Längenanpassung

Auf einen Blick

Dieser Artikel erklärt, wie Sie mit den interaktiven Werkzeugen zum Längenabgleich in Altium Designer die Längen von Netzen und differenziellen Paaren in High-Speed-Leiterplattendesigns aufeinander abstimmen und dabei den verfügbaren Platz, Hindernisse und Ihre bestehenden Designvorgaben berücksichtigen. Er zeigt, wie Impedanzkontrolle und Längenabgleich die Signalintegrität und das Timing unterstützen. Anschließend erläutert er die für den Abgleich maßgeblichen Vorgaben, darunter die Regeln „Matched Lengths“ und „Length“, den Umgang mit überlappenden Vorgaben sowie die Auswahl der Abgleichmuster Akkordeon, Posaune und Sägezahn vor und während des Routings. Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie Sie Ihre Leiterbahnen zuverlässig auf die richtigen Ziellängen abstimmen und Ihr High-Speed-Layout präziser gestalten.

- Erfahren Sie, wie Altium Designer anhand Ihrer konfigurierten Vorgaben für „Length“ und „Matched Lengths“ die Ziellängen und zulässigen Abgleichbereiche ermittelt.
- Lernen Sie, wann sich die verschiedenen Abgleichmuster eignen und wie Sie deren Eigenschaften beim interaktiven Längenabgleich auswählen und anpassen.
- Verstehen Sie, wie das Werkzeug mit differenziellen Paaren, der Ausrichtung am längsten Netz und überlappenden Vorgaben umgeht, damit Sie beim Längenabgleich weniger Überraschungen erleben.
Mit KI tiefer einsteigen:

Zwei der zentralen Herausforderungen beim Routing eines High-Speed-Designs sind die Kontrolle der Impedanz der Leiterbahnen und der Längenabgleich kritischer Netze.

  • Impedanzkontrolliertes Routing trägt dazu bei, dass ein Signal vom Ausgangspin den Ziel-Eingangspin in einer Qualität erreicht, die einen korrekten Empfang ermöglicht. Erfahren Sie mehr über impedanzkontrolliertes Routing.

  • Durch den Abgleich der Leiterbahnlängen wird sichergestellt, dass zeitkritische Signale ihre Zielpins gleichzeitig erreichen. Die Längenanpassung und der Längenabgleich sind auch beim Routing von Differenzpaaren unerlässlich, insbesondere innerhalb eines Paares.

Dem Routing wurden Akkordeonmuster hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die Differenzpaare abgeglichene Längen aufweisen.
Dem Routing wurden Akkordeonmuster hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die Differenzpaare abgeglichene Längen aufweisen.

Die Befehle Interactive Length Tuning und Interactive Diff Pair Length Tuning ermöglichen eine dynamische Optimierung und Kontrolle der Längen von Netzen oder Differenzpaaren. Dazu lassen sich Anpassungsmuster mit variabler Amplitude einfügen, die den verfügbaren Platz, die Designvorgaben und Hindernisse im Design berücksichtigen. Die Eigenschaften der Längenanpassung können auf vorkonfigurierten Designvorgaben, den Eigenschaften des Netzes oder einem von Ihnen festgelegten Wert basieren. 

Es stehen drei Arten von Anpassungsmustern zur Verfügung: Akkordeon, Posaune und Sägezahn. 

Es stehen drei Arten von Anpassungsmustern zur Verfügung. Drücken Sie nach dem Starten des Befehls zur interaktiven Längenanpassung Tab, um das Muster auszuwählen.Es stehen drei Arten von Anpassungsmustern zur Verfügung. Drücken Sie nach dem Starten des Befehls zur interaktiven Längenanpassung Tab, um das Muster auszuwählen.

Designvorgaben konfigurieren

Welche Methode zum Definieren der Designanforderungen verwendet wird – entweder mithilfe von Constraint Manager oder durch deren Definition als Design Rules – legen Sie beim Erstellen des Projekts mit der Option Constraint Management im Dialogfeld Create Project fest. Erfahren Sie mehr über das Definieren von Designanforderungen mit dem Constraint Manager. Alternativ erfahren Sie mehr über das Definieren, Eingrenzen und Verwalten von Designregeln. Außerdem wird die Umstellung eines auf Designregeln basierenden Projekts auf den Constraint Manager unterstützt, jedoch nur in dieser Richtung.

