LEITERBAHNENLANGEN-RECHNER

Ermitteln Sie mit dem Leiterbahnenlangen-Rechner von Altium Design die Lange der Hochgeschwindigkeits-Ubertragungsleitungen. Bei elektrisch langen Leiterbahnen sollten Sie von xSignals und Designregeln Gebrauch machen, um die Netztopologie beim Layout auf eine definierte Maximallange zu beschränken.

Altium Designer

Das Verlegen von Leiterbahnen ist einfacher, wenn man die beste PCB-Designsoftware verwendet.

Berechnung von Leiterbahnlängen im New-Rule-Assistenten

Vor dem Layout, in der Schaltungsdesign-Phase eines Projekts, werden die Leiterbahnlängen für Hochgeschwindigkeitssignale berechnet. Um die Maximallängen zu bestimmen, werden die Anstiegs- und Abfallzeiten eines Signals unter Berücksichtigung der Signallaufzeit analysiert. Das Signal muss vor der nächsten Flanke von der Quelle bis zum Verbraucher und zurück laufen können. Anderenfalls können Übersprechen, Schwingungen oder Reflexionen auftreten, wodurch das Design rauschanfällig würde.

Durch das Festlegen maximaler Längen vor Übersprechen, Schwingungen oder Reflexionen wird die Leiterbahn als elektrisch lang definiert. Bei elektrisch langen Leiterbahnen sind Abschlussmaßnahmen erforderlich, die das Rauschen zur Masse ableiten bzw. minimieren. Rauschminimierung schützt Schaltungsdesigns vor Störungen und gewährleistet saubere Signalübertragung auf den Leiterbahnen der Leiterplatte. Wenn das Leiterplattenlayout Netze erfordert, die die Maximallänge überschreiten, brauchen Sie Abschluss-Schaltungen.

Vor dem Leiterplattenlayout werden elektrisch lange Leiterbahnen definiert und Beschränkungen festgelegt. Dadurch lässt sich der Layoutvorgang automatisieren, denn das Routing wird innerhalb des Werkzeugs durch Regeln gesteuert. Durch Techniken wie die Fly-By-Topologie werden kontinuierliche Netze aufgebaut, die Serien-Bauteile innerhalb der betrachteten Leiterbahn enthalten. Auch für High-Speed-Datenleitungen, wie man sie im Speicher oder in CPUs findet, werden Längenregeln festgelegt, um Rauschen durch Taktversatz zu vermeiden.

Ermittlung Elektrisch Langer Leiterbahnen Vor Dem Layout

Schaltungsentwickler analysieren die Anstiegs- und Abfallzeiten von Hochfrequenzsignalen sowie die Signallaufzeit, um zu bestimmen, ob eine Übertragungsleitung eine elektrisch lange Leiterbahn darstellt. Wenn dem so ist, gibt es eine maximale Strecke, die dieses Signal entlang eines Netzes auf einer Leiterplatte zurücklegen kann, bevor Abschlussbauteile für das Design erforderlich werden. Es ist ein wichtiger Bestandteil des Designs, Rauschen infolge der Länge von Übertragungsnetzen zu unterbinden. Man muss die Leiterbahnenlängen berechnen und die bekannten Anstiegs- und Abfallzeiten des Signals berücksichtigen, um festzustellen, welche Signale anfällig sind.

Leiterbahnenlängen-Rechner zum Erkennen von Maximallängen kritischer Leiterbahnen

BERECHNUNG VON LEITERBAHNEN-LÄNGENLIMITS FÜR ÜBERTRAGUNGSSIGNALE

Bei High-Speed-Übertragungsnetzen besteht ein wichtiger Designschritt darin, die maximalen Leiterbahnenlängen zu bestimmen und die Längen aufeinander abzustimmen. Die Bestimmung von Maximallängen und die Längenabstimmung sind zwar unabhängig von den Auswirkungen der Leiterbahnbreite auf die Impedanzkontrolle, aber für ein rauscharmes Design notwendig. Bei der Bestimmung von Maximallängen und der Längenabstimmung wird beim Verlegen von Leiterbahnen auch der Zeitfaktor berücksichtigt, um Übersprechen, Schwingungen und Reflexionen zu vermeiden.

• Neben der Impedanzabstimmung ist auch die Längenoptimierung zu berücksichtigenEinsatz von Regeln für das Design und die Steuerung einer Hochfrequenz-Leiterplatte
• Festlegung elektrisch langer Leiterbahnen und Einrichtung von Regeln in EDA-WerkzeugenHigh-Speed-Design: Ein verbindlicher Leitfaden für den Einsatz von Altium Designer für die Anforderungen Ihrer Leiterplatte
• Ein Überblick über das Leiterbahndesign zur Wahrung der SignalintegritätEinführung in das Design von High-Speed-PCBs: Signalwege

Nachdem Sie nun High-Speed-Effekte analysiert haben und wissen, welche Leiterbahnen sie erzeugen könnten, müssen Sie über Methoden nachdenken, mit denen Sie Ihre Erkenntnisse in EDA-Werkzeugen festhalten können.

