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第 1 章 电路 CAD/EDA 技术基础
教学提示：本章介绍电子线路的计算机辅助设计(CAD)和电子设计自动化(EDA)的基础
概念。主要包括电子电路 CAD/EDA 技术的一般含义、用途和发展过程，主要的 CAD/EDA
公司，常用的各类 CAD/EDA 软件及其功能特点、所包含的部件和工具等。最后介绍了一
般 PCB 板的制作工艺及过程。
教学要求：通过本章学****学生能了解 CAD/EDA 的基本特点，获得一个整体概念。
作为入门知识，为后面各章节进一步地学****打下基础。
电路 CAD/EDA 技术概述
EDA(Electronic Design Automation)是电子设计自动化的英文简称，即电子系统设计自
动化。CAD 是计算机辅助设计的简称。电子设计的任务包括专用集成电路 ASIC 设计、
CPLD/FPGA 等可编程器件设计和电路板设计等。电子电路产业目前已演化为设计、制造、
封装、测试四个产业环节，其中的设计工作已成为产业的龙头。随着 IC 设计流程日趋复杂，
新品上市时间不断缩短，寻求完善的 EDA 解决方案来满足复杂的设计需求已是非常紧迫。
那么究竟什么是 EDA 呢？所谓 EDA 技术是以计算机为工作平台，融合了应用电子技
术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子 CAD 通用软件包，主要用来辅助进
行 IC 设计、电子电路设计以及电路板设计，包含仿真、电路图设计自动布局布线、版图设
计及验证等功能。
IC 设计又称为物理级设计，一般由 IC 厂家完成；大型复杂的电子产品设计称为系统
级设计，主要由产品厂商完成；一般民用及教学所涉及的设计称为电路级设计。日常使用
的 EDA 软件多属于电路级设计，主要实现三项任务：电子线路原理图(简称电路图)的创建、
混合信号的仿真及 PCB 制板等。一般过程是先创建电路图，然后进行电路图的仿真，最后
将绘制完成的电路图自动或手动转化为 PCB 设计文件，以供生产电路板使用。
在进行电路级设计工作时，当电子工程师接受系统设计任务后，首先需要确定设计方
案并选择合适的元器件；然后根据具体的元器件设计电路原理图；接着进行第一次仿真，
其中包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析等，此次仿
真主要是检验设计方案在功能方面的正确性；仿真通过后，根据电路原理图产生的电气连
接信号网络表进行 PCB 板的手动或自动布局布线，生成 PCB 产品的版图文件，以供 PCB
生产厂家生产使用；有条件的还可以进行 PCB 后分析，其中包括热分析、噪声及串扰分析、
电磁兼容分析、可靠性分析等，并可将分析后的结果参数反馈回电路原理图，进行第二次
仿真。第二次仿真也称作后仿真，主要用来检验 PCB 板在实际工作环境中的可行性。
由此可见，EDA 软件是一种专门为 IC/电子设计企业提供设计和生产方案的专业辅助
软件。根据不同设计模式，EDA 软件又可分为综合软件、模拟软件和验证软件，它是电子
·2· 电子线路 CAD
/IC 产业不可或缺的重要工具。没有 EDA 技术的支持，设计工作将会非常困难，特别是想
要完成超大规模集成电路的设计制造是不可想象的。反过来，生产制造技术的不断进步又
必将对 EDA 技术提出新的要求。由于现代电子设计技术的核心就是 EDA 技术，电子设计
师可以利用 EDA 技术方便地实现 IC 设计、电子电路设计和 PCB 设计等工作。
随着我国电子产业的急速发展，EDA 电子设计人才已成为该领域最紧缺的人才。本课
程的最终目的