Руководство по проектированию печатных плат для инженеров: Часть 2 — Планирование

Руководство по проектированию печатных плат для инженеров — это серия, которая служит руководством как для начинающих/студентов, так и для профессионалов в области электронной инженерии. В нем представлено описание методов, этапов и практик производства печатной платы (PCB) с точки зрения инженера. От концепции до доставки полностью собранной печатной платы, этот документ проведет вас через основные этапы проектирования, предоставляя при этом проверенные практики индустрии, которые можно адаптировать под нужды вашей организации. Кроме того, предоставлены полезные ссылки для более глубокого изучения этих тем.

ВВЕДЕНИЕ

Планирование разработки одной или нескольких печатных плат может быть непростой задачей. В разработке вашего проекта будет использоваться множество других программных инструментов. От инструментов, которые можно использовать для отслеживания прогресса ваших человеческих ресурсов в команде, до программных инструментов, используемых внутренними и внешними ресурсами для оживления вашего проекта. Это Руководство по проектированию печатных плат для инженеров Часть 2 - Планирование поможет вам понять, что Печатная Плата важнее, чем инструмент, используемый для сбора всех данных вместе, чтобы умно собрать документацию, необходимую для воплощения в жизнь сердца любого электронного продукта.

ИНСТРУМЕНТЫ — ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ

В наличии есть множество инструментов, которые, безусловно, позволят вам завершить ваш проект и достичь поставленных целей дизайна. Сложность при работе с несколькими наборами инструментов заключается в обеспечении их взаимодействия друг с другом для согласованной совместной работы всех участников проекта.  Altium Designer® предоставляет единое пространство для разработки вашей концепции, симуляции и анализа целостности сигналов. Он дает вам возможность интеллектуально планировать архитектуру стека плат и анализировать, а также моделировать проблемы целостности питания вашей сети распределения питания (PDN). Использование данных в реальном времени от поставщиков упрощает создание вашего списка материалов. Altium Designer объединяет мощный набор инструментов, которые позволяют создавать проекты от простых до сложных многослойных плат.

ЦЕЛОСТНОСТЬ СИГНАЛА

С Altium Designer вы можете анализировать производительность целостности сигнала (SI) печатной платы как из схематического, так и из редактора печатной платы, оценивать результаты проверки сетей против предопределенных тестов, выполнять анализ отражений и перекрестных помех для выбранных сетей, а также отображать и манипулировать формами сигналов.

Altium Designer включает в себя возможности анализа целостности сигнала до и после размещения компонентов. Анализатор целостности сигнала использует сложные расчеты линий передачи и информацию о макро-моделях входных/выходных буферов в качестве входных данных для симуляций. Основываясь на быстрой модели симулятора отражений и перекрестных помех, Анализатор целостности сигнала производит точные симуляции, используя алгоритмы, проверенные на практике в индустрии.

Предварительные симуляции импеданса и отражений могут быть выполнены из исходных схем до окончательного размещения компонентов и трассировки. Это позволяет вам решить потенциальные проблемы с целостностью сигнала, такие как несоответствие импедансов сетей, до начала размещения компонентов.

Полный анализ импеданса, отражений сигнала и перекрестных помех может быть выполнен на вашей окончательной плате (или частично протрассированной плате) для проверки реальной производительности вашего дизайна. Проверка целостности сигнала интегрирована в систему правил проектирования Altium Designer, позволяя вам проверять нарушения целостности сигнала как часть обычного процесса проверки правил проектирования платы (DRC). Если обнаружены проблемы с целостностью сигнала, Altium Designer показывает вам эффекты различных вариантов терминирования, позволяя вам найти лучшее решение перед внесением изменений в ваш дизайн.

Вы можете узнать больше о целостности сигналов, используя Altium Designer здесь: http://techdocs.altium.com/display/ASIAE/Performing+Signal+Integrity+Analyses

АРХИТЕКТУРА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

С Altium Designer у вас есть набор мощных инструментов, которые позволяют быстро и точно создавать документацию, необходимую производителям плат. Всё начинается с определения характеристик вашей печатной платы.

Планирование платы

Altium Designer предоставляет вам последние технологии планирования платы с тремя режимами дизайна. Начиная с режима планирования платы, двухмерная среда дизайна позволяет определять регионы платы и линии изгиба. Второй 2D режим компоновки улучшает традиционную двухмерную среду дизайна с возможностью настройки режимов слоёв. Третья среда предоставляет трёхмерное рабочее пространство, предоставляя яркие, реалистичные виды вашей печатной платы.

Вот дополнительный материал по планированию платы:

• Режим планирования платы
• PLPCB~SetPCBViewModeEditOutline((Режим+планирования+платы))_AD
• Определение регионов платы и линий изгиба
• Форма платы
• Настройка и работа в 2D или 3D режиме компоновки 
• Режимы 3D проекции ПП

Менеджер стека слоёв

Менеджер стека слоев помогает вам разрабатывать и моделировать физические и электрические характеристики вашей печатной платы.  От простых двусторонних печатных плат и сложных многослойных конструкций до гибких схем и конструкций гибко-жестко-гибких. Он также позволяет использовать различные вариации и комбинации материалов, позволяет определять слои с парными отверстиями и указывать сквозные и закрытые переходные отверстия. Вы можете ввести характеристики материалов и настроить формулы импеданса, что позволяет передать точное определение вашей печатной платы через различные средства документации, генерируемые Altium Designer.

Для получения дополнительной информации о Менеджере стека слоев:

СЕТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ (PDN)

Анализатор PDN - это инструмент моделирования целостности постоянного тока (PI-DC), который анализирует производительность постоянного тока конструкции платы на основе ее электрических и физических свойств. Анализ постоянного тока сети распределения энергии (PDN) или результаты его целостности постоянного тока (PI-DC) гарантируют, что в пути от источников напряжения к нагрузкам и обратным путям предусмотрено достаточное количество меди. Результатом является эффективная конструкция, которая сохраняет целостность расположения постоянного тока в конструкции.

