Não deixe suas redes não roteadas serem traços para lugar nenhum

Você já viu um daqueles filmes em que um trem está acelerando pela via e começa a atravessar uma ponte, apenas para perceber mais adiante que os trilhos terminam e a ponte não leva a lugar algum? Essa é uma situação assustadora e apenas um maquinista atento, anteriormente conhecido como engenheiro ferroviário, pode prevenir uma catástrofe. Embora não seja tão catastrófico, ter redes não roteadas em sua placa pode causar estragos na operação do seu PCB.

Redes não roteadas são basicamente circuitos abertos onde deveria haver conexões. A ausência de um caminho completo entre os pads dos componentes ou entre pads e vias pode fazer com que sua circuitaria se comporte de maneira errática, cause desajustes de impedância entre pares diferenciais e até faça com que sua placa retenha calor que pode danificar componentes ou a própria placa se fizer parte de um alívio térmico. Como seu fabricante de PCB pode não reconhecer redes não roteadas, é imperativo que essas conexões incompletas ou ausentes sejam identificadas e resolvidas durante o projeto para evitar a fabricação de placas inutilizáveis e custos adicionais desnecessários. Com o Altium Designer, você tem um pacote de design unificado abrangente que permite verificar conexões elétricas em seu esquemático, conexões de rede em seu layout de PCB e fazer as alterações necessárias facilmente. Vamos explorar essas ferramentas para identificar e resolver quaisquer redes não roteadas que possam estar em seu projeto.

Como Identificar Redes Não Roteadas

A responsabilidade de garantir que seu esquemático esteja totalmente conectado é sua. Se o seu projeto inclui circuitos integrados (CIs), há uma boa chance de que você tenha pinos que não se conectam externamente ou que não são usados. Por essa razão, você deve confiar na documentação de seus componentes para fazer suas conexões esquemáticas. Uma dica que pode ser útil é criar um desenho ou diagrama de blocos mostrando suas conexões de componentes e usá-lo como um guia para o seu esquemático. Para circuitos simples, esse desenho também pode ser usado para verificar visualmente seu esquemático em busca de redes não roteadas. No entanto, devido à complexidade da maioria dos circuitos, você precisará realizar uma verificação de regras elétricas ou eletrônicas (ERC) no seu esquemático.

Identificando Redes Não Roteadas no Seu Esquemático

Uma vez que você tenha completado o seu projeto esquemático e antes de convertê-lo para o PCB, você deve realizar um ERC. Geralmente, um ERC avaliará as conexões elétricas; incluindo caminhos, rotulagem e parâmetros, e fornecerá uma lista de violações. Essas violações são baseadas nas regras e na opção de nível de relatório que você selecionou ao configurar o ERC. Embora alguns pacotes de software de design de PCB tenham a criação de uma netlist ou a execução de um ERC como um passo adicional separado do design, no Altium Designer o ERC faz parte da conversão ou compilação que gera o layout do seu PCB. O número de verificações e violações possíveis é extenso e inclui várias verificações que lidam especificamente com redes. Dentre essas possíveis violações de rede que podem impedir a compilação bem-sucedida, as mais úteis para identificar redes não roteadas estão listadas abaixo.

• Fios Desconectados

• Objetos Desconectados na Rede

• Redes Contendo Pinos de Entrada Flutuantes

• Redes com Apenas Um Pino

• Sinais sem Driver

• Sinais sem Carga

• Falta de Rede Positiva em Par Diferencial

• Falta de Rede Negativa em Par Diferencial

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A lista acima não inclui redes mal rotuladas, redes com parâmetros incorretos ou ausentes e outras violações de rede que são detectáveis com o ERC e também devem ser corrigidas antes que seu layout de PCB possa ser gerado.

Identificando uma Rede Não Roteada no Seu Layout de PCB

Garantir que seu esquemático passe com sucesso pelo ERC sem violações deve ser um requisito para que seu design avance para o layout de PCB. No Altium Designer, essa qualificação de conexão elétrica é um pré-requisito que garante que você comece seu layout de PCB com todos os componentes totalmente conectados. A partir do layout de PCB, você pode usar o ninho de ratos, que fornece uma representação gráfica e colorida de todas as conexões entre os pinos, em conjunto com a funcionalidade de roteamento interativo ou autorroteamento (em contraste com o roteamento manual) para colocar seus componentes e fazer as alterações necessárias para garantir um layout de PCB totalmente conectado. No Altium Designer, esses esquemas são combinados em recursos de roteamento auto-interativo, PCB ActiveRoute, para rotear facilmente múltiplas trilhas, contornar objetos e acelerar o processo de roteamento.

