Nie pozwól, aby Twoje nierozrutowane sieci były ścieżkami donikąd

Czy widziałeś kiedyś jeden z tych filmów, gdzie pociąg pędzi po torach i zaczyna przejeżdżać przez most, tylko po to, by dalej zorientować się, że tory się urywają, a most prowadzi donikąd? To przerażająca sytuacja i tylko czujny maszynista, dawniej znany jako inżynier kolejnictwa, może zapobiec katastrofie. Chociaż nie jest to tak katastrofalne, posiadanie niesprzężonych sieci na twojej płytce może siać spustoszenie w działaniu twojego PCB.

Niesprzężone sieci to w zasadzie otwarte obwody, gdzie powinny być połączenia. Brak ukończonej ścieżki między padami komponentów lub padami a przelotkami może powodować, że twoje obwody będą działać w sposób nieprzewidywalny, powodować niedopasowania impedancji między parami różnicowymi, a nawet sprawić, że twoja płyta będzie zatrzymywać ciepło, co może uszkodzić komponenty lub płytę, jeśli jest częścią ulgi termicznej. Ponieważ twój producent PCB może nie rozpoznać niesprzężonych sieci, niezbędne jest, aby te niekompletne lub brakujące połączenia zostały zidentyfikowane i rozwiązane podczas projektowania, aby zapobiec wytwarzaniu nieużytecznych płyt i niepotrzebnym dodatkowym kosztom. Z Altium Designer masz do dyspozycji kompleksowy, zintegrowany pakiet projektowy, który pozwala sprawdzać połączenia elektryczne na schemacie, połączenia sieci na układzie PCB i łatwo wprowadzać niezbędne zmiany. Przyjrzyjmy się tym narzędziom do identyfikowania i rozwiązywania problemów z niesprzężonymi sieciami, które mogą występować w twoim projekcie.

Jak zidentyfikować niesprzężone sieci

Odpowiedzialność za upewnienie się, że twoje schematy są w pełni połączone spoczywa na Tobie. Jeśli twój projekt zawiera układy scalone (IC), istnieje duże prawdopodobieństwo, że masz piny, które nie są zewnętrznie połączone lub są nieużywane. Z tego powodu powinieneś polegać na dokumentacji swoich komponentów, aby wykonać połączenia schematyczne. Wskazówką, która może okazać się pomocna, jest stworzenie rysunku lub schematu blokowego pokazującego połączenia twoich komponentów i używanie go jako przewodnika dla twojego schematu. Dla prostych obwodów ten rysunek może być również używany do wizualnego sprawdzania twojego schematu pod kątem nieprzeroutowanych sieci. Jednakże, ze względu na złożoność większości obwodów, będziesz chciał przeprowadzić elektryczne lub elektroniczne sprawdzenie zasad (ERC) na twoim schemacie.

Identyfikacja nieprzeroutowanych sieci na twoim schemacie

Po zakończeniu projektowania schematu i przed przekształceniem go w PCB, powinieneś przeprowadzić ERC. Ogólnie rzecz biorąc, ERC oceni połączenia elektryczne, w tym ścieżki, etykietowanie i parametry, i dostarczy ci listę naruszeń. Naruszenia te są oparte na zasadach i opcji poziomu raportowania, które wybrałeś podczas konfigurowania ERC. Chociaż niektóre pakiety oprogramowania do projektowania PCB traktują tworzenie netlisty lub uruchamianie ERC jako oddzielny dodatkowy etap projektowania, w Altium Designer ERC jest częścią konwersji lub kompilacji, która generuje układ PCB. Liczba możliwych kontroli i naruszeń jest obszerna i obejmuje szereg kontroli, które dotyczą specjalnie sieci. Spośród możliwych naruszeń sieci, które mogą uniemożliwić pomyślną kompilację, poniżej wymieniono te, które są najbardziej przydatne do identyfikacji nierozwiązanych sieci.

