Upraszczanie prowadzenia ścieżek poprzez zamianę styków w PCB

John Magyar
|  Created: February 21, 2017  |  Updated: August 13, 2020

pin-swapping

Optymalne rozmieszczenie podzespołów w istotny sposób przyczynia się do zminimalizowania krzyżujących się linii połączeń. Jednak można całkowicie uniknąć krzyżowania się połączeń. Dowiedz się, jak uprościć proces prowadzenia ścieżek i nie tracić czasu na krzyżujące się połączenia.

Optymalne rozmieszczenie podzespołów w istotny sposób przyczynia się do zminimalizowania krzyżujących się linii połączeń. Jednak można całkowicie uniknąć krzyżowania się połączeń. Duża liczba krzyżujących się połączeń może bardzo utrudnić prowadzenie ścieżek PCB i znacząco wydłużyć czas ukończenia projektu. Jak zatem uprościć proces prowadzenia ścieżek i nie tracić czasu na krzyżujące się połączenia? Rozwiązaniem jest zamiana styków, części oraz par różnicowych.

Optymalizowanie krzyżujących się połączeń poprzez zamianę części i styków

Do projektantów PCB należy również, jeśli tylko jest to elektrycznie możliwe, zamiana przypisań siatki z jednego styku urządzenia do innego odpowiedniego styku urządzenia. Podobnie można zamieniać części składowe w obudowach, żeby zmniejszyć liczbę krzyżujących się połączeń.

part-differential-pair-pin-swapping-with-crossover-connections

Upraszczanie prowadzenia ścieżek PCB poprzez zmianę styków

Zamiana styków w systemie Altium opiera się na tym, że można zamienić siatki dwóch różnych styków fizycznych bez szkody dla funkcjonalności elektrycznej projektu. Podstawowym przykładem mogą być dwa styki rezystora. Ponieważ styk rezystora nie ma konkretnej polaryzacji, można swobodnie zamieniać grupy styków, żeby wyeliminować krzyżujące się połączenia, nadal zachowując zamierzoną funkcjonalność.

Innym praktycznym przykładem może być złącze o dużej liczbie styków, gdzie nie ma ścisłych wymogów dotyczących przypisania konkretnych sygnałów do poszczególnych styków. Mając swobodę w zamianie wielu styków w złączu, można potencjalnie wyeliminować kilka krzyżujących się połączeń na płytce PCB. Może najbardziej odpowiednim typem podzespołu nadającym się do zamieniania styków jest urządzenie FPGA, gdzie definiowane przez użytkownika styki we/wy w ramach stosownych zespołów napięcia, umożliwiają swobodne przypisanie styków zgodnie z potrzebą.

fpga-with-crossover-connections

Przykład FPGA z krzyżującymi się połączeniami - zmiana styków w PCB

Jeśli chodzi o zamianę części składowych, podobne zamiany są możliwe z obudowach. Na przykład układ scalony LM6154 ma cztery osobne identyczne wzmacniacze operacyjne w jednej obudowie. Dlatego można zamienić wzmacniacz operacyjny C (styki 8, 9 i 10) ze wzmacniaczem operacyjnym A (styki 2, 3 i 1), aby wyeliminować krzyżujące się połączenia przy jednoczesnym zachowaniu tej samej funkcjonalności. Zamienianie części składowych nazywa się czasem „zamianą bramek”, co sugeruje, że można swobodnie zamieniać 4 indywidualne bramki NOR w układzie SN74S02N.  

Zamienianie styków i części składowych urządzeń bardzo pomaga zredukować ogólną liczbę krzyżujących się połączeń na płytce drukowanej. Żeby z powodzeniem zamienić styki lub części składowe urządzenia, trzeba wcześniej określić, które styki nadają się do zamiany. Ponadto po zamianie styków lub części w projekcie PCB trzeba zaktualizować schemat, żeby odzwierciedlał zmiany i pozostawał zgodny z układem PCB. Niezachowanie zgodności między nimi może prowadzić do katastrofalnych błędów.

Zamienianie części i styków w Altium Designer®

Określenie, które styki lub części składowe można zamienić w projekcie, daje liczne możliwości wyeliminowania krzyżujących się połączeń. Korzystanie z interaktywnych lub automatycznych funkcji zamiany pozwala znacząco zredukować liczbę krzyżujących się połączeń w projekcie.

Zamianę styków lub części uzyskuje się w trzech podstawowych etapach: konfiguracja danych zamiany, wykonanie zamiany styków lub części, aktualizacja schematu o wprowadzone zamiany. Pobierz bezpłatny dokument aby dowiedzieć się, jak korzystać z tej technologii w systemie Altium.

About Author

About Author

With an emphasis on microprocessor systems design, John earned his Bachelor of Science degree from SUNY Polytechnic Institute. He initially worked as a design engineer in the Defense industry developing diagnostic test programs for complex PCBs. Subsequently, John has worked as a senior application engineer in the EDA industry supporting a wide range of ASIC, FPGA, and PCB design and verification solutions.

most recent articles

Back to Home