微電子及集成電路技術(shù)發(fā)展日新月異，離不開(kāi)EDA電子電路仿真軟件的支持。每天不知有多少電路設(shè)計(jì)及驗(yàn)證者，使用著各種電路仿真軟件工具。俗話說(shuō)，工欲善其事必先利其器，如何挑選合適的電路仿真軟件工具?是決定工作效率的一個(gè)關(guān)鍵。對(duì)于市場(chǎng)上各類電路仿真軟件工具，工程師至少要做到知己知彼，什么樣的電路仿真軟件工具適合什么樣的電路設(shè)計(jì)?各種電路仿真軟件工具的優(yōu)點(diǎn)及不足?本文為大家整理了常用的幾款電路仿真軟件工具，并對(duì)這些電路仿真軟件工具的優(yōu)缺點(diǎn)做了簡(jiǎn)單比較。

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一、Cadence

Cadence 公司是老牌的EDA工具提供商，采用Cadence的軟件、硬件和半導(dǎo)體IP，用戶能更快速向市場(chǎng)交付產(chǎn)品。Cadence公司創(chuàng)新的"系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)" (SDE)戰(zhàn)略，將幫助客戶開(kāi)發(fā)出更具差異化的產(chǎn)品——小到芯片大至系統(tǒng)——涵蓋移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)電子、云數(shù)據(jù)中心、汽車、航空、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)應(yīng)用以及其他細(xì)分市場(chǎng)。

其電路仿真軟件Cadence Sigrity 2018版本包含了最新的3D解決方案，幫助PCB設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)縮短設(shè)計(jì)周期的同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成本和性能的最優(yōu)化。獨(dú)有的3D設(shè)計(jì)及分析環(huán)境，完美集成了Sigrity工具與Cadence Allegro技術(shù)，較之于當(dāng)前市場(chǎng)上依賴于第三方建模工具的產(chǎn)品，Sigrity 2018版本可提供效率更高、出錯(cuò)率更低的解決方案，大幅度縮短設(shè)計(jì)周期的同時(shí)、降低設(shè)計(jì)失誤風(fēng)險(xiǎn)。此外，全新的3D Workbench解決方案彌補(bǔ)了機(jī)械和電氣領(lǐng)域之間的隔閡，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)自此能夠?qū)崿F(xiàn)跨多板信號(hào)的快速精準(zhǔn)分析。

Sigrity 2018最新版可幫助設(shè)計(jì)人員全面了解其系統(tǒng)，并將設(shè)計(jì)及分析擴(kuò)展應(yīng)用到影響高速互連優(yōu)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(lǐng)域。集成的3D設(shè)計(jì)及分析環(huán)境使PCB設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠在Sigrity工具中實(shí)現(xiàn)PCB和IC封裝高速互連的優(yōu)化，然后在Allegro PCB、Allegro Package Designer或Allegro SiP Layout中自動(dòng)執(zhí)行已優(yōu)化的PCB和IC封裝互連，無(wú)需進(jìn)行重新繪制。而直至今日，優(yōu)化結(jié)果導(dǎo)回設(shè)計(jì)軟件的流程始終是一項(xiàng)容易出錯(cuò)、需要仔細(xì)驗(yàn)證的手動(dòng)工作。通過(guò)自動(dòng)化該流程，Sigrity 2018最新版能夠降低設(shè)計(jì)出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，免去設(shè)計(jì)人員花費(fèi)數(shù)小時(shí)重新繪制和重新編輯工作的時(shí)間，更能避免在原型送到實(shí)驗(yàn)室之后才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而浪費(fèi)掉數(shù)天的時(shí)間。這不僅大大減少了原型迭代次數(shù)，更通過(guò)避免設(shè)計(jì)返工和設(shè)計(jì)延期而為設(shè)計(jì)項(xiàng)目節(jié)省大量的資金。

Cadence的電路仿真軟件的一個(gè)小缺點(diǎn)是，操作較為復(fù)雜，比較適合復(fù)雜板的開(kāi)發(fā)。

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二、Altium Designer

Altium Designer 是原Protel軟件開(kāi)發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)。這套軟件通過(guò)把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案，使設(shè)計(jì)者可以輕松進(jìn)行設(shè)計(jì)，熟練使用這一軟件使電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率大大提高。

