Wytyczne i techniki projektowania PCB wysokiej prędkości w Altium Designer

Projektowanie i trasowanie PCB wysokiej prędkości może być skomplikowane i wymaga wielu różnorodnych rozważań. Ważne techniki układu wysokiej prędkości oraz wytyczne dotyczące trasowania dla twojego projektu obejmują wszystko, od szerokości ścieżek na liniach transmisyjnych po odstępy od masy, śledzenie ścieżki powrotnej, zdefiniowaną impedancję charakterystyczną i znacznie więcej. Proste pakiety oprogramowania do projektowania po prostu nie są w stanie obsłużyć wszystkich tych ograniczeń naraz, pozostawiając projektanta płytek drukowanych do ręcznego sprawdzania każdego połączenia i spędzania godzin na poprawianiu układu, gdy zostaną zidentyfikowane błędy.

Altium Designer to jedyna aplikacja projektowa, która została stworzona do obsługi dowolnego produktu elektronicznego. Zespoły projektowe mogą szybko i łatwo wdrażać najlepsze wytyczne dotyczące projektowania PCB wysokiej prędkości, aby zapewnić integralność sygnału za pomocą zaawansowanego zestawu narzędzi w jednej aplikacji. Projektanci PCB wiedzą, że stworzenie układu PCB wysokiej prędkości wymaga wielu obliczeń, pomiarów i zgodności z zasadami projektowania, a Altium Designer pomaga automatyzować wiele z tych ważnych zadań. Jeśli chcesz usprawnić swój proces projektowy bez poświęcania integralności sygnału, koniecznie zastosuj te techniki projektowania PCB wysokiej prędkości oraz wytyczne dotyczące projektowania płyt wysokiej prędkości w swojej następnej płycie drukowanej.

ALTIUM DESIGNER^®

Najlepsza w branży aplikacja do projektowania i symulacji elektroniki dla profesjonalnych projektantów i producentów PCB.

Dzisiejsza nowoczesna elektronika działa z większymi prędkościami, jest umieszczana z większą gęstością i wymaga dokładniejszego trasowania niż kiedykolwiek wcześniej. Oczekuje się, że projekty wysokich prędkości będą w przyszłości dysponować jeszcze większymi możliwościami, a projektanci muszą wdrażać najlepsze wytyczne projektowania PCB wysokiej prędkości oraz praktyki trasowania, aby zapewnić prawidłowe działanie swoich projektów. Ważne aspekty projektu, takie jak kontrola impedancji, planowanie ścieżki powrotnej i wysokoczęstotliwościowe EMI, to dopiero początek w układzie PCB wysokiej prędkości.

Chociaż w każdym układzie płytki drukowanej wysokiej prędkości jest wiele wymagań do spełnienia, odpowiednie oprogramowanie do projektowania może pomóc, pozwalając określić te wymagania jako zasady projektowe. Te zasady są następnie egzekwowane podczas umieszczania komponentów i trasowania linii transmisyjnych wysokiej prędkości. Altium Designer to idealny pakiet oprogramowania do projektowania PCB, zapewniający, że twoja płyta drukowana wysokiej prędkości działa zgodnie z wymaganiami i jest zgodna z normami branżowymi.

Co to jest układ i projektowanie PCB wysokiej prędkości?

Wszystkie szybkie PCB posiadają sygnały o szybkich zboczach, co oznacza, że gęstości widmowe mocy różnych sygnałów rozciągają się do wysokiego zakresu GHz. Te komponenty na szybkich PCB przełączają się szybko i mogą generować znaczące EMI, jeśli nie są odpowiednio trasowane. Tak więc, układ, trasowanie, planowanie ścieżki powrotnej, obliczenia impedancji charakterystycznej oraz wiele innych czynników decyduje o stabilności i integralności tych projektów.

