OrCAD – Wikipedia

Software für die elektronische Konstruktionsautomatisierung

OrCAD Systems Corporation war ein Softwareunternehmen, das OrCAD, eine proprietäre Software-Tool-Suite, die hauptsächlich für die Electronic Design Automation (EDA) verwendet wird. Die Software wird hauptsächlich von Elektronikdesignern und Elektroniktechnikern verwendet, um elektronische Schaltpläne zu erstellen, Mixed-Signal-Simulationen durchzuführen und elektronische Drucke für die Herstellung von Leiterplatten zu drucken. OrCAD wurde 1999 von Cadence Design Systems übernommen und seit 2005 in Cadence Allegro integriert.

Der Name OrCAD ist ein Kofferwort, das die Ursprünge des Unternehmens und seiner Software widerspiegelt: Oderegon + CAD.

Gesellschaft[edit]

1985 von John Durbetaki, Ken und Keith Seymour als “OrCAD Systems Corporation” in Hillsboro, Oregon, gegründet, wurde das Unternehmen zu einem Anbieter von Desktop-Software für die elektronische Konstruktionsautomatisierung (EDA). 1984 begann Durbetaki mit der Entwicklung eines Erweiterungsgehäuses für den IBM PC. Durbetaki, der Intel Corp. nach fünf Jahren als Ingenieur und Projektmanager verlassen hatte, beschloss zusammen mit den Brüdern Keith und Ken Seymour, sein eigenes Unternehmen zu gründen, um Zusatzinstrumente für den PC zu entwickeln.^[1] Durbetaki begann mit der Entwicklung seines eigenen Schaltplan-Erfassungstools für den Einsatz im PC-Erweiterungs-Chassis-Projekt; aber schließlich das Hardware-Projekt ganz zugunsten der Entwicklung von kostengünstiger, PC-basierter CAD-Software auf Eis gelegt. Das erste Produkt des Unternehmens war SDT (Schematic Design Tools) für DOS, das Ende 1985 erstmals ausgeliefert wurde.

1986 stellte OrCAD Peter LoCascio ein, um den Vertrieb zu entwickeln, und Mitbegründer Ken Seymour verließ das Unternehmen. Dem Flaggschiff-Produkt von SDT folgten bald ein digitaler Simulator, VST (Verification and Simulation Tools) und Layout-Tools für Leiterplatten (PCB).^[2]

Im Laufe der Zeit wurde die Produktlinie von OrCAD um Windows-basierte Softwareprodukte erweitert, um Elektronikdesigner bei der Entwicklung feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs) einschließlich komplexer programmierbarer Logikbausteine ​​(CPLDs) zu unterstützen. 1991 verließ Durbetaki, damals CEO und Leiter der Forschung und Entwicklung, das Unternehmen. Sein Nachfolger als CEO wurde Michael Bosworth.

Im Juni 1995 erwarb OrCAD die Massteck Ltd.,^[3][4] ein kleines Unternehmen, das ein Layout-Tool für Leiterplatten und einen hochentwickelten Autorouter anbot,^[5] und Intelligent Systems Japan, KK, OrCADs Distributor in Japan. 1996 machte OrCAD ein öffentliches Angebot.^[6][7]

Ende 1997 und Anfang 1998 fusionierten OrCAD und MicroSim Corporation, ein Unternehmenszusammenschluss, der sich letztendlich als enttäuschend erwies. MicroSim ist ein Anbieter von PC-basierter Analog- und Mixed-Signal-Simulationssoftware für den Entwurf von Leiterplattensystemen (PSpice).^[8][9]

Am 16. Juli 1999 wurden das Unternehmen und seine Produkte vom ehemaligen Konkurrenten Cadence Design Systems übernommen.^[10][11][12]

OrCAD Layout wurde eingestellt. Die neueste Version der OrCAD CIS-Schaltplanerfassungssoftware bietet die Möglichkeit, eine Datenbank mit verfügbaren integrierten Schaltkreisen zu verwalten. Diese Datenbank kann vom Benutzer aktualisiert werden, indem er Pakete von Komponentenherstellern wie Analog Devices herunterlädt^[13] und andere. Eine weitere Ankündigung war, dass ST Microelectronics OrCAD PSpice-Modelle für alle Leistungs- und Logikhalbleiter anbieten wird.^[14]Intel bietet mit Cadence PCB Tools entworfene Referenz-PCBs im OrCAD Capture-Format für Embedded- und PCs an.