Altium Designer 除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。該平臺(tái)拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界面，全面集成了FPGA設(shè)計(jì)功能和SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程設(shè)計(jì)人員能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的FPGA與PCB設(shè)計(jì)及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。由于Altium Designer 在繼承先前Protel軟件功能的基礎(chǔ)上，綜合了FPGA設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)功能，Altium Designer 對(duì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)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(diǎn)是對(duì)復(fù)雜板的設(shè)計(jì)不及Cadence。

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三、Proteus

Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件，支持電路圖設(shè)計(jì)、PCB布線和電路仿真。Proteus支持單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的仿真和調(diào)試，使軟硬件設(shè)計(jì)在制作PCB板前能夠得到快速驗(yàn)證，不僅節(jié)省成本，還縮短了單片機(jī)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)周期。Proteus 是單片機(jī)工程師必須掌握的工具之一。

Proteus軟件分為ARES和ISIS模塊，ARES用來(lái)制作PCB，ISIS用來(lái)繪制電路圖和進(jìn)行電路仿真。

Proteus的缺點(diǎn)是，對(duì)電路的數(shù)據(jù)計(jì)算方面不足。

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四、 Multisim

Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的電路仿真軟件工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。

在模電、數(shù)電的復(fù)雜電路虛擬仿真方面，Multisim是當(dāng)之無(wú)愧的一哥。它有形象化的極其真實(shí)的虛擬儀器，無(wú)論界面的外觀還是內(nèi)在的功能，都達(dá)到了的最高水平。它有專業(yè)的界面和分類，強(qiáng)大而復(fù)雜的功能，對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算方面極其準(zhǔn)確。在電子競(jìng)賽的學(xué)生中擁有廣泛 的粉絲，尤其是模擬電路時(shí)，用得最多的電路仿真軟件就是Multisim。同時(shí)，Multisim不僅支持mcu，還支持匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言為單片機(jī)注入程序，并有與之配套的制版軟件NI Ultiboard10，可以從電路設(shè)計(jì)到制板layout一條龍服務(wù)。

Multisim的缺點(diǎn)是，軟件過(guò)于龐大，對(duì)MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的專門的軟件。

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五、Matlab電路仿真軟件包Simulink

Simulink是MATLAB中的一種可視化電路仿真軟件， 是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。使用MatlabSimulink的好處是：其數(shù)據(jù)處理十分有效、精細(xì)，運(yùn)行速度較快;其數(shù)據(jù)的格式兼容性十分好，便于數(shù)據(jù)的后處理與分析，尤其是控制特性的研究分析。

Matlab的缺點(diǎn)在于Matlab是對(duì)理想模型的仿真，不能考慮非理性狀態(tài)下的情況。

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六、TINA-TI

TINA 是一款易于使用但功能強(qiáng)大的電路仿真軟件，基于 SPICE 引擎。其研發(fā)者是歐洲D(zhuǎn)esignSoft Kft.公司,大約流行四十多個(gè)國(guó)家,并有二十余種不同語(yǔ)言的版本,其中包括中文版，大約含有兩萬(wàn)多個(gè)分立或集成電路元器件。

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

TINA 的原理圖捕捉非常直觀 - 真正的"快速入門"。

對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，Tina的界面簡(jiǎn)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(dāng)在Multisim找不到對(duì)應(yīng)的器件時(shí)，就會(huì)用到Tina來(lái)仿真。

Tina-TI的缺點(diǎn)是，功能相對(duì)較少，對(duì)TI公司之外的元器件支持較少。

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七、Infineon Designer

Infineon Designer兼具模擬和數(shù)字電路仿真軟件功能，是一款在線工具，可實(shí)現(xiàn)在線仿真，設(shè)計(jì)產(chǎn)品原型。

Infineon Designer也是基于DesignSoft TINA產(chǎn)品。利用 Infineon Designer，工程師只需一個(gè)瀏覽器，便能為特定應(yīng)用找到相匹配的器件。整個(gè)仿真過(guò)程直觀、快速，無(wú)需安裝任何軟件或購(gòu)買許可證。

主要涵蓋產(chǎn)品級(jí)、應(yīng)用級(jí)和系統(tǒng)仿真三個(gè)方面，包括基于參數(shù)搜索的產(chǎn)品查找器、應(yīng)用方案查找器以及系統(tǒng)仿真工具。支持16個(gè)產(chǎn)品查找器，適用于7000多款英飛凌產(chǎn)品。

免費(fèi)簡(jiǎn)單易用是這類在線仿真工具的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是功能不夠強(qiáng)大，支持的器件有限。

審核編輯：郭婷