Fly-By-Topologie Und Manuelle Dimensionierung Für Maximallängen Nutzen

Wenn man seine Designvorgaben in eine Schaltplansoftware übertragen möchte, muss man detailgenau vorgehen. Diese Details der Design-Intention müssen den PCB-Layoutdesignern mit größter Sorgfalt mitgeteilt werden. Andernfalls könnten beim Layout wichtige Designaspekte verloren gehen, zum Beispiel Leiterbahnen-Längengrenzen oder abgestimmte Leiterbahnen. Leiterbahnlimits und abgestimmte Leiterbahnen müssen bei der Einrichtung der Softwarewerkzeuge frühzeitig erkannt werden, damit man Designregeln erstellen kann, die sich durch alle Software-Designdateien ziehen. Anstatt auf der Titelseite Ihres Schaltplans komplizierte Hinweise einzutragen, können Sie auch eine EDA-Software benutzen, in der Sie die Netzregeln über Menüs eingeben können.

Die Fly-by-Topologie berücksichtigt Serien-Bauteile, um die Leiterbahnlänge zu berechnen

EDA-SOFTWARE MIT MENÜS, IN DENEN MAN NETZREGELN PLATTFORMÜBERGREIFEND FESTLEGEN KANN

Was Sie brauchen, ist eine EDA-Software, die bei der Schaltplanerfassung festgelegte Regeln in das PCB-Layout einbinden kann. Das muss außerdem automatisch funktionieren. Anstatt das Titelblatt Ihres Schaltplans mit Layouthinweisen zu versehen, sollten Sie besser mit EDA-Werkzeugen arbeiten, die in der gesamten Designumgebung bestimmte Regeln durchsetzen. Auf diese Weise wird die Design-Intention automatisiert und wichtige Details wie die maximalen Leiterbahnenlängen, die bei der Schaltplanerfassung festgelegt werden, werden beim PCB-Layout eingehalten.

• Festlegung von Längenregeln beim Routing im PCB-Layout, um die Signalintegrität zu wahrenLängen berechnen und mit interaktivem Routing elektromagnetische Störungen durch High-Speed-Leiterbahnen entschärfen
• Analyse elektrisch langer Leiterbahnen nach dem Routing mithilfe von SimulationenAnalyse von High-Speed-PCB-Designs: Simulationen und Signalintegritätsprüfungen
• Leiterbahnrouting auf Knoteneffekte mit Folgen für die Signalintegrität untersuchenHigh-Speed-Designs mit Signalintegritäts-Simulation testen und überprüfen

Nachdem Sie die Leiterbahnenlängen berechnet und die maximalen Netzlängen für das Routing analysiert haben, wollen wir uns ansehen, wie man mit Altium Designer Regeln und Restriktionen für das Routing kritischer Netze einrichtet.

Festlegung Von Maximallängen Im Rules And Constraints Editor Von Altium Designer

Altium Designer bietet die Möglichkeit, elektrisch lange Leiterbahnen zu erkennen bzw. zu bestimmen und Designregeln aufzustellen, die für alle Arbeitsgänge von der Schaltplanerfassung bis zum PCB-Layout gelten. Sie sind nicht mehr darauf angewiesen, komplizierte Hinweise auf der Titelseite des Schaltplans zu vermerken, um Ihren PCB-Layoutdesigner über bestimmte Details zu informieren. Stattdessen liefert Altium Designer eine xSignals-Spezifikation, mit der Schaltungsdesigner Netze klassifizieren können. Nach der Netzklassifizierung lassen sich Regeln und Beschränkungen spezifizieren, die beim Routing anzuwenden sind.

xSignals erstellen, um bei Leiterbahnlängen berechnete Routing-Maxima einzuhalten

DEFINITION KRITISCHER SIGNALE MIT DEM XSIGNALS-ASSISTENTEN VON ALTIUM DESIGNER

xSignals in Altium Designer sind Leiterbahnen, für die der Schaltungsdesigner definiert hat, dass sie als elektrisch lange Leiterbahnen in Frage kommen. Zu diesen Leiterbahnen gehören Serien-Abschlüsse, und sie können mehrere Netznamen umfassen. Die Routingwerkzeuge in Altium Designer werden über die festgelegten xSignals informiert, wenn die Flächen auf der Leiterplatte geplant werden. Für die Definition von xSignals gibt es einen Assistenten. Außerdem können Verbindungswege zwischen Pads bzw. Bauteilen über Menübefehle definiert werden.

• Einsatz von Hybridkonstruktionen, um Leiterbahnlängen besser einhalten zu könnenMarkttrends bei der Fertigung mit Hybridkonstruktionen
• In diesem Lernseminar tauchen Sie tief in das Routing und das Tuning einSo funktioniert das Routing und Tuning von High-Speed-Topologien mit xSignals
• In diesem Video können Sie sich über Scoping-Regeln mit xSignals informierenLernen Sie die verbesserte Längenabstimmung (Phase und Laufzeit) kennen

Um beim Design die Signalintegrität zu wahren, müssen die maximalen Längen elektrisch langer Leiterbahnen berechnet werden. Nach der Bestimmung der elektrisch langen Leiterbahnen können Sie über die xSignals-Funktion in Altium Designer definieren, welche Netze bei der Anwendung der Maximallängenberechnungen berücksichtigt werden. In Altium Designer steht Ihnen der „Rules and Constraints Editor“ zur Verfügung, in dem man den xSignals Eigenschaften für maximale Länge und Längenabstimmung zuweisen kann. Diese Angaben werden beim Leiterplattenlayout für das automatische Routing verwendet. Die Berechnung und Umsetzung der Leiterbahn-Längenanalysen im PCB-Layout werden innerhalb der durchgängigen Umgebung von Altium Designer organisiert.