Produkte[edit]

OrCAD ist eine Produktsuite für PCB-Design und -Analyse, die einen Schaltplaneditor (Capture), einen Analog-/Mixed-Signal-Schaltungssimulator (PSpice) und eine PCB-Layout-Lösung (PCB Designer Professional) umfasst.

OrCAD-Erfassung[edit]

OrCAD-Erfassung ist eine Anwendung zum Erfassen von Schaltplänen und Teil der OrCAD-Suite für Schaltungsdesign.^[15]

Im Gegensatz zu NI Multisim enthält Capture keine integrierten Simulationsfunktionen, sondern exportiert Netzlistendaten in den Simulator OrCAD EE. Capture kann auch eine Hardwarebeschreibung des Schaltplans nach Verilog oder VHDL und Netzlisten an Leiterplattendesigner wie OrCAD Layout, Allegro und andere exportieren.^[16]

Capture umfasst ein Komponenteninformationssystem (CIS), das Footprint-Daten des Komponentenpakets oder Daten zum Simulationsverhalten mit dem Schaltungssymbol im Schaltplan verknüpft.^[16]

Capture enthält eine Tcl/Tk-Skriptfunktion, mit der Benutzer Skripte schreiben können, die eine Anpassung und Automatisierung ermöglichen. Jede über die GUI ausgeführte Aufgabe kann durch Skripte automatisiert werden.^[16]

Der OrCAD Capture Marketplace ermöglicht es Kunden, Add-Ons und Designressourcen zu teilen und zu verkaufen. Solche Add-Ons können die Designumgebung anpassen und Funktionen und Fähigkeiten hinzufügen.^[16]

Capture kann mit jeder Datenbank verbunden werden, die dem ODBC-Standard von Microsoft usw. entspricht. Auf Daten in einem MRP-, ERP- oder PDM-System kann direkt zur Verwendung während des Komponentenentscheidungsprozesses zugegriffen werden.

OrCAD PSpice[edit]

OrCAD EE PSpice ist eine SPICE-Schaltungssimulatoranwendung zur Simulation und Verifikation von analogen und Mixed-Signal-Schaltungen.^[17] PSpice ist ein Akronym für Persönliches Simulationsprogramm mit Schwerpunkt auf integrierten Schaltkreisen.

OrCAD EE führt in der Regel Simulationen für in OrCAD Capture definierte Schaltungen aus und kann optional mit MATLAB/Simulink integriert werden Simulink zu PSpice-Schnittstelle (SLPS).^[18] OrCAD Capture und PSpice Designer^[19] bieten zusammen eine komplette Schaltungssimulations- und Verifikationslösung mit Schaltplaneingabe, nativen Analog-, Mixed-Signal- und Analyse-Engines.

PSpice war eine modifizierte Version des akademisch entwickelten SPICE und wurde 1984 von MicroSim kommerzialisiert. MicroSim wurde ein Jahrzehnt später, 1998, von OrCAD gekauft.

OrCAD PSpice Designer ist in zwei Optionen verfügbar: PSpice Designer und PSpice Designer Plus.

OrCAD PSpice Designer enthält OrCAD Capture und OrCAD PSpice-Lösung. Eine Upgrade-Option auf PSpice Designer Plus bietet die PSpice Advanced Analysis^[20] Simulations-Engine zur Funktionssimulation und Verbesserung der Designausbeute und -zuverlässigkeit.

Die Simulationsfunktionen von PSpice Advanced Analysis decken verschiedene Analysen ab – Empfindlichkeit, Monte Carlo, Rauch (Stress), Optimierer und parametrischer Plotter.

Der OrCAD PSpice Simulink – PSpice-Integration (SLPS)^[21] bietet Co-Simulation und hilft bei der Überprüfung des Verhaltens auf Systemebene.

Eine mit PSpice zu analysierende Schaltung wird durch eine Schaltungsbeschreibungsdatei beschrieben, die von PSpice verarbeitet und als Simulation ausgeführt wird. PSpice erstellt eine Ausgabedatei, um die Simulationsergebnisse zu speichern, und diese Ergebnisse werden auch grafisch in der OrCAD EE-Benutzeroberfläche angezeigt.