Die beste Möglichkeit, den Längenabgleich kritischer Leiterbahnen sicherzustellen, ist die Definition von Designvorgaben. Bei der Längenanpassung werden zwei Designvorgaben angewendet: die Vorgabe Matched Lengths und die Vorgabe Length. Obwohl Constraint Manager und PCB Rules and Constraint Editor unterschiedliche Ansätze zur Konfiguration dieser Vorgaben verwenden, ist die zugrunde liegende Vorgabe dieselbe. Auf dieser Seite wird der Vorgang anhand von PCB Rules and Constraint Editor beschrieben. Ergänzende Informationen erläutern das Vorgehen bei Verwendung von Constraint Manager.

Im PCB Rules and Constraints Editor sind die Vorgabe Matched Lengths und die Vorgabe Length beide in der Kategorie High Speed zugänglich. Eine oder beide Vorgaben können für Ihr Design wichtig sein. Dies hängt davon ab, ob mögliche Probleme mit Laufzeitunterschieden (verwenden Sie die Vorgabe „Matched Lengths“) oder mit der gesamten Signalverzögerung (verwenden Sie die Vorgabe „Length“) zusammenhängen.

Das Panel Properties zeigt alle Designvorgaben an, die für das anzupassende Netz gelten. Dabei wird die zutreffende Vorgabe mit der höchsten Priorität ausgewählt und hervorgehoben.

Designvorgabe für abgeglichene Längen

Die Designvorgabe Matched Lengths legt fest, dass alle betroffenen Netze auf die Länge des längsten Netzes in der Gruppe geroutet werden müssen oder auf Source target, sofern diese Option in der Vorgabe verfügbar und ausgewählt ist. Beim interaktiven Längenabgleich wird die Länge des Netzes so angepasst, dass sie innerhalb der angegebenen Toleranz liegt (). Die Gruppe der von der Vorgabe betroffenen Netze wird durch constraint scope oder eine Abfrage definiert.

Das Werkzeug zur Längenanpassung verwendet entweder das ausgewählte Source target oder ermittelt das längste Netz in der Gruppe der betroffenen Netze und gibt einen gültigen Bereich sowie eine Target-Länge wie folgt vor:

  • TargetLength = Longest routed net in set

  • MinLimit = LongestNet - MatchedLength Constraint Tolerance

  • MaxLimit = TargetLength

  • Ein sinnvoller Ansatz besteht darin, eine Klasse mit den anzupassenden Netzen zu definieren und anschließend den Geltungsbereich der Vorgabe auf diese Klasse festzulegen.

  • Verwenden Sie dies, um die Längen entweder between der Objekte im Geltungsbereich einzuschränken, beispielsweise aller xSignals InxSignalClass (), oder within der Mitglieder der betroffenen Differenzpaare, beispielsweise des Netzes +ve gegenüber dem Netz -ve in InDifferentialPairClass ('DIFF100') (). Legen Sie die Option nach Bedarf fest, wenn die Vorgabe als Designregel definiert ist.

  • Wenn die Vorgabe in Constraint Manager definiert ist, ändert sich die Vorgehensweise zur Auswahl der between-Objekte je nach der betroffenen Objektgruppe. Handelt es sich um xSignals, verwenden Sie den Modus xSignal der Ansicht Electrical in Constraint Manager (). Werden die Objekte als Netz, als Differenzpaar oder als Klasse eines dieser beiden Typen ausgewählt, fügen Sie die Vorgabe als Advanced Rule in der Ansicht All Rules von Constraint Manager hinzu ().

  • Um die Vorgabe within die Mitglieder eines Differenzpaares in Constraint Manager anzuwenden, wird der umgekehrte Ansatz verwendet: xSignals werden durch das Erstellen von Advanced Rule ausgewählt (), während Differenzpaare über den Modus Diff Pair der Ansicht Electrical in Constraint Manager ausgewählt werden ().

Erfahren Sie mehr über die Vorgabe „Matched Lengths“.

Designvorgabe für die Länge

Ergänzend zur Vorgabe „Matched Net Lengths“ legt die Designvorgabe Length die minimale und maximale zulässige geroutete Länge eines Netzes oder einer Gruppe von Netzen fest. Die Länge der betroffenen Netze muss innerhalb der angegebenen Längen Minimum und Maximum liegen ().

