Định tuyến Các Đường Truyền Microstrip Kỳ Biệt với Trở Kháng Điều Khiển

Hệ thống kỹ thuật số hiện đại và các bảng mạch tương tự cấp thấp cần các phương pháp để đạt được tính toán trở kháng đặc trưng chính xác và kiểm soát trở kháng. Cặp microstrip và stripline vi sai có khả năng miễn dịch nhiễu chế độ chung nếu chúng được định tuyến đối xứng, nhưng chúng cũng cần phải có trở kháng vi sai được kiểm soát để đảm bảo khớp trở kháng và độ trễ lan truyền nhất quán trong suốt kết nối liên lạc. Với máy tính trở kháng microstrip vi sai trong Altium Designer, bạn sẽ có các tính năng thiết kế cần thiết để xác định hình dạng đường dẫn bề mặt tốt nhất đảm bảo trở kháng nhất quán trong PCB của bạn.

ALTIUM DESIGNER

Các thiết kế tốc độ cao thường sử dụng cặp vi sai cho định tuyến tín hiệu. Khái niệm đơn giản này cung cấp cho hệ thống kỹ thuật số khả năng loại bỏ nhiễu chế độ chung cao, bao gồm gần như tất cả các nguồn nhiễu trong PCB của bạn. Để sử dụng cặp vi sai một cách đúng đắn, bao gồm các đường dẫn microstrip và stripline vi sai, chiều rộng và khoảng cách của chúng cần được chọn lựa cẩn thận để đảm bảo chúng có trở kháng vi sai nhất quán.

Trong khi có một số công thức bạn có thể sử dụng để tính toán trở kháng vi sai từ hình học, việc đảo ngược quá trình và tính toán hình học từ trở kháng vi sai lại khó khăn. Trở kháng vi sai cũng liên quan đến độ trễ lan truyền dọc theo một đường dẫn, và đại lượng này phải được biết để đảm bảo việc khớp chiều dài giữa mỗi tín hiệu. Altium Designer giờ đây bao gồm một bộ giải pháp trường điện từ tích hợp tính toán trở kháng cặp vi sai của bạn một cách tự động và cho phép bạn tập trung vào việc thiết kế bố cục PCB tốt nhất. Công cụ định tuyến cũng giúp bạn bố trí bảng mạch của mình với việc định tuyến chính xác và bù trễ trong các kết nối của bạn.

Đường Dẫn Microstrip Vi Sai Yêu Cầu Trở Kháng Được Kiểm Soát

Việc đưa ra các chiều rộng đường dẫn và khoảng cách giữa các cặp là quan trọng khi kiểm soát trở kháng, và việc tính toán những giá trị đó là chìa khóa để thành công. Có nhiều máy tính trực tuyến, cũng như được tích hợp sẵn trong phần mềm thiết kế PCB của bạn. Trở kháng vi sai được kiểm soát bắt đầu với trở kháng đặc trưng. Trở kháng đặc trưng của các microstrip của bạn được xác định bởi chiều rộng đường dẫn cho một cấu trúc lớp nhất định.

Khi bạn biết được trở kháng đặc trưng, trở kháng vi sai được xác định bằng cách thiết lập khoảng cách giữa mỗi bên của cặp vi sai. Bằng cách thiết lập khoảng cách phù hợp giữa các dấu vết microstrip của bạn, bạn sẽ thiết lập trở kháng microstrip vi sai với một giá trị cụ thể. Một số công thức thực nghiệm đã được xác định trong quá khứ, nhưng kết quả chính xác nhất cho cả hai loại trở kháng được thu được khi bạn có quyền truy cập vào máy tính trở kháng microstrip vi sai trong phần mềm thiết kế PCB của bạn.

Altium Designer Cung Cấp Bộ Công Cụ Đúng Đắn Để Kiểm Soát Trở Kháng

Trước khi bạn bắt đầu định tuyến những dấu vết microstrip vi sai trên bảng mạch của mình, bạn nên tìm một máy tính trở kháng vi sai đáng tin cậy. Bộ giải pháp trường điện từ tích hợp trong Altium Designer cung cấp các tính toán trở kháng vi sai chính xác cho microstrips trực tiếp từ cấu trúc PCB của bạn. Bạn sẽ không cần phải nhập thủ công giá trị độ dày của lớp hoặc tính toán hằng số điện môi của vật liệu nền của bạn tại tần số hoạt động; mọi thứ đều được thực hiện cho bạn trong Altium Designer.

