Data PCB - Kaedah merancang masalah isyarat pada papan PCB kelajuan tinggi

In high-speed Papan PCB desain, kesan masalah integriti isyarat pada kepercayaan desain sirkuit semakin jelas. Untuk menyelesaikan masalah integriti isyarat, jurutera rancangan meletakkan lebih banyak masa dan tenaga ke tahap definisi ketat rancangan papan sirkuit. Dengan menggunakan alat analisis isyarat direncanakan awal dalam proses direncanakan, menjalankan simulasi berbilang, dan merancang dengan hati-hati topologi papan, keterangan desain komprensif untuk ciri-ciri elektrik dan fizik boleh dikembangkan untuk mengelakkan EMI dan isu-isu lain yang berkaitan. Persekitaran rancangan biasa semasa kebanyakan ditujukan kepada tahap kemudian rancangan, dengan lukisan papan sirkuit sebagai pertimbangan utama. Pembekal alat desain kini mengatasi cabaran desain baru ini. Tetapi jurutera rancangan memerlukan pendekatan baru untuk memecahkan masalah rancangan kelajuan tinggi yang semakin terkenal dalam rancangan, yang mana jurutera desain boleh menyelesaikan masalah awal dalam proses desain.

Tighter tool integration
To identify dan resolve these high-speed signal problems without relying on expensive and time-consuming board testing steps, ia adalah penting untuk melakukan analisis isyarat luas sebelum rancangan papan. Apabila jurutera rancangan mengenalpasti masalah ini, mereka boleh memastikan sukses rancangan sirkuit dengan mengubah pengaturan dan distribusi lapisan sirkuit, defining the routing topology of the clock lines, dan memilih komponen pada kelajuan tertentu. Namun, alat analisis integriti isyarat terdahulu telah sangat terbatas, sama ada tidak mudah digunakan, atau tidak mempunyai kemampuan untuk menganalisis keseluruhan rancangan. Oleh itu, jurutera rancangan hanya boleh bergantung pada pengalaman untuk menentukan rangkaian sirkuit kunci yang memerlukan perhatian, atau bergantung pada alat analisis integriti isyarat komprensif untuk menganalisis. Alat desain mula pecah tanah baru, mengembangkan alat analisis yang berkesan untuk masalah desain kelajuan tinggi. Ambil alat analisis integriti isyarat yang diberikan oleh Innoveda sebagai contoh. Set alat HyperLynx syarikat mudah digunakan dan boleh menyediakan fungsi analisis integriti isyarat yang kuat sebelum dan selepas lukisan papan. Salah satu ciri-cirinya adalah antaramuka yang sangat ramah pengguna, yang membolehkan jurutera rancangan untuk menganalisis dengan cepat "skenario yang mungkin" yang mereka bayangkan dan eksperimen dengan masalah seperti topologi terminal untuk dengan cepat mencari solusi yang memenuhi prestasi dan kepercayaan . For engineers dealing with high-complexity boards and systems, Seting Alat Pengesahan Integriti Isyarat XTK Innoveda dan Persekitaran Penjanaan Integriti Isyarat ePlanner menyediakan algoritma maju dan beberapa pengesahan terbukti untuk analisis integriti isyarat kelajuan-ultra tinggi Ciri-ciri termasuk analisis topologi, sweeps kelajuan tinggi dan garis hilang, Kaedah Monte Carlo, dan algoritma untuk analisis integriti isyarat. Di masa lalu, jurutera rancangan terpaksa memilih antara Hyperlynx dan XTK. Baru-baru ini, Innoveda telah melaksanakan sambungan antara dua alat analisis integriti isyarat kunci ini, yang mengintegrasikan kedua-dua bersama-sama, dan boleh menggunakan kedua-dua alat dalam satu rancangan, which can effectively shorten the desain cycle. Biasanya, HyperLynx bermula sebagai alat untuk analisis isyarat PCB kelajuan tinggi, semasa XTK dan ePlanner digunakan untuk analisis topologi yang lebih kompleks dan generasi kekangan.

Enhanced wiring capabilities
After determining the routing rules, jurutera desain bergerak ke pelaksanaan fizikal desain. Common Papan PCB alat lukisan menyediakan kemampuan pemilihan komponen yang meliputi, kemampuan untuk menetapkan lapisan papan, menetapkan peraturan ketat dan uruskan kedudukan semua komponen di papan. Alat yang baik mesti mudah digunakan, pengurusan secara automatik semua keterangan desain, dan menghasilkan desain papan akhir. Tetapi ini tidak cukup dalam persekitaran desain kelajuan tinggi, and Papan PCB alat lukisan mesti menyediakan penyelesaian yang lebih meliputi. Pada masa ini, beberapa rancangan biasanya sangat kompleks dan masa pembangunan pendek. jurutera rancangan tidak lagi boleh menggunakan kaedah lukisan manual masa lalu, Jika tidak, ia menghabiskan masa dan cenderung untuk ralat. Untuk maksimumkan produktifiti dan menyelesaikan sejumlah besar masalah analisis isyarat, jurutera rancangan perlukan alat yang membolehkan mereka melakukan penghalaan dalam mod batch serta secara interaktif. KuasaPapan PCB 5.0 dilepaskan oleh Innoveda memenuhi keperluan desain ini. This shape-and-rule-based board design system includes the BlazeRouter HSD (High Speed Design), pilihan desain kelajuan tinggi yang membenarkan laluan automatik berdasarkan halangan kelajuan tinggi termasuk /panjang, panjang yang sepadan, and differential pair (differential paIR). Hadangan tersebut boleh ditempatkan di mana-mana dalam sistem peraturan, dan BlazeRouter HSD boleh secara automatik laksanakan rancangan menurut peraturan ini. Dengan cara ini, jurutera rancangan boleh menetapkan dan melindungi topologi sirkuit kritik, memastikan isyarat kritikal disambungkan dalam tertib yang betul.