Das Werkzeug zur Längenanpassung ermittelt das längste Netz in der Gruppe der betroffenen Netze und gibt einen gültigen Bereich sowie eine Target-Länge wie folgt vor:

  • TargetLength = Longest routed net in set

  • MinLimit = Constraint Minimum

  • MaxLimit = Constraint Maximum

Erfahren Sie mehr über die Vorgabe „Length“.

  • Wenn Sie klicken, um den Längenabgleich eines Netzes (oder differenziellen Paars) zu starten, dessen Länge mindestens der Ziellänge entspricht, wird die Meldung Target Length shorter than old Length angezeigt.

  • Das Panel Properties zeigt alle Designbeschränkungen an, die für das abzugleichende Netz gelten. Dabei wird die anwendbare Beschränkung mit der höchsten Priorität ausgewählt und hervorgehoben.

Auswählen des Abgleichmusters

Das Abgleichmuster muss nach dem Aufrufen des Befehls und vor dem Beginn des Längenabgleichs ausgewählt werden.

So wählen Sie das Abgleichmuster aus:

  1. Rufen Sie den Befehl Route » Interactive Length Tuning auf.

  2. Drücken Sie Tab, um den Abgleich zu unterbrechen und das Panel Properties anzuzeigen. 

  3. Wählen Sie das gewünschte Muster aus (und bearbeiten Sie bei Bedarf die Mustereinstellungen).

  4. Drücken Sie die Pausenschaltfläche , um zum Befehl für den Längenabgleich zurückzukehren (oder drücken Sie die Taste Esc). Sie können nun auf ein Netz klicken und dessen Länge abgleichen.

Can I change the pattern after starting to tune? Sobald der Längenabgleich gestartet wurde (d. h., nachdem eine Leiterbahn angeklickt wurde), kann das ausgewählte Abgleichmuster nicht mehr durch ein anderes ersetzt werden. Right-click einmal, um die Leiterbahn abzulegen (oder drücken Sie Esc). Der Befehl für den Längenabgleich bleibt aktiv, und Sie können anschließend Tab drücken, das Panel Properties öffnen und das Muster ändern.
Can I change the pattern properties? Die Geometrieeigenschaften des Musters können im Panel Properties vor Beginn des Abgleichs, jederzeit während des Abgleichs oder nach dem Abgleich (durch Auswählen des Musters) konfiguriert werden. Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten zu den Geometrieeigenschaften von Akkordeon-, Posaunen- und Sägezahnmustern.
What is the Step setting?

Das Feld Step zeigt den Betrag an, um den sich der zugehörige Wert ändert, wenn Sie auf die Schaltflächen Zum Verschieben klicken und ziehen​ im Panel Properties klicken (oder die Tastenkombinationen während des interaktiven Längenabgleichs oder der interaktiven Bearbeitung verwenden).

What pattern and values are used next time? Standardmäßig wird das zuletzt verwendete Abgleichmuster mit den zuletzt verwendeten Einstellungen verwendet.

Längenabgleich eines Netzes

Die Eleganz der Längenabgleichsfunktion liegt in der geschickten Kombination ausgefeilter Softwarealgorithmen mit einer intuitiven Benutzersteuerung. Längenabgleichssegmente werden hinzugefügt, indem Sie den Cursor einfach entlang des Leiterbahnverlaufs bewegen. Die Abmessungen und Positionen der verschiedenen Leiterbahnsegmente und Kreisbögen, aus denen die Abgleichssegmente bestehen, werden dabei vom Längenabgleichsalgorithmus automatisch berechnet und eingefügt. Mit Tastenkombinationen steuern Sie den Stil und die Eigenschaften der Abgleichssegmente während des Hinzufügens.

Verwenden Sie die Tastenkombinationen, um Form und Amplitude des Abgleichsmusters während der Platzierung zu steuern.

So gleichen Sie die Länge eines Netzes ab:

  1. Um einen Längenabgleich anhand von Designvorgaben durchzuführen, konfigurieren Sie die Designvorgaben Matched Lengths und/oder Length.

  2. Starten Sie den Befehl Interactive Length Tuning über das Menü Route (oder über die Schaltfläche  auf Active Bar).

  3. Drücken Sie Tab, um das Panel Properties zu öffnen, in dem Sie ein Längenabgleichsmuster auswählen können. Klicken Sie anschließend auf die Pause-Schaltfläche im Designbereich (), um die Platzierung fortzusetzen.

