir, eso debe ser una gran cantidad de horas de esfuerzo desperdiciadas en todo el mundo cuando todos vuelven a implementar el mismo componente.
Tal vez, pero me pagan por ese esfuerzo :) Hablando en serio, aunque no todos crean una pieza de la misma manera, a menudo es necesario cambiar los pines o ajustarse a diferentes estándares. Además, muchas veces los proveedores no quieren la responsabilidad de darle un símbolo incorrecto, o la molestia de volver y actualizar y mantener un gran conjunto de bibliotecas para todas las diferentes herramientas y versiones que existen.
@apalopohapa - Increíblemente buena respuesta.
@Nakedible: todo lo que puedo decir aquí es "bienvenido al mundo real de la ingeniería".
Me pregunto si esto es una diferencia cultural. Viniendo del lado del software, esto realmente suena absurdo, ya que muchas empresas comparten libremente las herramientas que usan, ya que las herramientas no son realmente activos que puedan vender. Las bibliotecas de piezas suenan exactamente como el tipo de cosas en las que compartir redes genera más beneficios que tenerlo todo en casa.
Parte del problema es que no hay un estándar. Lo más parecido es OrCAD: una biblioteca de piezas grande y agradable, pero demasiado cara para un uso aficionado. Sparkfun y LadyAda hacen lo que sugieres, pero solo para Eagle. Si bien Eagle es popular, cuesta una cantidad distinta de cero y no es de código abierto (aunque los archivos de diseño ahora están abiertos). Los paquetes totalmente gratuitos cuentan con voluntarios para crear bibliotecas. Usted es uno de esos voluntarios ahora. ¡Felicidades!

Por lo general, necesitará / querrá dibujar sus propios símbolos y crear su propia colección: algunos fabricantes proporcionan símbolos, pero a veces no están disponibles para el paquete CAD que está utilizando.

Además, he visto algunos paquetes CAD que vienen con símbolos de muy baja calidad y muchos símbolos para piezas obsoletas/no recomendadas para nuevos diseños, con el fin de atraer a las personas que priorizan la cantidad sobre la calidad.

En cuanto a la simulación, el uso ideal es simular bloques de su sistema a la vez, no un sistema completo que podría volverse difícil, o incluso imposible, de simular. También es interesante aprender a crear tus propios modelos o modificar/mejorar los existentes.

Parte del proceso de "elegir un componente adecuado" se puede realizar con herramientas de selección paramétrica que están disponibles a través de los fabricantes (por ejemplo, de TI ).

Dado que hay alrededor de mil millones de P/N electrónicos acumulados hasta la fecha y DigiKey tiene 3 millones de los cuales, hay 10 000 optoaisladores y se pregunta por qué sus herramientas gratuitas no capturan todo esto. Las grandes empresas pagan por las herramientas o el tiempo para crear las piezas comunes de la biblioteca. Cuando era director de operaciones de una empresa de I+D, en cuanto a la documentación, me ocupaba de los controles de publicación de ingeniería, el inventario, la base de datos estándar de PN internos, la integridad de la lista de materiales, las selecciones de stock, pero les pedí a los ingenieros que crearan sus propias piezas de biblioteca. Así lo hicieron, lo que incluyó la creación de esquemas/bibliotecas/PN de una pieza estándar con múltiples fuentes.

Con respecto a su ejemplo, hay un par de optoaisladores que cumplen fácilmente con sus requisitos y están en stock. Sin embargo, debido a las restricciones del paquete, solo coincidieron 2 de 10K.

Cuando desarrolle sus habilidades de diseño, los criterios de costo, suministro estable/PN estándar, pueden cambiar sus requisitos de filtro y ayudar a minimizar las necesidades de su biblioteca, y agregar una nueva pieza se convertirá en una tarea trivial. Dicho esto, todas las partes básicas de la biblioteca pasiva RC SMT deberían estar disponibles en forma genérica. Usamos PN internos para la lista de materiales, por lo que la compra tiene flexibilidad, pero el ingeniero debe especificar los PN y los fabricantes preferidos.

Pero simpatizo con sus desafíos.

añadido Otros en este foro han intentado definir el paquete CAD óptimo, pero todo depende de su presupuesto y necesidades, por lo que no existe. Tenga en cuenta que los paquetes de CAD van desde gratis hasta $0,2 millones por asiento, lo que hace más de lo que usted especificó, sus necesidades pueden satisfacerse con un presupuesto de $5,000 como Proteus Pro o tal vez solo quiera el kit de inicio con esquemas de 10,000, 1500 huellas. DipTrace es uno que recomiendo con 100 000 elementos de biblioteca, pero si obtienes la versión económica, conozco a uno que creó el suyo propio y que podría compartirlo si le preguntas . También tenga en cuenta que las huellas de la biblioteca estándar de IPC son esenciales y no gratuitas. Las huellas varían entre el reflujo SMD y la soldadura por ondas para el mismo dispositivo y están diseñadas para la mayoría de los equipos para producir la menor cantidad de defectos de soldadura.

"Las grandes empresas pagan por las herramientas o el tiempo para crear las piezas comunes de la biblioteca". ¿Pero comparten esto? ¿Es posible comprar esta biblioteca de piezas? ¿Algún software de diseño de PCB (caro) viene directamente con él?
Entonces, solo para confirmar... lo que pido está disponible para la compra, pero ¿podría costar $ 200000? Si esa es la respuesta, estoy bien con eso. (No pagar $ 200000 obviamente, solo saber que existe).
Puede pagarle a una empresa para que cree una biblioteca personalizada a partir de una lista de materiales e imagine que toma ~<20 minutos por pieza para una pequeña cantidad desde cero y hay una economía de escala y una gran cantidad de herramientas acumuladas. Por cierto, $ 200K te ofrece mucho más que una biblioteca. Pero luego tienes un 10% de costos de mantenimiento anual.