¿Cuáles son las herramientas utilizadas para diseñar dispositivos electrónicos?

Hay componentes electrónicos y mecánicos involucrados. Ambos son CAD genéricamente acuñados, o diseño asistido por computadora.

Primero, tienes que hacer un esquema electrónico. En el primer paso, puede ser completamente virtual y tener un prototipo simulado en lugar de uno físico.
Los símbolos correspondientes a los componentes se colocan y tienen todos sus pines y terminales conectados. Este paso se llama captura esquemática . Si los componentes no se encuentran en un catálogo electrónico, deben crearse. Los fabricantes suelen proporcionar un archivo modelo para ayudar en este proceso.

Después de algunas simulaciones y verificaciones, los ingenieros tomarán el esquema y lo colocarán en una suite de diseño de PCB .
Se debe tener cuidado de muchas maneras, un PCB es muy complejo. Hay tantas pautas y reglas que es más un arte que una ciencia exacta.
Los componentes electrónicos vienen en tipos de paquetes estándar, por lo que es relativamente fácil hacer una placa delgada.

El software que hace lo anterior se llama EDA.
Las opciones son OrCAD, NI Circuit Design Suite, Proteus … etc.
Las herramientas más simples como Eagle o Designspark PCB pueden no tener simulación

En este punto, se puede requerir un especialista en radiofrecuencia (ingeniero de RF) para medir la prueba y diseñar las capacidades inalámbricas de un producto. wi-fi, bluetooth, gsm / cdma …
Software: ?? material especializado Calculadoras para antenas, filtros, etc.

Mientras tanto, un ingeniero mecánico / de producto realiza un dibujo en 3D del producto final. Debe encajar perfectamente con los agujeros de los tornillos y los espacios libres en la PCB.

Software utilizado: CATIA, SolidWorks, AutoCAD …

Un prototipo temprano se envía a la fabricación. Solo unas pocas muestras.
Los programadores de software ahora obtienen el prototipo y comienzan a programar el firmware. Hay muchos entornos de desarrollador integrados.
KEIL Compiler tools es un entorno basado en C ++ hecho para procesadores ARM, que aparece en> 90% de los gadgets.
Para cada tipo de procesador, hay un compilador especializado.

A veces (rara vez) puede ser que necesiten hacer una nueva parte digital . Si los componentes disponibles actuales no pueden configurarse para realizar la función requerida, deberán utilizar un FPGA, una matriz programable de transistores. FPGA requiere una programación diferente, llamada lenguaje de descriptor de hardware.

Software: suite de diseño Xilinx

Si la producción es realmente de alto volumen (más de 100K unidades), la compañía puede decidir hacer su propio chip integrado (ASIC). Nuevas herramientas, nuevas aplicaciones, pero algunas cosas pueden ser recuperadas de un FPGA.

Surgen problemas con los conectores de PCB …
Los conectores son de naturaleza más mecánica, por lo que la persona que diseña la caja puede diseñar el dibujo del conector para que los chicos de la electrónica importen en el diseño de la PCB. Los conectores realmente no tienen un grosor fijo, por lo que todo el diseño mecánico depende en parte debido a esto. Aquí los ingenieros electrónicos y los ingenieros de diseño de productos deben colaborar para superar esta dificultad.
En empresas más pequeñas, un ingeniero electrónico puede hacer todo.

Complicado.

Hardware:
cada circuito digital necesita una unidad programadora. La mayoría de ellos conectan el puerto USB de estos días y se conectan a los pines del chip (a través de un conector)

instrumentos:
instrumentos electrónicos de banco estándar: fuente de alimentación de banco, osciloscopio, generador de funciones, multímetro digital, estaciones de soldadura
adicional: bode plotter, analizadores de RF (como analizadores de red), estaciones de sonda con microscopios (en la fabricación de semiconductores)

creación de prototipos:
hornos de soldadura por reflujo, proceso de grabado, baño químico.