Garantir que seus componentes estejam totalmente conectados conforme definido pelo seu esquemático não significa que suas trilhas sejam aceitáveis para a fabricação da placa. Tipicamente, haverá problemas de folga e espaçamento e, se sua placa for multicamada, você precisará adicionar vias e as trilhas para elas. Para abordar com sucesso essas preocupações de roteamento, bem como outras especificações da placa que impactam a fabricação, é necessário que você realize uma verificação das regras de design (DRC) no layout da sua PCB. O DRC permite que você identifique e defina regras para pinos não conectados e rotas não conectadas diretamente. Além disso, você pode especificar e priorizar regras para roteamento de vias e pares diferenciais, folgas e larguras de trilha, o que pode necessitar o rerroteamento das suas redes de PCB.

Como Resolver Redes Não Roteadas

Para um design de PCB fabricável, a resolução de redes não roteadas pode ser definida como o processo de garantir que todas as conexões de rede estejam completas e dentro das restrições elétricas e mecânicas aceitáveis. Isso pode ser alcançado seguindo os passos abaixo.

Passos para Resolver Redes Não Roteadas

Passo 1: Defina as regras de ERC para as redes do seu esquemático.

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Isso é feito definindo as especificações do ERC de tal forma que redes incompletas e ausentes no seu esquemático sejam marcadas como violações. Isso é feito na janela Opções para Projeto, que pode ser acessada clicando em Opções do Projeto no menu suspenso Projeto ou clicando com o botão direito em qualquer lugar no esquemático. Nesta janela, clique na aba Relatório de Erros e desça até a seção Violações Associadas com Redes.

Configurar violações de rede para relatar

Aqui você pode definir o tipo de violação a ser relatado. Falhar em marcar ou definir uma violação para ser relatada significa que ela pode ser negligenciada e permanecer sem correção.

Passo 2: Corrija as violações de redes não roteadas do ERC para o seu esquemático.

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Corrigir as violações do ERC que impactam as redes do seu esquemático pode incluir uma ou mais das seguintes ações: 

• adicionar ou remover componentes das redes

• conectar pinos às redes ou desconectar pinos das redes

• editar rótulos e parâmetros de redes

Passo 3: Defina as regras de DRC para as redes da sua PCB.

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A partir do seu arquivo PCB, *.PcbDoc, clique no menu suspenso Ferramentas e clique em Verificação de Regras de Design. Esta ferramenta permite configurar ou definir todas as regras para o layout do seu PCB; incluindo aquelas para verificar redes não roteadas. O DRC também pode ser configurado de forma que essas violações de algoritmo sejam mostradas em tempo real (online) à medida que você completa o design do seu circuito ou todas de uma vez (lote).

Configurar regras de design de PCB

Etapa 4: Corrija as violações de redes não roteadas do DRC para o layout do seu PCB.

Para regras de DRC que estão configuradas para online, você pode fazer correções para aliviar as violações de redes não roteadas em tempo real. Independentemente de você optar por usar a opção online ou não, um DRC em lote deve sempre ser executado antes de montar seu pacote de design e enviar para o seu fabricante. Se redes não roteadas ou outras violações forem encontradas, então você pode usar uma combinação de roteamento, posicionamento e alterações de espaçamento para corrigir os erros e reexecutar o DRC em lote. Continue este ciclo de correção de erros e execução do DRC até que não existam violações.

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Notas Adicionais:

• O Altium Designer oferece uma ampla gama de regras padrão que, na maioria dos casos, serão suficientes para o seu projeto de circuito. No entanto, o Assistente de Regras de Design oferece um guia passo a passo simples para a criação de novas regras, se necessário.

Crie facilmente uma nova regra de design

• A partir do seu esquemático, *SchDoc, o Altium Designer permite importar e exportar netlists em vários formatos para facilitar o uso entre plataformas de design. Estes podem ser acessados clicando em Netlist no menu suspenso Design, enquanto o seu arquivo esquemático está ativo.

• A partir do seu arquivo PCB, existem várias opções para editar, limpar e configurar redes. Estas podem ser acessadas clicando em Netlist no menu suspenso Design, enquanto o seu arquivo PCB está ativo.

Ao projetar placas complexas ou densamente povoadas, pode ser fácil ignorar uma conexão entre componentes. No entanto, fazer isso é como construir uma ponte que, essencialmente, não leva a lugar nenhum. Falhar em detectar e corrigir redes não roteadas durante o design não só pode fazer com que seu circuito se comporte de maneira errática, mas também pode causar danos aos componentes ou à placa. Em qualquer caso, será necessário tempo adicional para corrigir o projeto do circuito e remanufaturar, o que significa custos de desenvolvimento desnecessários.

Felizmente, Altium Designer, o pacote de desenvolvimento mais avançado e abrangente da indústria de software para PCB, oferece uma série de ferramentas para verificar seu projeto e evitar custos desnecessários; incluindo garantir que seu design não inclua nenhuma conexão não roteada. Ao utilizar verificações de esquemático e design de PCB, autorroteamento e outras ferramentas, você pode facilmente identificar e resolver redes não roteadas. Você pode explorar essas e outras capacidades do Altium Designer obtendo seu teste gratuito aqui.

Para mais informações sobre como você pode identificar e resolver redes não roteadas, fale com um especialista em design de PCB da Altium.