  4. Klicken Sie im Designbereich auf eine Leiterbahn, um mit deren Längenabgleich zu beginnen. Bewegen Sie den Cursor entlang der Leiterbahn in die Richtung, in der das Akkordeonmuster hinzugefügt werden soll. Ein Abgleichsmuster erscheint und wächst mit der Bewegung des Cursors weiter. Die folgende Animation zeigt Beispiele für die Platzierung von Akkordeon-Abgleichsmustern.

  5. Um die Eigenschaften des Abgleichsmusters während des Längenabgleichs zu ändern, drücken Sie Tab, um das Panel Properties zu öffnen, oder verwenden Sie die unten aufgeführten Tastenkombinationen.

Was bestimmt die Ziellänge des Abgleichsmusters?

Während des interaktiven Längenabgleichs enthält der Abschnitt Target im Panel Properties Optionen zur Auswahl des gewünschten Modus für Target Length (). Es stehen drei Modi zur Verfügung: manuell (benutzerdefinierte Länge), von Netz/Paar (basierend auf der Länge eines vorhandenen Netzes/Paars) oder aus Regel (Designvorgabe).

Manual Klicken Sie auf die Schaltfläche Manual, um die Länge im Feld Target einzugeben (). Recently Used Lengths werden gespeichert, falls Sie einen davon erneut verwenden möchten.
From Net / From Diff Pairs Klicken Sie hier, um eine Liste bereits gerouteter Netze/Differenzpaare anzuzeigen. Wählen Sie ein Netz/Differenzpaar, um die Länge Target festzulegen ().
From Rules Klicken Sie hier, um eine Liste der zutreffenden Designvorgaben „Length“ und/oder „Matched Lengths“ anzuzeigen (). Die Software hält die strengste Kombination dieser Vorgaben ein. Doppelklicken Sie auf eine Vorgabe in der Liste im Panel, um deren Eigenschaften im Detail zu prüfen. Weitere Informationen dazu, wie die Designvorgaben „Length“ und „Matched Lengths“ beim Längenabgleich eines Netzes angewendet werden, finden Sie im Abschnitt Konfigurieren der Designvorgaben. Die angewendete Vorgabe ist blau hervorgehoben. Sie können die angewendete Vorgabe während des Abgleichs ändern, indem Sie auf den Eintrag der gewünschten Vorgabe klicken. Diese wird daraufhin blau hervorgehoben, und die Ziellänge (sowie der Beschreibungstext) ändern sich entsprechend.
Target Die Länge, die der Abgleichsalgorithmus durch das Hinzufügen von Abgleichssegmenten zu erreichen versucht. Beachten Sie, dass es verschiedene Gründe geben kann, warum der Abgleichsalgorithmus keine Abgleichssegmente hinzufügen kann. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Warum verschwinden die Abgleichsmuster manchmal?.
Clip to Target Wenn diese Option aktiviert ist, fügt der Abgleichsalgorithmus keine weiteren Abgleichsformen hinzu, sobald die Länge innerhalb von Tolerance um Target liegt.
  • Beachten Sie, dass vorhandene Vorgaben vom Typ „Length“ und/oder „Matched Net Length“ immer zur Bestimmung eines Längenbereichs herangezogen werden, auch wenn die Modi „Manual“ oder „From Net“ ausgewählt sind. Diese Vorgaben können strenger sein als die manuell oder durch das Netz definierte Länge.

  • Beachten Sie: Wenn in einer zutreffenden Designvorgabe vom Typ „Matched Lengths“ ein xSignal als Source Target für die vom Geltungsbereich erfasste xSignal-Klasse ausgewählt ist, stehen für diese Vorgabe im Panel Properties zwei Modi zur Verfügung: einer, der die Vorgabe auf Basis des längsten xSignals in der Klasse anwendet, und ein weiterer, der die Vorgabe auf Basis des ausgewählten xSignals als Zielreferenz anwendet (der Name dieses xSignals wird in Klammern hinter dem Namen der Vorgabe angezeigt).

Überwachen der Signallängen

Wenn das Panel PCB auf den Modus „Nets“ eingestellt ist, zeigt es die aktuelle Länge der gerouteten Signale an. Standardmäßig zeigt das Panel die Längen Name, Node Count, Routed length, und Unrouted (Manhattan) an. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Bereich der Spaltenüberschriften des Panels, um ein Menü aufzurufen, in dem Sie zusätzliche Spalten auswählen und vorhandene Spalten ausblenden können. Beachten Sie, dass die Routed Length aus der Summe der Längen der platzierten Leiterbahn- und Bogensegmente, die das Routing bilden, sowie der vertikalen Strecke durch die Vias berechnet wird. Bei der Berechnung der gerouteten Länge werden überlappende Leiterbahnsegmente oder gewundene Leiterbahnverläufe innerhalb von Pads nicht aufgelöst.