Узнайте больше об анализаторе PDN из этих источников:

• АНАЛИЗ СЕТИ ПИТАНИЯ (PDN)  
• Руководство с примерами использования PDN Analyzer
• Обзорное видео PDN Analyzer 

АНАЛИЗ ПЕРЕЧНЯ МАТЕРИАЛОВ (BOM)

Электронные проекты могут варьироваться от самых простых плат до крупномасштабных проектов на глобальном уровне. Altium предлагает несколько вариантов, которые могут быть адаптированы к конкретным потребностям вашей организации и работать бесперебойно с другими инструментами, предоставляя вам необходимую информацию для правильного планирования вашего проекта.

ActiveBOM

Облегчая оценку стоимости в реальном времени и отслеживание для дизайна платы, Altium Designer предлагает систему, которая эффективно и эффективно помогает дизайнеру управлять стоимостью и доступностью элементов, используемых в этом дизайне. Эта система известна как ActiveBOM.

ActiveBOM предлагает живую презентацию дизайна с самого начала, обеспечивая раннюю и постоянную оценку стоимости. Она позволяет вам определять целевую цену на уровне отдельного элемента. Затем вы можете отслеживать, как фактическая стоимость соотносится с этими оценками, и таким образом своевременно сигнализировать, если предвидятся значительные перерасходы. Кроме того, вы можете быстро оценить доступность элементов, включая уведомление, если существует риск в поставке выбранной детали.

Скачайте бесплатную пробную версию Altium Designer и изучите функции наших различных инструментов анализа спецификации (BOM) с помощью наших учебных материалов. Кроме того, вот дополнительные ссылки для ActiveBOM:

• ActiveBOM
• Создание пользовательской спецификации

ALTIUM VAULT

Altium Vault помогает вам достичь целей проектирования, объединяя все аспекты процесса электронного проектирования. Все участники вашего проекта могут работать, не рискуя целостностью данных вашего проекта и не теряя возможности оставаться инновационными и продуктивными.

Управляя вашими компонентами в Vault, все участники процесса проектирования имеют контролируемый доступ ко всем необходимым данным компонентов, что позволяет всегда принимать наилучшие решения. Vault предоставляет данные цепочки поставок в реальном времени, утверждения компонентов и информацию о статусе жизненного цикла всей команде. Дизайнеры, менеджеры, сотрудники отдела закупок, производственные партнеры и другие участники процесса проектирования могут минимизировать ошибки, повысить эффективность, снизить затраты и ускорить выход продукта на рынок.

Узнайте больше о Altium Vault:

• Запросить демонстрацию Altium Vault
• Начало работы с Altium Vaults
• Altium Content Vault
• Контент для проектирования Altium

CIIVA

Создание безошибочного перечня материалов (BOM) начинается с контроля за доступностью компонентов и информацией о ценах от ваших наиболее надежных поставщиков.

SmartParts

Анализ SmartParts от Ciiva позволяет вам мгновенно анализировать все ваши компоненты, так что вам больше никогда не придется сталкиваться с отклоненным BOM.

• Поиск SmartParts от Ciiva предоставляет всю необходимую информацию для выбора подходящего компонента для ваших проектов, включая исторические данные о жизненном цикле, проверенные альтернативные компоненты, загружаемые модели CAD и вашу собственную настраиваемую историю поиска.
• Анализ SmartParts от Ciiva позволяет создать идеальный BOM, мгновенно анализируя компоненты на текущую доступность и цены, с проверенным выбором альтернативных компонентов для любых компонентов, снятых с производства, в вашем BOM.
• Управление SmartParts от Ciiva безупречно интегрировано в вашу среду проектирования печатных плат, чтобы автоматически хранить и управлять всеми вашими данными проектирования и библиотеками за вас, так что вы можете сосредоточиться на самом важном.

Ciiva BOM Manager

От начала и до завершения проектирования вы полагаетесь на свой BOM для управления, отслеживания и обзора каждого компонента, используемого в ваших проектах. BOM Manager от Ciiva позволяет автоматизировать процесс управления вашим BOM в одном централизованном месте.

• Оставайтесь в полном контроле за каждым изменением, внесенным в ваши BOM, благодаря встроенному контролю версий. Видите точно, кто внес изменения в ваш BOM и когда, и понимайте, где именно используются ваши компоненты в каждом Спецификации Материалов.
• Легко заменяйте устаревшие компоненты на проверенные альтернативы, не покидая инструмент управления BOM. Получайте мгновенную информацию о ценах и наличии каждого компонента и поддерживайте бесперебойный процесс производства.
• Держите всю вашу производственную команду на одной странице с безопасным и централизованным доступом к одному и тому же набору данных BOM. Изменения, сделанные одним человеком, мгновенно синхронизируются, так что вы всегда работаете с последними данными.

Попробуйте бесплатно - Создайте свой бесплатный аккаунт Ciiva

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Планирование проекта по дизайну печатной платы может быть сложной и трудной задачей без подходящих инструментов. Набор инструментов Altium Designer позволяет гибко подготавливать и компилировать ваши данные в общей и совместной среде, что гарантирует вам наибольший успех в выполнении вашей задачи, соответствии графику и достижении ваших целей. Не забудьте ознакомиться с Руководством по дизайну печатных плат для инженеров Часть 1 - Команда.

Скачайте бесплатную пробную версию Altium Designer по адресу https://www.altium.com/altium-designer-free-trial и изучите функции наших инструментов анализа целостности сигнала, просмотрев наши учебные материалы.

Загрузить PDF