OrCAD EE ist eine aktualisierte Version des PSpice-Simulators und umfasst automatische Schaltungsoptimierung und Unterstützung für die Aufzeichnung, Anzeige, Analyse, Kurvenanpassung und Nachbearbeitung von Wellenformen.^[17][22] OrCAD EE enthält eine umfangreiche Bibliothek von Modellen für physikalische Komponenten, darunter rund 33.000 Analog- und Mixed-Signal-Geräte sowie mathematische Funktionen.^[17] OrCAD EE enthält außerdem einen Modelleditor, Unterstützung für parametrisierte Modelle, Autokonvergenz und Checkpoint-Neustart, mehrere interne Solver und einen Editor für magnetische Teile.

Geschichte[edit]

SPICE wurde erstmals Anfang der 1970er Jahre an der University of California, Berkeley, entwickelt. In der Folge stand Mitte der 1970er Jahre eine verbesserte Version von SPICE 2 zur Verfügung, die speziell zur Unterstützung von Computer Aided Design diente.

PSpice wurde im Januar 1984 veröffentlicht und war die erste Version von UC Berkeley SPICE, die auf einem IBM Personal Computer verfügbar war. PSpice enthielt später ein Waveform-Viewer- und -Analyseprogramm namens Probe. Nachfolgende Versionen verbesserten die Leistung und wurden auf DEC/VAX-Minicomputer, Sun-Workstations, Apple Macintosh und Microsoft Windows verschoben. Version 3.06 wurde 1988 veröffentlicht und hatte eine “Student Version” zur Verfügung, die es erlaubte, maximal zehn Transistoren einzufügen. PSpice (auch die Studentenversion) verbessert die Fähigkeiten der Studenten, das Verhalten elektronischer Komponenten und Schaltungen zu verstehen.^[23][24]

Analysen[edit]

Die Art der von PSpice durchgeführten Simulation hängt von den Quellspezifikationen und Steueranweisungen ab. PSpice unterstützt die folgenden Arten von Analysen:

• DC-Analyse – für Schaltungen mit zeitinvarianten Quellen (zB stationäre DC-Quellen). Es berechnet alle Knotenspannungen und Zweigströme über einen Wertebereich. Zu den unterstützten Typen gehören Linearer Sweep, Logarithmischer Sweep und Sweep über Werteliste.
• Transientenanalyse – für Schaltungen mit zeitvarianten Quellen (z. B. sinusförmige Quellen/geschaltete DC-Quellen). Es berechnet alle Knotenspannungen und Zweigströme über ein Zeitintervall und deren Momentanwerte sind die Ausgänge.
• AC-Analyse – zur Kleinsignalanalyse von Schaltungen mit Quellen unterschiedlicher Frequenzen. Es berechnet die Beträge und Phasenwinkel aller Knotenspannungen und Zweigströme über einen Frequenzbereich.

Die Betriebstemperatur einer Analyse kann auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden, und es wird davon ausgegangen, dass Knotenparameter bei einer Nenntemperatur gemessen werden, standardmäßig 27 °C.

PSpice-Benutzergemeinschaft

PSpice.com ist eine PSpice User Community, eine offene Plattform für Diskussionen über die PSpice Spice Schaltungssimulation. Es ist ein Webportal mit Zugriff auf Ressourcen für alles, was mit dem PSpice-Schaltungssimulator zu tun hat. Benutzer finden Datenblätter, Anwendungshinweise, Tutorials, Videos und auch Informationen zu regionalen PSpice-Schulungsveranstaltungen und Webinaren. Das PSpice-Webportal bietet eine umfangreiche Modellbibliothek mit mehr als 33.000 PSpice-Modellen, die auch mit dem PSpice Lite-Download leicht verfügbar sind.

Die PSpice Lite-Version, die von Schülern verwendet werden kann, enthält die volle Funktionalität der Software, die nur durch Größe und Komplexität begrenzt ist.

OrCAD PCB Designer[edit]

OrCAD PCB Designer ist eine Designanwendung für Leiterplatten und Teil der OrCAD-Suite für das Schaltungsdesign.^[25] PCB Designer enthält verschiedene Automatisierungsfunktionen für das PCB-Design, die Analyse auf Leiterplattenebene und die Design Rule Checks (DRC).

Das PCB-Design kann durch manuelles Verfolgen von PCB-Spuren oder mit dem mitgelieferten Auto-Router erfolgen. Solche Designs können gekrümmte PCB-Leiterbahnen, geometrische Formen und Masseebenen umfassen.^[26]

PCB Designer lässt sich in OrCAD Capture integrieren und verwendet das Komponenteninformationssystem (CIS), um Informationen über ein bestimmtes Schaltsymbol und seinen passenden PCB-Footprint zu speichern.^[16][25]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]