Rozważania dotyczące układu PCB: Tolerancja dopasowania długości par różnicowych i unikanie naruszeń

Rozczesywanie włosów mojej córki przypomina mi rozplątywanie ścieżek PCB. Wszystko musi być ułożone warstwami, a przecięcia należy unikać. Rozczesywanie włosów dziewięciolatki nie zajmuje tyle czasu, co trasowanie ścieżek PCB, ale rezultaty są równie bolesne, jeśli nie wykonane poprawnie. Idealnie, włosy twojej córki nie powinny powodować zwarcia elektroniki lub iskrzenia małych pożarów.

Trasowanie ścieżek w układzie to prawdopodobnie najważniejsza i najbardziej czasochłonna czynność projektowa. W projektowaniu wysokich prędkości, długości ścieżek muszą być niezwykle dokładne i mieścić się w określonych tolerancjach. Śledzenie impedancji charakterystycznej, integralności sygnału, układów warstw i szerokości ścieżek może stać się nużące, czasochłonne i niezwykle trudne do automatycznego wykonania przez jakiekolwiek narzędzie.

Możesz pokonać najtrudniejsze wąskie gardła trasowania i maksymalizować produktywność, pracując z najlepszym oprogramowaniem do projektowania PCB. Oprócz korzystania z najlepszych narzędzi do automatycznego trasowania i tolerancji długości, potrzebujesz dostępu do narzędzi symulacyjnych, których wymaga branża. W ten sposób możesz zaufać swoim projektom, aby przezwyciężyć wszelkie impedancje blokujące ścieżkę twojego urządzenia i zapewnić najlepsze możliwe projekty płytek drukowanych.

Wysokoprędkościowe Trasowanie i Dopasowanie Tolerancji Długości

Sygnały o wysokiej prędkości najprawdopodobniej będą oddziaływać na inne sygnały, i odwrotnie. Większość inżynierów układa te sygnały na początku, aby upewnić się, że można przestrzegać przepisanych zasad trasowania. Jedną z najważniejszych zasad trasowania sygnałów o wysokiej prędkości jest dopasowanie tolerancji długości, znane również jako strojenie długości. Trasowanie sygnałów jednozakończeniowych i par różnicowych na twojej płytce PCB to ta kluczowa czynność, która łączy ze sobą różne komponenty w działający system.

Trasowanie wielu ścieżek musi być niezwykle precyzyjne w systemach cyfrowych o wysokiej prędkości. Gdy dane cyfrowe są przesyłane przez komponenty z wieloma wejściami, takie jak układ scalony bramki logicznej, sygnały muszą dotrzeć do wszystkich wejść w tym samym czasie. Wraz ze wzrostem prędkości transferu danych w urządzeniach elektronicznych, akceptowalna różnica długości między wieloma ścieżkami staje się coraz mniejsza. Długości ścieżek muszą być dokładnie dopasowane, aby uniknąć tworzenia błędów danych w twoim urządzeniu.

Dopasowanie tolerancji długości w parach różnicowych jest również konieczne, aby zapewnić synchronizację sygnałów. Gdy połączenia komponentów w sieci nie są dopasowane, twoje oprogramowanie powinno powiadomić cię o tym za pomocą wskaźnika bezpośrednio na układzie. Nie wszystkie programy ułatwiają korygowanie niedopasowania długości. Różne programy mają różne procedury i narzędzia do strojenia długości ścieżek, a dostosowywanie długości ścieżek powinno być tak proste, jak każda komenda przeciągnij i upuść.

Nie wszystkie sieci są stworzone równo. Oprogramowanie do projektowania PCB powinno równoważyć automatyzację trasowania i sprawdzanie reguł z zapewnieniem wolności dostosowywania projektu zgodnie z wymaganiami aplikacji urządzenia. Gdy grupujesz wiele par różnicowych lub pojedyncze ślady w sieci, potrzebujesz edytora reguł i ograniczeń PCB, który ułatwia definiowanie ograniczeń dopasowania długości dla każdej sieci.

Trasowanie par różnicowych w Altium 

Uświadamianie sobie, skąd bierze się ból

Jeśli zaczniesz trasować bezpośrednio w edytorze układu, ślady są umieszczane zgodnie z predefiniowanymi regułami projektowania. Niektóre problemy z trasowaniem wynikają z konfliktów ustawień reguł, szczególnie w słabych pakietach projektowych. Słabe oprogramowanie do projektowania może faktycznie automatycznie trasować twoje ślady nieprawidłowo na całej płycie, i nie miałbyś pojęcia, że to się stało, oprócz najbardziej ekstremalnych przypadków. Jest to szczególnie prawdziwe dla par różnicowych.

Nie tylko słabe oprogramowanie do projektowania prowadzi ścieżki i pary różnicowe niepoprawnie, ale nie zostaniesz nawet wyposażony w funkcje trasowania, chyba że zakupisz je jako dodatki. To pozostawia cię z koniecznością ręcznego trasowania, sprawdzania tolerancji długości na oko i wprowadzania zakłóceń ręcznie. Będziesz musiał kupić te niezbędne funkcje, jeśli chcesz trasować nawet niewielką liczbę ścieżek w rozsądnym czasie, nie wspominając o opasce na nadgarstek dla tego nowego przypadku zespołu cieśni nadgarstka.