• Xác định trở kháng microstrip vi sai bắt đầu với việc xác định trở kháng đặc trưng cho các dấu vết microstrip của bạn.

  Tìm hiểu về việc xác định trở kháng đặc trưng trong các dấu vết microstrip.

• Cấu trúc lớp của bạn xác định độ dày điện môi và khoảng cách đến mặt đất, từ đó thiết lập hằng số điện môi hiệu quả được nhìn thấy bởi tín hiệu. Những yếu tố này sau đó xác định trở kháng đặc trưng và trở kháng microstrip vi sai.

  Tìm hiểu về việc xây dựng cấu trúc lớp PCB của bạn.

• Mặc dù bạn cần một phép tính chính xác về trở kháng microstrip vi sai, bạn có thể ước lượng nhanh chóng bằng một số phương pháp đơn giản.

  Tìm hiểu về một số phương pháp ước lượng trở kháng microstrip vi sai.

Trình quản lý lớp nâng cao của Altium Designer sẽ tính toán các hồ sơ trở kháng cho các cặp vi sai của bạn.

Độ Trễ và Sai Lệch Truyền Dẫn Microstrip Vi Sai

Việc xác định đúng độ rộng dấu vết và khoảng cách giữa các cặp là quan trọng khi kiểm soát trở kháng, và việc tính toán những giá trị này là chìa khóa cho sự thành công. Định tuyến cặp vi sai thiết lập một hệ thống truyền dẫn cân bằng mang theo các tín hiệu vi sai đối lập và bằng nhau trên PCB. Mục tiêu trong việc định tuyến PCB cho các tín hiệu vi sai là đảm bảo rằng cặp tín hiệu đến đích cùng một lúc.

Thời gian cần thiết để các tín hiệu đạt đến cuối của một cặp vi sai được xác định bởi trở kháng vi sai, liên quan đến độ trễ truyền dẫn. Tốc độ tín hiệu trong một stripline là đơn giản; nó chỉ được xác định bởi hằng số điện môi của vật liệu nền. Trong một microstrip vi sai, vận tốc tín hiệu phụ thuộc vào một hằng số điện môi hiệu quả, sau đó phụ thuộc vào hình dạng hình học của cặp microstrip vi sai. Việc xác định chính xác độ trễ truyền dẫn trong một microstrip vi sai đòi hỏi một trình giải quyết trường tích hợp trong công cụ định tuyến PCB của bạn.

Sử Dụng Các Phép Tính Độ Trễ Truyền Dẫn Microstrip Vi Sai Trong PCB Của Bạn

Altium Designer có các chức năng tự động giúp tăng tốc và đơn giản hóa việc tính toán độ trễ truyền dẫn cho microstrip vi sai. Môi trường thiết kế thống nhất do Altium Designer cung cấp loại bỏ nhu cầu phải chuyển ra khỏi thiết kế, tải một máy tính bên thứ ba và thủ công nhập lại các tính toán vào thiết kế.

Bằng cách xác định độ trễ truyền dẫn cho các đường dẫn microstrip vi sai của bạn, bạn có thể giảm sự chênh lệch giữa mỗi tín hiệu trong một cặp vi sai và đảm bảo các tín hiệu của bạn đến nơi nhận đúng thời gian. Bằng cách thiết lập độ chênh lệch cho phép của bạn như là các quy tắc thiết kế, các công cụ định tuyến trong Altium Designer sẽ kiểm tra mỗi đầu của cặp microstrip vi sai so với dung sai thiết kế của bạn. Máy tính trở kháng microstrip vi sai tích hợp của Altium Designer tự động xác định sự chênh lệch từ cấu trúc lớp bảng và hình dạng định tuyến khi bạn tạo bố cục PCB của mình.

• Việc bù trừ sự chênh lệch trên bảng mạch của bạn không chỉ là điều chỉnh độ dài của các đường dẫn. Bạn có thể sử dụng việc điều chỉnh độ trễ/phân đoạn cho các điểm phân nhánh để giữ cho các cặp vi sai được ghép nối đúng cách và có độ dài phù hợp.

  Tìm hiểu thêm về việc điều chỉnh độ trễ cho các đường dẫn microstrip vi sai.