• Niepodłączone przewody

• Niepodłączone obiekty w sieci

• Sieci zawierające pływające piny wejściowe

• Sieci z tylko jednym pinem

• Sygnały bez sterownika

• Sygnały bez obciążenia

• Brakująca dodatnia sieć w parze różnicowej

• Brakująca ujemna sieć w parze różnicowej

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Powyższa lista nie obejmuje błędnie oznaczonych sieci, sieci z nieprawidłowymi lub brakującymi parametrami oraz innych naruszeń sieci, które można wykryć za pomocą ERC i które również muszą zostać poprawione, zanim będzie można wygenerować układ PCB.

Identyfikacja nieprzerobionej sieci na Twoim układzie PCB

Upewnienie się, że schemat pomyślnie przechodzi kontrolę ERC bez naruszeń, powinno być wymogiem, aby Twój projekt mógł przejść do etapu układu PCB. W Altium Designer, kwalifikacja połączeń elektrycznych jest warunkiem wstępnym, który zapewnia rozpoczęcie pracy nad układem PCB ze wszystkimi komponentami w pełni połączonymi. Z poziomu układu PCB możesz użyć gniazda szczurów, które zapewnia graficzną, kodowaną kolorami reprezentację wszystkich połączeń między pinami, w połączeniu z interaktywnymi lub automatycznymi funkcjami trasowania (w przeciwieństwie do ręcznego trasowania), aby umieszczać komponenty i dokonywać niezbędnych zmian, zapewniając w pełni połączony układ PCB. W Altium Designer, te schematy są połączone w zasoby auto-interaktywnego trasowania, PCB ActiveRoute, aby łatwo trasować wiele ścieżek, omijać obiekty i przyspieszać proces trasowania.

Upewnienie się, że twoje komponenty są w pełni połączone, jak określa to schemat, nie oznacza, że twoje ścieżki są akceptowalne do produkcji płyty. Zazwyczaj pojawiają się problemy z odstępami i prześwitami, a jeśli twoja płyta jest wielowarstwowa, będziesz musiał dodać przelotki i ścieżki dla nich. Aby skutecznie rozwiązać te problemy z trasowaniem, jak również inne specyfikacje płyty wpływające na produkcję, wymagane jest wykonanie kontroli zasad projektowania (DRC) na układzie PCB. DRC pozwala bezpośrednio zdefiniować zasady dla niepołączonych pinów i niepołączonych tras. Dodatkowo, możesz określić i ustawić priorytety dla zasad dotyczących trasowania przelotek i par różnicowych, odstępów i szerokości ścieżek, co może wymagać ponownego trasowania twoich sieci PCB.

Jak rozwiązać problem nieztrasowanych sieci

Dla produkowalnego projektu PCB, rozwiązanie problemu nieztrasowanych sieci można zdefiniować jako proces zapewnienia, że wszystkie połączenia sieci są kompletne i mieszczą się w akceptowalnych ograniczeniach elektrycznych i mechanicznych. Można to osiągnąć, postępując zgodnie z poniższymi krokami.

Kroki do rozwiązania problemu nieztrasowanych sieci

Krok 1: Zdefiniuj zasady ERC dla sieci twojego schematu.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

To wykonuje się przez ustawienie specyfikacji ERC tak, aby niekompletne i brakujące sieci na schemacie były oznaczane jako naruszenia. Można to zrobić w oknie Opcje projektu, do którego dostęp można uzyskać, klikając na Opcje projektu z menu rozwijanego Projekt lub klikając prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu na schemacie. Z tego okna kliknij na zakładkę Raportowanie błędów i przewiń w dół do sekcji Naruszenia związane z sieciami.

Ustaw raportowanie naruszeń sieci

Tutaj możesz ustawić typ zgłaszanego naruszenia. Nieustawienie flagi lub niezgłoszenie naruszenia oznacza, że może ono zostać przeoczone i niepoprawione.

Krok 2: Popraw naruszenia nieprzeroutowanych sieci ERC dla swojego schematu.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Poprawienie naruszeń ERC, które wpływają na sieci twojego schematu, może obejmować jedno lub więcej z następujących działań:

• dodawanie lub usuwanie komponentów z sieci

• łączenie pinów z sieciami lub odłączanie pinów od sieci

• edycja etykiet sieci i parametrów

Krok 3: Zdefiniuj reguły DRC dla sieci twojej PCB.