Gdy faktycznie znajdziesz się w procesie naprawiania wszelkich niezgodności trasowania w twoich sieciach, potrzebujesz jasnego wskaźnika, który pokaże różnicę między sąsiednimi ścieżkami jednostronnymi a każdą ścieżką w parze różnicowej. Powinno to być tak proste, jak umieszczenie wizualnego wskaźnika w widoku układu, który dostosowuje się, gdy przeciągasz zakłócenia do swoich ścieżek. Nie ma powodu, by wskaźnik tolerancji był ukryty trzy dialogi głębiej.

Trasowanie Tolerancji w Zintegrowanym Środowisku Projektowym

Ponieważ trasowanie par różnicowych, śledzenie długości, definiowanie sieci oraz trasowanie międzywarstwowe zazwyczaj stanowią najbardziej czasochłonne części projektowania PCB, oprogramowanie, którego używasz, powinno zawierać interaktywne funkcje, które przyspieszają cały proces, jednocześnie zapewniając, że tolerancje długości twoich sieci sygnałowych zostaną spełnione. Te narzędzia powinny być wbudowane w pakiet oprogramowania; nie ma powodu, by ta kluczowa funkcja była dostępna tylko jako dodatek.

Informowanie przez oprogramowanie o niedopasowaniu długości w twojej sieci to jedno, ale korekta tego niedopasowania to coś innego. Korekta niedopasowania długości ścieżki wymaga umieszczenia meandrów w krótszych ścieżkach w sieci, aby ich długość odpowiadała długości najdłuższej ścieżki. Ustawienia dopasowania długości i geometria meandra powinny być łatwo dostępne bezpośrednio z układu. Dodanie złącza kątowego do strojenia długości powinno być tak proste, jak przeciągnięcie myszy przez niedopasowaną ścieżkę.

Po ztrasowaniu wszystkich połączeń i uporządkowaniu niedopasowanych ścieżek, zintegrowane środowisko projektowe integruje twój układ z pakietami symulacji i analizy zgodnymi ze standardami branżowymi. Nikt nie powinien być zmuszony do eksportowania z pakietu projektowego do programu symulacyjnego. Praca w zintegrowanym środowisku daje dostęp do tych narzędzi i pozwala generować wszystkie materiały dla producenta w ramach jednego programu.

Auto-interaktywne trasowanie w Altium

Trasowanie w zintegrowanym środowisku projektowym Altium

Altium wykorzystuje zintegrowany interfejs, który ułatwia trasowanie między komponentami, jednocześnie integrując projekt z zaawansowanymi funkcjami symulacji i sprawdzania zasad. Mimo że tolerancja długości jest niezwykle wrażliwa w urządzeniach wysokiej prędkości, narzędzia trasowania, narzędzia CAD i funkcje sprawdzania zasad mają za zadanie zapewnić poprawne działanie urządzenia. Wszystkie polecenia są intuicyjne i łatwe do zlokalizowania w programie.

Możesz zdefiniować swoje pary różnicowe bezpośrednio w schemacie i łatwo przenieść te specyfikacje do układu. Definiowanie zasad projektowania jest uproszczone przez określanie dyrektyw bezpośrednio w schemacie. Zapewnia to wizualną wskazówkę, która wskazuje twoje pary różnicowe bezpośrednio w schemacie i układzie. Naruszenia zasad można sprawdzać pojedynczo lub wsadowo, a naruszenia mają intuicyjny wyświetlacz, który ułatwia lokalizację i naprawę wszelkich błędów projektowych.

Jeśli szukasz zaawansowanego rozwiązania do trasowania, które daje Ci możliwość definiowania zasad tolerancji, potrzebujesz pakietu oprogramowania do projektowania PCB takiego jak Altium. Funkcje trasowania i narzędzie
^® w Altium pozwalają na definiowanie sieci sygnałowych, automatyczne układanie ścieżek oraz trasowanie komponentów o wysokiej gęstości wyprowadzeń, takich jak FPGA i moduły pamięci. Krytyczne ograniczenia trasowania są utrzymywane przy użyciu automatycznych funkcji sprawdzania zasad projektowania.

Więc czym różni się Altium od innych firm? Altium zapewnia, że masz zasoby potrzebne do sukcesu. Altium jest łatwe w odczycie, łatwo dostępne i zawiera przykłady oraz przypadki użycia zaawansowanych funkcji projektowych. Będziesz miał dostęp do forum AltiumLive, grup użytkowników, filmów i webinarów prowadzonych przez ekspertów branżowych. Silna sieć wsparcia jest tylko kilka kliknięć stąd.

Nie pozwól, aby Twoje płytki usychały pod wpływem stresu i wymagań integralności sygnału. Użyj oprogramowania do projektowania PCB, które dba o Ciebie, PCB, jako swojego użytkownika i zarządza narzędziami zaprojektowanymi, aby każdy aspekt Twojego procesu projektowego był wzajemnie powiązany i ujednolicony.

Teraz możesz pobrać darmową wersję próbną oprogramowania do projektowania PCB, którego chcesz użyć do swoich projektów. Aby dowiedzieć się więcej o Altium i o tym, jak jego funkcje trasowania mogą pomóc Ci zaprojektować Twoją następną płytę PCB, porozmawiaj z ekspertem Altium.

Rozpocznij podróż żeby przejść na Altium Designer już dziś.