TARGET 3001!
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TARGET 3001! ist ein Programm zum Entwurf von Schaltplänen und zur Leiterplattenentflechtung bei der Entwicklung von elektronischen Schaltungen und Leiterplatten (Platinen). TARGET 3001! wird durch das Ing.-Büro Friedrich in Deutschland entwickelt und läuft unter dem Betriebssystem Microsoft Windows.
Als spezielle Version des Leiterplatten-CAD-Programms TARGET 3001! existiert der TARGET 3001! ASIC-Designer. Mit dieser Software wird aus dem Schaltplan anstelle einer Leiterplatte eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (engl. ASIC = application-specific integrated circuit) entwickelt, d.h. die gesamte Schaltung wird in einem integrierten Schaltkreis (Chip) realisiert.
Für den nicht-kommerziellen Einsatz gibt es eine kostenlose, auf 100 Anschlüsse begrenzte Version zum Download. Die Benutzeroberfläche ist wahlweise in deutscher, englischer oder französischer Sprache.
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[Bearbeiten] Funktionsumfang
Das Softwarepaket fasst mehrere verschiedene Funktionsblöcke unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche zusammen. Der Designprozess startet mit dem Entwurf eines Schaltplanes und am Ende geht es meist um ein Layout für eine Platine oder einen Chip. Eine wichtige Grundlage aller CAD-Programme sind vorgefertigte Baustein-Bibliotheken. In "TARGET 3001!" sind diese Bausteine elektronische Bauteile, wie u.a. Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten oder integrierte Schaltungen. Diese Bauteile in den Bibliotheken werden von einem CMS (component management system) verwaltet, das auch Links zu Bauteil-Datenblättern und -Lieferanten bereithält. Ein Bauteil besteht in der Schaltplandarstellung aus einem Schaltsymbol und im Layout aus einem Anschlussbild, das zum Gehäuse des Bauteils passt. Ebenso sind zu vielen Bauteilen elektrische Simulations-Informationen und eine 3D-Darstellung enthalten.
[Bearbeiten] Simulation und Änderungen
Mit der SPICE-kompatibelen Schaltplan-Simulation kann die Funktion der Schaltung vorab automatisch durchgerechnet werden. Dabei stellen sich oft frühzeitig Fehler heraus, weit vor der teuren Erstellung eines ersten Prototypen. Bei der Umsetzung zur Leiterplatte unterstützt "TARGET 3001!" den Entwickler zunächst dadurch, dass sowohl Schaltplan als auch Layout in einer Datenbasis gespeichert sind. Früher wurde aus dem Schaltplanmodul zunächst eine Stück- und Verbindungsliste exportiert, die dann im Layoutmodul wieder eingelesen wurde. Änderungen im Layout, die die Stück- und Verbindungsliste betrafen, mussten mühsam manuell oder halbautomatisch im Schaltplan nachgetragen werden (back annotation). Und mit nachträglichen Änderungen im Schaltplan war es nicht weniger aufwändig (forward annotation). Bei "TARGET 3001!" stecken Schaltplan und Platine in einer Datei und Änderungen im einen Programmteil werden im anderen direkt sichtbar.
[Bearbeiten] Bauteile platzieren, Leiterbahnen verlegen und alles checken
Beim Entwurf des Layouts kommt es zunächst auf die günstige Platzierung der Bauteile auf der zur Verfügung stehenden Fläche an. Einige Bauteile können vorgegebene feste Positionen haben, was z.B. oft bei Steckverbindern der Fall ist. Nachdem diese Bauteile manuell vorplatziert wurden, kann sich der Benutzer von einem Autoplatzierer bei der Verteilung der Bauteile helfen lassen. Um alle vom Schaltplan geforderten Verbindungen im Layout zustande zu bringen, ist es erforderlich, die meist kupfernen Leiterbahnen so günstig zu verlegen, dass keine Kurzschlüsse entstehen. Hier unterstützt "TARGET 3001!" den Benutzer mit einem Autorouter bei der Entflechtung. Am Ende des Layoutens kann das Ergebnis einer Prüfung unterzogen werden, die sicherstellt, dass das entstandene Werk den Design-Regeln entspricht (DRC, design rule check).