Für eine genaue Berechnung der gesamten Entfernung von Knoten zu Knoten aktivieren Sie die Spalte Signal Length. Die Signallängenberechnung analysiert alle platzierten Objekte entlang des Routingpfads, um übereinanderliegende oder überlappende Objekte sowie gewundene Verläufe innerhalb von Pads aufzulösen, und berücksichtigt die Via-Längen. Wenn das Netz nicht vollständig geroutet ist, wird auch die Manhattan-Länge (X + Y) der Verbindungslinie einbezogen. Stellen Sie beim Längenabgleich immer sicher, dass die Spalte Signal Length aktiviert ist.

Wenn Designvorgaben vom Typ „Matched Lengths“ oder „Length“ konfiguriert sind, wird die Zelle „Signal Length“ jedes Netzes, für das eine solche Vorgabe gilt, zusätzlich farblich gekennzeichnet: gelb, wenn route length < constraint minimum, ohne Färbung, wenn net passes the constraint, oder rot, wenn route length > constraint maximum.

Erfahren Sie mehr über den Bereich „Nets“ des PCB-Panels.

Verwenden der Net Length Gauge

Wenn eine Vorgabe vom Typ „Length“ und/ oder „Matched Lengths“ definiert ist, können Sie die Abgleichlänge während des interaktiven Längenabgleichs überwachen, indem Sie die Längenabgleichsanzeige einblenden. Mit dem Tastenkürzel Shift+G können Sie die Anzeige ein- und ausblenden.

Die Anzeige stellt die aktuelle geroutete Länge als Zahl dar; der rot-grüne Schiebebalken zeigt die geschätzte Länge an. Wenn Sie die Länge einer vorhandenen Leiterbahnführung abgleichen, entspricht die geschätzte Länge der Summe aller platzierten Leiterbahn- und Bogensegmente (der tatsächlichen physischen Länge).

Die Einstellungen der Anzeige werden aus den Grenzwerten der jeweils geltenden Vorgaben berechnet.
Die Einstellungen der Anzeige werden aus den Grenzwerten der jeweils geltenden Vorgaben berechnet.

Die Anzeige verstehen

Green slider
(and overlaid numerical value)
Aktuelle Routinglänge, im obigen Beispiel 47.197 
Left edge of gauge Minimum der Anzeige, im obigen Beispiel 45 (niedrigster Wert für MinLimit)
Right edge of gauge Maximum der Anzeige, im obigen Beispiel 48 (höchster Wert für MaxLimit)
Left yellow bar Höchster Wert für MinLimit, im obigen Beispiel 46.58 
Right yellow bar Niedrigster Wert für MaxLimit, im obigen Beispiel 47.58 (im Bild vom grünen Balken verdeckt)
Green bar TargetLength , im obigen Beispiel 47.58 (Routinglänge des längsten Netzes in der Gruppe, entspricht MaxLimit)
  • Wenn Sie mit einem platzierten Abgleichmuster nicht zufrieden sind, verwenden Sie Undo, oder klicken Sie einmal auf das Muster, um es auszuwählen, und drücken Sie Delete. Ein gelöschtes Muster wird durch ein einzelnes Leiterbahnsegment ersetzt. Dadurch können mehrere kollineare Leiterbahnsegmente entstehen, wenn es zwischen vorhandenen Segmenten eingefügt wurde. Um diese kollinearen Segmente zu einem einzigen Segment zusammenzufassen, klicken Sie auf eines der Segmente und halten Sie die Maustaste eine Sekunde lang gedrückt. Dadurch wird die Netzanalyse für dieses Netz ausgeführt, die alle kollinearen Segmente im gesamten Netz jeweils zu einem einzigen Segment zusammenfasst.

  • Erfahren Sie mehr über das Arbeiten mit der Net Length Gauge beim interaktiven Routing.