Alat juga menambah editor laluan interaktif untuk jurutera desain yang selesa dengan laluan secara manual, dan menyediakan sokongan istimewa yang luas untuk rangkaian yang dijana oleh kekangan. This new Fast Interactive Route Editor (FIRE) features multiple Design Rule Checking (DRC) modes and new route editing capabilities. Injinir desain boleh menambah jack "Z" secara automatik, cari pasangan berbeza, mengawasi panjang jejak atau reka-reka menurut peraturan ketat khusus. Dengan cara ini, jurutera rancangan boleh lebih mudah melaksanakan rancangan laluan yang padat dan mencapai padat laluan yang lebih besar pada lapisan papan yang kurang. Selain itu, alat menyediakan ciri balas balik grafik untuk jurutera desain untuk menunjukkan kesan pilihan laluan pada rangkaian lain di papan. In the past, it was difficult for design engineers to know how changes to critical nets would affect the rest of the design. HSD BlazeRouter mewakili secara grafik kesan yang belum diketahui sebelumnya, dengan warna dan kecerahan yang berbeza mewakili kesan yang berbeza. This can help the design engineer understand the possible impact of each routing choice.

Build a complete design approach
These tools represent a major advance in addressing the high-speed issues that are prevalent in circuit board design today. Namun, alat desain juga mesti menambah lebih fungsi untuk mengakomodasi kelajuan jam yang meningkat dengan cepat dan kompleksiti dalam desain papan, terutama kerana pendekatan rancangan yang meliputi diperlukan untuk menggantikan alat rancangan berbilang titik hari ini. Apa proses desain untuk kaedah baru? Untuk mengatasi kelajuan tinggi dalam laluan kritik, fungsi baru mesti ditambah pada tahap definisi desain awal dalam proses. Untuk mencapai tujuan ini, kaedah baru mesti mempunyai kemampuan simulasi dan analisis yang kuat. Pada masa yang sama, penting untuk memahami data kunci mengenai desain papan, terutama maklumat mengenai kemampuan komponen dan kos. Idealnya, jurutera rancangan boleh mencapai kerjasama dalam seluruh syarikat melalui platform rancangan, dan jurutera rancangan tidak hanya boleh menukar idea rancangan antara jurutera rancangan, tetapi juga berkomunikasi dengan jabatan lain seperti pembelian dan produksi melalui rangkaian. Pada masa yang sama, rancangan papan sirkuit kelajuan tinggi bergantung pada kaedah pembuatan kekangan. Semasa, jurutera rancangan masukkan data rancangan elektronik dan kekangan rancangan ke dalam perisian lukisan papan sirkuit untuk melaksanakan rancangan sirkuit, tetapi masalahnya lebih rumit dengan isu integriti isyarat dan keseluruhan meningkat desain papan sirkuit. Untuk mengatasi masalah integriti isyarat pada papan kelajuan tinggi dan kompleks ini, mereka mesti simulasikan dan sintesikan rancangan sebelum melukis papan. Ini meletakkan permintaan baru pada persekitaran desain, dari ciri-ciri elektrik ke proses penghasilan, jurutera rancangan mesti bentuk keterangan. Pada platform desain yang ideal, jurutera rancangan tidak hanya boleh membentuk peraturan karakterisasi elektrik untuk parameter seperti panjang jejak, EMI atau crosstalk, tetapi juga tetapkan peraturan penempatan komponen untuk ruang komponen, kekurangan tinggi, dan sudut putaran.

Untuk menghasilkan keterangan tersebut dengan cepat, persekitaran rancangan mesti mempunyai analisis topologi yang kuat dan kemampuan analisis "bagaimana jika". Benarkan jurutera desain untuk merancang dan simulasikan topologi rangkaian dalam bentuk diagram sirkuit, membenarkan parameter topologi untuk diubah dalam simulasi berbilang menggunakan enjin analisis integriti isyarat, kemudian menyelidiki pelbagai skema penghentian dan menyesuaikan mereka dengan keterangan lambat, Pilihan lapisan sirkuit Bersama dengan jarak jejak, integriti isyarat dikurangkan. Fungsi ini juga sepatutnya dipasang dengan ketat dengan tempatan komponen dan dipasang dengan fungsi merancang sehingga jurutera merancang boleh takrifkan tempatan komponen awal dan memahami prestasi strategi laluan. Semua dalam semua, persekitaran rancangan baru mesti menyediakan kemampuan pengurusan ketat kuat sehingga jurutera rancangan boleh mengatur dan mengatur banyak maklumat. Bukan hanya itu, tetapi pendekatan baru ini untuk desain kelajuan tinggi juga mesti menyediakan kemampuan pengesahan kemudian dalam proses pembangunan. In the past, jurutera merancang sirkuit yang melakukan pengesahan selepas bentangan hanya apabila ada jaringan kritik di papan, dan pemeriksaan yang meliputi keseluruhan rancangan papan dianggap rumit dan memakan masa. Tetapi pandangan ini berubah kerana interaksi kompleks antara ribuan rangkaian dalam rancangan papan sirkuit kelajuan tinggi hari ini sukar untuk dijangka. Cara untuk memastikan kepercayaan rancangan adalah untuk melakukan simulasi keseluruhan teliti keseluruhan laluan Papan PCB design.