• Kết quả độ trễ truyền dẫn của bạn sẽ được nhập ngay lập tức vào các tính năng định tuyến cặp vi sai của bạn khi bạn tạo bố cục PCB sử dụng Altium Designer.

  Tìm hiểu thêm về việc điều chỉnh độ dài cho các cặp vi sai trong Altium Designer.

• Bộ giải tích trường tích hợp trong Altium Designer cũng giúp bạn phân tích sự nhiễu chéo giữa các đường dẫn microstrip và stripline trong PCB của bạn.

  Tìm hiểu thêm về nhiễu chéo vi sai trong PCB của bạn.

Giao diện điều chỉnh chiều dài cho cặp microstrip vi sai trong Altium Designer.

Thử nghiệm Công cụ Định tuyến Tốc độ Cao trong Altium Designer

Công cụ định tuyến cặp vi sai trong Altium Designer cho phép bạn đẩy, kéo, và làm mịn các đường dẫn microstrip, stripline, và dẫn sóng đồng mặt phẳng của bạn trong khi vẫn giữ được quy tắc về độ rộng và khoảng cách mong muốn. Altium Designer còn đi xa hơn với một bộ quy tắc tốc độ cao tiên tiến để kiểm soát các đường đo lường, đường truyền tín hiệu, topologies định tuyến, và nhiều hơn nữa.

Điều khiển trực quan cho phép bạn thêm các phần điều chỉnh chiều dài bằng cách vuốt con trỏ dọc theo lộ trình định tuyến. Altium Designer dựa vào một thuật toán điều chỉnh chiều dài để tự động tính toán kích thước và vị trí của các đường dẫn và cung được sử dụng để xây dựng các phần điều chỉnh chiều dài. Bạn có thể dựa vào quy tắc thiết kế, thuộc tính của mạng lưới, hoặc các giá trị được chỉ định để thiết lập các thuộc tính sử dụng cho việc điều chỉnh chiều dài.

Cải thiện Định tuyến Tốc độ Cao của Bạn với Altium Designer

Từ việc tạo sơ đồ mạch đến thiết kế bố trí PCB, Altium Designer bao gồm mọi thứ bạn cần để tạo ra PCB tiếp theo của mình. Động cơ thiết kế theo quy tắc giúp bạn đánh giá bảng mạch của mình khi bạn tạo bố trí, bao gồm cả trở kháng và độ trễ truyền dẫn của cặp microstrip vi sai của bạn. Không có hệ thống nào khác cung cấp nhiều tính năng mạnh mẽ như vậy trong một chương trình duy nhất.

• Chỉ có Altium Designer bao gồm các tính năng thiết kế bạn cần để tạo sơ đồ, bố trí PCB và tài liệu sản xuất trong một chương trình duy nhất.

  Tìm hiểu thêm về môi trường thiết kế thống nhất trong Altium Designer.

• Bộ giải pháp trường điện từ 3D tích hợp tự động xác định hằng số điện môi, bao gồm mô hình cho sự phân tán và hao hụt. Bạn sẽ có các tính năng bạn cần cho các tính toán trở kháng chính xác.

  Tìm hiểu thêm về bộ giải pháp trường tích hợp của Simberian trong Altium Designer.

• Việc tạo tài liệu sản xuất cuối cùng cho thiết kế của bạn chưa bao giờ dễ dàng hơn với các công cụ Draftsman và ActiveBOM của Altium Designer.

  Tìm hiểu thêm về Draftsman của Altium Designer để tạo tài liệu cho thiết kế của bạn.

Tìm giải pháp thiết kế PCB tốc độ cao của bạn trong Altium Designer.

Trình chỉnh sửa sơ đồ trong Altium Designer giúp việc định nghĩa các cặp vi sai và thiết lập các quy tắc thiết kế điện trở nên dễ dàng. Từ đó, bạn có thể chuyển định nghĩa cặp vi sai sang PCB với đồng bộ hóa thiết kế, chuyển các cặp vi sai sang trình chỉnh sửa PCB, và sau đó xem và quản lý các cặp vi sai trên PCB. Môi trường thống nhất của Altium Designer giúp việc tạo bất kỳ sơ đồ nào, định tuyến các đường dẫn, tạo bố cục PCB, và xuất tài liệu sản xuất cuối cùng trở nên dễ dàng.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại một lượng tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử, trước đây chỉ giới hạn trong thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ nhà và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể làm được với Altium Designer trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Webinar Theo Yêu Cầu.