Hat die Verwendung von Abgleichsegmenten in Akkordeonform Nachteile? Wenn benachbarte Akkordeonabschnitte über eine zu große Länge zu dicht nebeneinander verlaufen, kann die Übersprechkopplung das Signal verzerren. Weitere Informationen finden Sie in diesem interessanten Artikel über Verzögerungen durch Mäanderstrukturen (Akkordeonstrukturen) des Branchenexperten Dr. Howard Johnson: http://www.signalintegrity.com/Pubs/edn/serpentine.htm.

Ändern eines platzierten Abgleichmusters

Um ein platziertes Abgleichmuster zu ändern, klicken Sie einmal darauf, um es auszuwählen und die Bearbeitungsgriffe anzuzeigen.


Ändern Sie die Größe des Begrenzungsrahmens des Akkordeonmusters, um die Amplitude oder Länge anzupassen. Klicken Sie auf das Muster und halten Sie die Maustaste gedrückt, um es zu verschieben. Den Stil können Sie im Panel „Properties“ bearbeiten.

Ändern eines platzierten Abgleichmusters

Change the style Klicken Sie, um ein Muster (oder mehrere Muster) auszuwählen, und ändern Sie anschließend den Stil und weitere Einstellungen im Panel Properties. Auch die Tastenkombinationen können verwendet werden. Klicken Sie dazu auf ein ausgewähltes Längenabgleichsmuster und halten Sie die Maustaste gedrückt.
Move a pattern Klicken und ziehen Sie, um ein Muster zu verschieben. Während das Akkordeonmuster das Hüllenkonzept nicht unterstützt und daher nicht um eine Ecke platziert oder verschoben werden kann, ist dies bei den Posaunen- und Sägezahnmustern möglich. Erfahren Sie mehr über die Arbeit mit Posaunen- und Sägezahnmustern.
Resize the pattern Klicken und ziehen Sie an einer Kante oder einem Eckpunkt, um den Begrenzungsbereich des Musters zu ändern – die Musterabschnitte werden automatisch an die neue Form des Begrenzungsbereichs angepasst.
Rotate an accordion

Wählen Sie das Akkordeonmuster aus, halten Sie CTRL, gedrückt und führen Sie dann folgende Aktionen aus ( ):

  • Klicken und ziehen Sie an einem Ende des Auswahlrahmens des Akkordeonmusters, um es um das gegenüberliegende Ende zu drehen.

  • Klicken und ziehen Sie an einer Seite des Auswahlrahmens des Akkordeonmusters, um es um seinen Mittelpunkt zu drehen.

  • Drücken Sie während der Drehung die Taste R, um das Einrasten in 45-Grad-Schritten ein- oder auszuschalten.

Change the layer Das Panel Properties eines im Designbereich ausgewählten, platzierten Längenabgleichsmusters enthält im Bereich Properties die Dropdown-Liste Layer. Mit dieser Dropdown-Liste können Sie schnell die Signallage ändern, auf der das Längenabgleichsmuster platziert ist (). Beachten Sie, dass Sie mehrere Routing-Objekte (Längenabgleichsmuster, Leiterbahnsegmente, Kreisbögen) auswählen und deren Signallage in einem einzigen Schritt ändern können.

Längenabgleich von Differenzpaaren

Der Längenabgleich von Differenzpaaren umfasst zwei Aspekte: Zum einen werden die Längen der einzelnen Paare einer Gruppe so angepasst, dass alle Paare gleich lang sind. Zum anderen wird die Länge des kürzeren Netzes innerhalb jedes Paares angepasst. Dieser Vorgang wird als phase matching bezeichnet. 

Um die Längen von Differenzpaaren abzugleichen, erstellen Sie die folgenden Vorgaben für die betreffende Gruppe von Differenzpaaren:

  • Eine matched lengths constraint, die die Anforderungen an den Längenabgleich between pairs festlegt. Um die Länge eines Paares mit der Länge eines anderen Paares zu vergleichen, aktivieren Sie die Option Group Matched Lengths, wie oben im Abschnitt Designvorgabe „Matched Lengths“ beschrieben.

  • Eine zweite matched lengths constraint, die die Anforderungen an den Längenabgleich within-pair festlegt. Um die Länge eines Paarmitglieds mit der des anderen zu vergleichen, aktivieren Sie die Option Within Differential Pair Length, wie nachfolgend beschrieben.

Längenabgleich zwischen den Differenzpaaren

Nach dem Routen der Differenzpaare können etwaige Längenunterschiede zwischen den Paaren ausgeglichen werden.