Niektóre ważne wytyczne dotyczące projektowania szybkich PCB w zakresie układu i trasowania są wymienione poniżej. Te wytyczne mają na celu pomoc w zapewnieniu integralności sygnału podczas układu i trasowania, jak również pomoc w zapobieganiu problemom EMI, takim jak przeplot, promieniowanie i nieciągłości impedancji:

• Płaszczyzny masy, płaszczyzny zasilania i układ warstw: Upewnij się, że układ warstw PCB ma jednolitą masę poniżej szybkich linii transmisyjnych i nie trasuje nad przerwami w płaszczyznach masy/zasilania.
• Impedancja charakterystyczna: Należy egzekwować określoną szerokość ścieżki w liniach transmisyjnych, aby zapewnić, że impedancja charakterystyczna i impedancja wejściowa mają określone wartości na szybkich połączeniach.
• Odległość między liniami transmisyjnymi: Egzekwuj wystarczającą odległość między ścieżkami na PCB, aby zapobiec znaczącemu przeplotowi i zapewnić, że sygnały nie przekroczą marginesów szumów na odbiorniku.
• Integralność zasilania: Umieść płaszczyzny zasilania i masy obok siebie, szczególnie część PDN, która będzie dostarczać energię komponentom wysokiej prędkości, aby zapobiec nadmiernemu dzwonieniu.
• Trasowanie magistrali i par różnicowych: Wymagaj dopasowania czasowego na równoległych magistralach i na parach różnicowych, aby zapewnić minimalne przesunięcie czasowe między ważnymi sygnałami.
• Rozmieszczenie komponentów: Upewnij się, że krytyczne komponenty wysokiej prędkości są umieszczone w układzie PCB w taki sposób, aby wszystkie krytyczne sygnały mogły być trasowane z minimalną liczbą przejść między warstwami.

Ta lista ogólnych wytycznych pomoże zapewnić, że twój projekt nie będzie podatny na problemy z integralnością sygnału, które są powszechne w układach PCB wysokiej prędkości. Dzięki najlepszemu oprogramowaniu do projektowania PCB, możesz zaprogramować te wymagania jako zasady projektowe, aby zapewnić, że złożony układ zachowa integralność sygnału.

Szybko sprawdź swoje techniki układu PCB wysokiej prędkości wobec zasad projektowych

Twoje zasady projektowe nie powinny ograniczać twojej kreatywności, ale raczej pomogą zapewnić, że twój projekt będzie funkcjonował zgodnie z wymaganiami po zakończeniu układu. Wszystkie narzędzia do trasowania i układu w Altium Designer są zbudowane na bazie jednolitego silnika projektowego opartego na zasadach, aby zapewnić możliwość trasowania i kompatybilność z powyższą listą wytycznych.

• Magistrale równoległe i pary różnicowe wymagają precyzyjnego dopasowania długości/czasu, aby zapobiec przesunięciom fazowym. Możesz egzekwować te warunki, używając narzędzi do strojenia długości w funkcjach trasowania PCB.

  Dowiedz się więcej o strojeniu opóźnień, aby zapewnić eliminację przesunięć czasowych w parach różnicowych.

• Nie pozwól, aby Twoja płyta zawiodła z powodu typowych problemów z zniekształceniem sygnału. Możesz rozwiązać te problemy podczas trasowania, korzystając z najlepszych narzędzi do projektowania PCB.

  Dowiedz się więcej o źródłach zniekształceń sygnału, korzystając z wytycznych do projektowania PCB wysokiej prędkości.

• Możesz zapewnić, że Twoje trasowanie spełnia podstawowe zasady projektowania, utrzymuje impedancję i zadowala wymagania dotyczące przesunięć czasowych, korzystając z najlepszych funkcji auto-interaktywnego trasowania w Altium Designer.

  Dowiedz się więcej o auto-interaktywnym trasowaniu dla projektowania PCB wysokiej prędkości.

Ta prosta PCB wymaga trasowania z kontrolowaną impedancją dla sygnałów wysokiej prędkości, aby zapewnić integralność sygnału.

Mocny silnik do trasowania PCB wysokiej prędkości

Po umieszczeniu komponentów na swoim układzie, należy je starannie dostosować, aby zapewnić łatwe trasowanie dla sygnałów niskiej prędkości, wysokiej prędkości oraz sygnałów stałoprądowych. Trasowanie może być trudne w bardzo gęstych projektach ze względu na dużą liczbę komponentów i połączeń, szczególnie dla BGA o wysokiej liczbie pinów. Utrzymanie krótkich tras między komponentami, układów odsprzęgających oraz obwodów zasilających zapewnia niskie straty, ale wymaga to zestawu funkcji trasowania, które egzekwują reguły projektowe i kontrolę impedancji w twoim układzie PCB wysokiej prędkości.