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

Z pliku PCB, *.PcbDoc, kliknij na menu rozwijane Narzędzia i wybierz Sprawdzenie Reguł Projektowych (Design Rule Check, DRC). To narzędzie pozwala ustawić lub zdefiniować wszystkie reguły dla układu PCB; w tym te dotyczące sprawdzania niepołączonych sieci. DRC można również skonfigurować tak, aby naruszenia tych algorytmów były pokazywane w czasie rzeczywistym (online) podczas ukończania projektu obwodu lub wszystkie naraz (wsadowo).

Ustaw reguły projektowania PCB

Krok 4: Napraw naruszenia niepołączonych sieci DRC dla układu PCB.

Dla reguł DRC ustawionych na tryb online, możesz dokonywać korekt, aby złagodzić naruszenia niepołączonych sieci w czasie rzeczywistym. Niezależnie od tego, czy zdecydujesz się korzystać z opcji online, czy nie, zawsze należy uruchomić wsadowe DRC przed złożeniem pakietu projektowego i wysłaniem go do producenta. Jeśli zostaną znalezione niepołączone sieci lub inne naruszenia, możesz użyć kombinacji trasowania, umieszczania i zmian odstępów, aby skorygować błędy i ponownie uruchomić wsadowe DRC. Kontynuuj ten cykl korygowania błędów i uruchamiania DRC, aż nie zostaną wykryte żadne naruszenia.

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

Find Out More

Dodatkowe uwagi:

• Altium Designer oferuje szeroki zakres domyślnych reguł, które w większości przypadków będą wystarczające dla projektu twojego obwodu. Jednak Kreator Reguł Projektowych zapewnia prosty, krok po kroku przewodnik do tworzenia nowych reguł, jeśli jest to konieczne.

Łatwo stwórz nową regułę projektową

• Z twojego schematu, *SchDoc, Altium Designer umożliwia importowanie i eksportowanie netlist w różnych formatach dla łatwości użycia na różnych platformach projektowych. Można do nich uzyskać dostęp, klikając na Netlist w menu rozwijanym Projekt, gdy aktywny jest twój plik schematu.

• Z twojego pliku PCB, istnieje wiele opcji edycji, czyszczenia i konfiguracji sieci. Można do nich uzyskać dostęp, klikając na Netlist w menu rozwijanym Projekt, gdy aktywny jest twój plik PCB.

Projektując skomplikowane lub gęsto zaludnione płytki, łatwo jest przeoczyć połączenie między komponentami. Robienie tego; jednakże, jest jak budowanie mostu, który w zasadzie prowadzi donikąd. Niezauważenie i niepoprawienie niezrutowanych sieci podczas projektowania może nie tylko spowodować, że twój obwód będzie działał w sposób nieprzewidywalny, ale może również spowodować uszkodzenie komponentu lub płytki. W obu przypadkach będzie wymagało to dodatkowego czasu na poprawienie projektu obwodu i ponowną produkcję, co oznacza niepotrzebne koszty rozwoju.

Na szczęście, Altium Designer, najbardziej zaawansowany i kompleksowy pakiet rozwojowy w branży oprogramowania PCB, oferuje szereg narzędzi do weryfikacji projektu i unikania niepotrzebnych kosztów; w tym zapewnienie, że projekt nie zawiera żadnych niepołączonych połączeń. Wykorzystując kontrole schematów i projektów PCB, autorouting i inne narzędzia, możesz łatwo zidentyfikować i rozwiązać problemy z niepołączonymi sieciami. Możesz zbadać te i inne możliwości Altium Designer, uzyskując tutaj swoją darmową wersję próbną.

Aby uzyskać więcej informacji o tym, jak zidentyfikować i rozwiązać problemy z niepołączonymi sieciami, porozmawiaj z ekspertem ds. projektowania PCB z Altium.