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高速インターフェースは、一般的に差動ペアとしてルーティングされたシリアルバスや、高いクロックレートで動作する並列バスとして構築されます。これらのバスでは、信号群が要求されるクロッキングウィンドウ内で受信コンポーネントに到着できるように、バス内のトレースがマッチした長さである必要があります。この長さのマッチングは、クロッキング信号の長さと、バス上を移動する信号の立ち上がり時間によって制約されます。
例えば、DDR3/4メモリインターフェースでは:8ビットのデータのそれぞれには、関連するデータストローブと差動クロックがあります。データはストローブからキャプチャされるため、ストローブに関連するデータビットは、そのストローブビットに近い長さでマッチングされなければなりません。CSI-2のような他のプロトコルでは、カメラインターフェースに接続する複数の差動ペアが並列にルーティングされています。これらの差動ペアは、各ペア内でトレースがマッチしている必要があり、ペア同士も互いにマッチしている必要があります。
PCB設計ソフトウェアの長さ調整ツールを使用すると、これらの構造を非常に簡単に配置および調整できます。
長さ調整ツール
Altium Designerには、PCBレイアウトに長さ調整セクションを適用するための2つのツールがあります:
高速設計の課題に対処するための簡単なソリューション
- インタラクティブ長さ調整 – 単一トラック用;
- インタラクティブ差動ペア長さ調整 – 差動ペア用。
長さ調整には3つのパターンが利用可能です:アコーディオン、トロンボーン、およびノコギリ波。
xSignalsを使用した長さ調整
どんなに複雑なプロジェクトでも手動による配線時間を短縮できます。
長さ調整を開始する前に、特別なネットクラスを作成する必要があります。その後、これらを長さ調整ルールで使用できます。ネットクラスとxSignalsクラスの両方を長さ調整に使用できます。しかし、相対調整を適用したい場合は、xSignalsクラスのみを使用する必要があります。これらは手動で作成することも、特別なウィザードを使用することもできます。
Nets
xSignals
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xSignalsマルチチップウィザード
ウィザードは、さまざまな一般的なインターフェースやメモリ回路に対して、自動的にxSignals、xSignalクラス、マッチドレングスルールを作成するために使用できます。
xSignalsマルチチップウィザードを使用すると、xSignalsおよびxSignalクラスに加えて、マッチドレングスルールが作成されます。
マッチドレングスルールを設定した後、PCBパネルを使用して、選択したxSignalsクラスのネット長の範囲を表示すると便利です。
インタラクティブレングスチューニング ツールを起動し、延長したいトラックをクリックします。
上の画像は、距離を制約として使用してレングスチューニングを行う様子を示していますが、遅延ミスマッチを制約としてチューニングを行うことも可能です。PCBルールと制約エディタで、信号の立ち上がり時間を使用して遅延ミスマッチ制約を設定することは非常に一般的ですが、これには設計ルールを設定する前に信号の立ち上がり時間を知っておく必要があります。信号の設計ルールとして設定されると、レングスチューニングツールは長さ単位ではなく時間単位で表示されます。
Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。
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