Użyj silnika trasowania PCB opartego na regułach dla projektowania PCB wysokiej prędkości

Silnik trasowania oparty na regułach w Altium Designer pomaga przestrzegać podstawowych wytycznych trasowania poprzez egzekwowanie ograniczeń odstępów, limitów długości trasowania oraz ograniczeń impedancji ścieżek podczas pracy. W innych oprogramowaniach do projektowania PCB musisz ręcznie uruchamiać DRC (Design Rule Check) po zakończeniu układu, co pozostawia możliwość błędów projektowych i konieczność przeróbek. Altium Designer pomaga wykrywać błędy i korygować je wcześnie podczas tworzenia układu PCB, co pomaga zapewnić przestrzeganie podstawowych technik układu PCB wysokiej prędkości.

Ponadto narzędzia do auto-interaktywnego trasowania w Altium Designer pozwalają na implementację dowolnej topologii trasowania w układzie PCB wysokiej prędkości. Jeśli zastosowałeś reguły odstępów i wymusiłeś kontrolę impedancji charakterystycznej w swoim układzie PCB, narzędzia do auto-interaktywnego trasowania pomogą zautomatyzować trasowanie, jednocześnie zapewniając, że układ będzie zgodny z tymi ważnymi zasadami projektowania. Te narzędzia pomagają upewnić się, że nie napotkasz poważnych problemów z EMI, skosem, nieciągłością impedancji i innymi źródłami zniekształceń sygnału.

• Ograniczenia trasowania PCB muszą być zaprogramowane w twoich zasadach projektowania, abyś nie stał się ofiarą powszechnych źródeł promieniowanego EMI.

  Dowiedz się więcej o źródłach EMI w PCB wysokiej prędkości i wysokiej częstotliwości.

• Możesz łatwo zapewnić kontrolę impedancji charakterystycznej w menedżerze warstw Altium Designer. To narzędzie pozwala na tworzenie profili impedancji, które są ustawiane jako zasady projektowania, aby wymusić wymaganą szerokość ścieżki.

  Dowiedz się więcej o profilach impedancji dla dokładnego trasowania w narzędziach do układania stosu w Altium Designer.

• Jeśli uda Ci się utrzymać długości ścieżek na wystarczająco krótkim poziomie, możesz zapobiec akumulacji skosu spowodowanemu efektami tkaniny włóknistej. Silnik projektowy Altium Designer, oparty na zasadach, pomoże Ci ustawić limity długości i czasu dla Twoich par różnicowych.

  Dowiedz się więcej o efektach tkaniny włóknistej i skosie w szybkim trasowaniu.

Tylko Altium Designer oferuje kompletny zestaw narzędzi do projektowania i układu zaawansowanych szybkich PCB.

Techniki projektowania szybkich PCB pomagają dokładnie trasować

Jako wiodący pakiet oprogramowania do projektowania płytek drukowanych, Altium Designer implementuje intuicyjny interfejs projektowy, który jest całkowicie oparty na silniku projektowym kierowanym zasadami. Dla układu szybkich PCB, możesz łatwo zdefiniować wszystkie powyższe wytyczne jako zasady projektowe dla układu i trasowania, co pomoże zapewnić, że Twój projekt będzie zgodny z podstawowymi metrykami wydajności i będzie możliwy do wyprodukowania. Co najważniejsze, metryki integralności sygnałów szybkich będą sprawdzane podczas trasowania płytki, a błędy będą oznaczane podczas układu. Możesz wychwycić błędy wcześnie i rozwiązać je przed stworzeniem dostaw produkcyjnych.

Dzięki platformie Altium 365, każdy użytkownik Altium Designer może udostępniać swoje dane projektowe wraz z plikami do produkcji, montażu i dokumentacją testową. Umożliwia to nawet wykorzystanie unikalnych metod i strategii testowania, takich jak testowanie sprzętu w pętli przed i po przeprowadzeniu testów starzenia PCB. Tylko Altium 365 i Altium Designer tworzą jednolity ekosystem, w którym projektanci, producenci i inżynierowie testowi mogą wspólnie rozwiązywać złożone wyzwania związane z projektowaniem płytek drukowanych.