Demonstration des Längenabgleichs zwischen den Paaren und anschließend innerhalb jedes Paares.

Längenabgleich zwischen Paaren

Targeting the pairs

Üblicherweise werden die Paare über eines der Differenzpaar-Abfrageschlüsselwörter in den Geltungsbereich der Designvorgabe „Matched Lengths“ aufgenommen: InAnyDifferentialPair, InDifferentialPair, InDifferentialPairClass, IsDifferentialPair. Um die Längen zwischen den Paaren abzugleichen, aktivieren Sie die Option Group Matched Lengths in der Designvorgabe „Matched Lengths“ (Toleranz zwischen Paaren – Constraint Manager Toleranz zwischen Paaren – Dialog Rules). 

Wenn Sie xSignals definiert haben, können Sie diese verwenden, um den Geltungsbereich der Designvorgaben für den Längenabgleich festzulegen. In der Vorgabe wird dann die Option Source Target verfügbar. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Definieren von Hochgeschwindigkeitssignalpfaden mit xSignals.

What is the target length?

Die Designregel „Matched Lengths“ ermittelt das längste Paar im Geltungsbereich der Regel und verwendet dessen Wert Longest Signal Length als Max Limit für die anderen erfassten Paare. Dabei wird Min Limit auf Max Limit - Tolerance gesetzt. Beachten Sie, dass dies ein dynamischer Vorgang ist: Während des Längenabgleichs kann ein gerade angepasstes Paar zum längsten Paar werden, wobei sein längstes Netz den neuen Wert für Longest Signal Length liefert.

Tune the length of a pair Um die Länge eines Paares abzugleichen, führen Sie den Befehl Route » Interactive Differential Pair Length Tuning aus. Wie beim Routen von Differenzpaaren wirkt dieser Befehl gleichzeitig auf beide Netze des Paares. Erfahren Sie mehr über den Längenabgleich eines Netzes.
Controlling the shape during tuning Wie beim Längenabgleich einzelner Netze müssen Sie nach dem Starten des Befehls zunächst den Abgleichsstil auswählen, bevor Sie auf eine Leiterbahn klicken. Während des Längenabgleichs können Sie die Eigenschaften dieses Stils mithilfe der Tastenkombinationen ändern oder Tab drücken, um das Panel Properties zu öffnen.
Monitoring the progress

Verwenden Sie während des Längenabgleichs die Tastenkombination Shift+G, um die Netzlängenanzeige ein- oder auszublenden.

Sie können den Fortschritt auch im Panel PCB im Modus Nets oder xSignals überwachen (). Eine gelbe Hervorhebung kennzeichnet einen Wert, der unter dem Vorgabewert Min Limit liegt; eine rote Hervorhebung kennzeichnet einen Wert über Max Limit.

Adjusting the finished tuning shape Längenabgleichsmuster sind Objekte, die ausgewählt, verschoben, in ihrer Größe geändert und gelöscht werden können. Erfahren Sie mehr über das Ändern eines platzierten Längenabgleichsmusters.
Checking the results Verwenden Sie das Panel PCB Rules and Violations, um die between-pair Vorgabe(n) „Matched Net Length“ zu prüfen (). Passen Sie die Akkordeonmuster bei Bedarf an.

Statischer Phasenabgleich für Differenzpaare

Da die differenzielle Kopplung bei einem als Leiterbahnen auf einer Leiterplatte ausgeführten Signalpaar naturgemäß gering ist, spielt der Längenabgleich der beiden Netze des Paars eine entscheidende Rolle für die Gesamtwirksamkeit des differenziellen Paar-Routings.

Der Längenabgleich stellt sicher, dass die positive und die negative Seite des Paars gleichzeitig ankommen. Diese Technik wird als phase matching bezeichnet. Die einfachste Methode zum Phasenabgleich besteht darin, an einer Stelle entlang des kürzeren Netzes im Paar eine Struktur zur Längenanpassung hinzuzufügen. Diese Art der Längenanpassung wird als static phase matching bezeichnet. Dabei stimmen zwar die Gesamtlängen überein, es wird jedoch nicht versucht, Längenunterschiede dort auszugleichen, wo sie entlang der differenziellen Leiterbahnführung entstehen.

Demonstration der Längenanpassung innerhalb der einzelnen Paare.