[Bearbeiten] Wer stört sich an was
Neben der Forderung, dass die Leiterplatte die gewünschten Verbindungen prinzipiell herstellt, ist es meist ebenso von Bedeutung, dass die Verbindungen in günstiger Weise verlegt werden. Vor allem beim Entwurf von Schaltungen für hohen Frequenzen dürfen die Signale nicht zu umständlich verlegt sein. Die Bahnen selbst wirken ja ebenso wie Bauteile: Sie haben einen Bahnwiderstand, bilden untereinander Kapazitäten und Induktivitäten und wirken auch wie Antennen. Diese Eigenschaften führen zu drei Problemen: Das fertige Gerät kann sich selbst in der Funktion behindern, Einstrahlung von außen kann das Gerät stören und die Abstahlung des Gerätes kann draußen andere Einrichtungen stören. Man spricht von der elektro-magnetischen Verträglichkeit EMV, wenn das Gerät in dieser Hinsicht günstig entworfen wurde. In "TARGET 3001!" kann der eingebaute EMV-Check auch hier helfen, frühzeitig solche Probleme zu erkennen.
[Bearbeiten] Zum realen Gerät
Am Ende müssen die erzeugten CAD-Daten auch ausgegeben werden. Dazu zählen die Ausgabe des Layouts, von Fräs- und Bohrdaten, sowie Stücklisten und Bestückungspläne. Solche Daten für die Produktion werden auch CAM-Daten genannt (engl.: computer aided manufacturing). "TARGET 3001!" ist zudem in der Lage Ausgaben für verschiedene Testgeräte zu erzeugen, die sowohl die automatische Inbetriebnahme von Geräten erleichtern, als auch die Fehlersuche bei Defekten.
[Bearbeiten] Geschichte
Vorgänger von "TARGET 3001!" war die reine Leiterplatten-Software "RULE für DOS" (Rechner Unterstützer Leiterplatten Entwurf) aus dem Jahre 1989. Nachdem diese Software sich in Bastlerkreisen verbreitet hatte, wurde unter den Benutzern der Ruf nach einer Schaltplaneingabe laut. Ebenso wurde ein Autorouter gewünscht, also eine automatische Leiterbahnentflechtung. 1992 kam die Version "TARGET 2.1 für DOS" auf den Markt, die diesen Wünschen in einem ersten Schritt Rechnung trug. Der Umstieg nach Windows gestaltete sich schwierig, die ersten Versionen von "TARGET V3 für Windows" stürzten häufig ab. Jedoch mit steigender Stabilität und Leistungsfähigkeit des Gesamtpaketes wurde die Software außer im Hobby- und Ausbildungsbereich mehr und mehr auch im professionellen Umfeld eingesetzt. In den weiteren Versionen V7 bis V11 wurde das Paket ausgebaut und ein EMV-Modul sowie eine PSpice-kompatible Simulation ergänzten den Leistungsumfang. Der Name "TARGET" wurde zunächst auf "TARGET 2001!" erweitert und als das Jahr 2001 nahte, wurde "TARGET 3001!" verwendet und als Marke beim Deutschen Patentamt eingetragen. In letzter Zeit wurde der Software eine Funktion hinzugefügt, auch Frontplatten direkt in Verbindung mit den Leiterplatten zu entwerfen.
Heute ist "TARGET 3001!" eines der beliebtesten CAD-Programme für den Leiterplatten-Entwurf in Deutschland. Die Elektronik-Fachzeitschrift Elektor ermittelte 2005 in einer Umfrage, dass "TARGET 3001!" von ihren Lesern am zweithäufigsten verwendet wird. Schaltungen von "TARGET 3001!" finden sich in Helikoptern, Satelliten und Strahltriebwerken. Alle Kabelbäume und Teile der Elektronik im neuen Formel-1 Wagen von Panasonic-TOYOTA werden mit "TARGET 3001!" entworfen. Heute versehen Ralf Schumacher und Jarno Trulli in diesen Wagen ihren Dienst. ASICs die mit dem "TARGET 3001! chip designer" entworfen wurden, finden sich zum Beispiel in Handys und in Präzisionsmessgeräten. Neu in der gerade erscheindenden V12 ist unter anderem eine integrierte 3D-Ansicht, die dem Entwickler einen realistischen Eindruck seiner Leiterplatte vermittelt, bevor diese real existiert.