Szybkie i dokładne trasowanie dzięki oprogramowaniu do projektowania PCB opartemu na zasadach Altium

Moc Altium Designer wynika z jego silnika projektowania PCB opartego na zasadach, gdzie wszystkie ważne narzędzia do projektowania, układu, trasowania, symulacji i produkcji łączą się, aby utrzymać Cię w produktywności. Wszystkie funkcje projektowania PCB w Altium Designer zostały zbudowane, aby działać razem w jednym, zjednoczonym interfejsie projektowym na bazie kompletnego zestawu standardowych i specjalistycznych technik układania PCB wysokiej prędkości. Podstawowy silnik projektowania oparty na zasadach pozwala wszystkim technikom projektowania i trasowania wysokiej prędkości na współdzielenie danych i bezproblemową współpracę, jednocześnie spełniając ważne ograniczenia projektowe.

Altium Designer pomaga również przeprowadzić Cię przez cały proces projektowania PCB, aby zapewnić, że Twoja płyta jest możliwa do wyprodukowania. Po zakończeniu projektowania układu PCB wysokiej prędkości, możesz natychmiast wygenerować pliki fabrykacyjne i montażowe dzięki zautomatyzowanemu procesowi dokumentacji i tworzenia plików. Możesz również dostosować swoją dokumentację, korzystając z darmowych rozszerzeń aplikacji i dodatkowych funkcji, takich jak tworzenie rysunków w Draftsman i czyszczenie BOM za pomocą ActiveBOM. Żadna inna aplikacja do projektowania PCB nie pomaga Ci pozostać tak produktywnym i budować zaawansowane elektroniki.

• Skorzystaj z potężnego silnika zasad projektowania w Altium Designer, jedynym programie, który pomaga Ci wdrażać najlepsze techniki układania PCB wysokiej prędkości w środowisku projektowania i układania opartym na zasadach.

  Dowiedz się więcej o kompletnym zestawie narzędzi do płytek obwodów w Altium Designer.

• Silnik trasowania Altium Designer został zbudowany, aby sprostać wymaganiom trasowania PCB wysokiej prędkości i bezpośrednio współpracuje z Twoim silnikiem zasad projektowania.

  Zobacz zaawansowany silnik trasowania PCB w akcji w Altium Designer.

• Nie korzystaj z usług stron trzecich do udostępniania plików projektowych PCB wysokiej prędkości, użyj bezpiecznej platformy chmurowej w Altium 365. Możesz szybko udostępniać dane projektowe i współpracować z innymi projektantami za pomocą platformy Altium 365.

  Dowiedz się więcej o udostępnianiu i współpracy z Altium 365.

Altium Designer zawiera wszystko, co potrzebne do projektowania szybkich PCB i stosowania najlepszych technik układania.

Interfejs projektowania oparty na zasadach w Altium Designer jest kluczowy, aby zapewnić, że Twój projekt będzie możliwy do wyprodukowania na dużą skalę, jednocześnie przestrzegając podstawowych wytycznych projektowania PCB i układania szybkich układów. Interfejs projektowania oparty na zasadach w Altium Designer zapewnia, że możesz zastosować najlepsze techniki układania projektów PCB wysokiej prędkości, aby utrzymać integralność sygnału i zapewnić, że Twoje intencje projektowe zostaną spełnione. Utrzymuj swoje projekty w dobrym stanie dzięki Altium Designer i Altium 365.

Altium Designer na Altium 365 dostarcza bezprecedensową ilość integracji dla branży elektronicznej, która do tej pory była zarezerwowana dla świata rozwoju oprogramowania, umożliwiając projektantom pracę z domu i osiąganie niespotykanych dotąd poziomów efektywności. Dostępnych jest również wiele samouczków pełnych dodatkowych wytycznych dotyczących projektowania szybkich PCB, z których możesz skorzystać.

Dopiero zaczynamy odkrywać, co jest możliwe do zrobienia z Altium Designer na Altium 365. Możesz sprawdzić stronę produktu po bardziej szczegółowy opis funkcji lub jeden z Webinarów na Żądanie.