Statische Längenanpassung innerhalb des Paars

Targeting the pairs Üblicherweise werden die Paare über die Designvorgabe „Abgeglichene Längen“ mit einem der Abfrageschlüsselwörter für differenzielle Paare ausgewählt: InAnyDifferentialPair, InDifferentialPair, InDifferentialPairClass, IsDifferentialPair. Um die Längen innerhalb jedes Paars abzugleichen, aktivieren Sie die Option Within Differential Pair Length in der Designvorgabe „Abgeglichene Längen“ (Toleranz innerhalb eines Paars – Constraint Manager Toleranz innerhalb eines Paars – Dialog Rules). Stellen Sie die Toleranz nach Bedarf ein.
Tune the length of the shorter net in the pair Um die Länge des kürzeren Netzes im Paar anzupassen, führen Sie den Befehl Route » Interactive Length Tuning aus. Erfahren Sie mehr über das Anpassen der Länge eines Netzes.
Controlling the shape during tuning Nach dem Starten des Befehls zur Längenanpassung müssen Sie den Anpassungsstil auswählen, bevor Sie auf eine Leiterbahn klicken. Während der Längenanpassung können die Eigenschaften dieses Stils mithilfe der Tastenkombinationen oder durch Drücken von Tab geändert werden, um auf das Panel Properties zuzugreifen.
Monitoring the progress

Verwenden Sie während der Längenanpassung die Tastenkombination Shift+G, um die Netzlängenanzeige ein- und auszublenden.

Sie können den Fortschritt auch im Panel PCB im Modus Nets oder im Modus xSignals verfolgen (). Eine gelbe Hervorhebung kennzeichnet einen Wert, der unterhalb der Vorgabe Min Limit liegt, eine rote Hervorhebung einen Wert oberhalb von Max Limit.

Checking the results

Verwenden Sie das Panel PCB Rules and Violations, um die Vorgabe(n) für abgeglichene Netzlängen within-pair zu überprüfen (). Passen Sie die Mäanderstrukturen bei Bedarf an.

Automatischer Längenabgleich

Der PCB-Editor unterstützt außerdem den automatischen Längen-/Laufzeitabgleich (oder Mehrfachabgleich), sowohl für einzelne Netze als auch für differenzielle Paare. Normale Leiterbahnen und beliebige Winkel (ausgenommen differenzielle Paare mit beliebigen Winkeln) werden ebenfalls unterstützt.

Die Funktion für den automatischen Längenabgleich ist verfügbar, wenn die Option PCB.TraceTuning.AutoTuning im Dialog Erweiterte Einstellungen aktiviert ist.

Der automatische Abgleich versucht, die Längen der aktuell ausgewählten Netze gemäß den geltenden Designvorgaben „Matched Lengths“ / „Length“ abzugleichen. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Konfigurieren der Designvorgaben.

Die Längen können sowohl zwischen Netzen und Paaren als auch innerhalb jedes Paars automatisch abgeglichen werden.

Die Funktion wird wie folgt verwendet:

Automatischer Längenabgleich zwischen Netzen ()

Configure how lengths are matched Konfigurieren Sie die Designvorgabe „Length“ / „Matched Lengths“ (mit aktivierter Option Group Matched Lengths) für die Netze / differenziellen Paare / xSignals nach Bedarf.
Select nets to be matched Wählen Sie die Netze aus, deren Längen abgeglichen werden sollen.
Configure the length matching pattern

Wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl Route » Automatic Length Tuning (Tastenkürzel: Ctrl+Alt+T), um den Dialog Auto Tuning Process zu öffnen (). Wählen Sie im Dialog den Modus Min/Max/Group Matching aus, um die Längen zwischen den Netzen abzugleichen.

Wählen Sie den akkordeonförmigen Musterstil aus und konfigurieren Sie dessen Eigenschaften nach Bedarf. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Auswählen des Abstimmungsmusters.

Auto tune the lengths Klicken Sie im Dialog Auto Tuning Process auf OK. Die Software versucht daraufhin, die Abstimmungsmuster zu erstellen.
 
 
 
 
 

Automatischer Phasenabgleich differenzieller Paare ()

Configure how lengths are matched Konfigurieren Sie die Designvorgabe „Length“ / „Matched Lengths“ (mit aktivierter Option Within Differential Pair Length) für die Netze / differenziellen Paare / xSignals nach Bedarf.
Select nets to be matched Wählen Sie die Netze aus, deren Längen abgeglichen werden sollen.
Static phase matching Ein statischer Abgleich wird angewendet, wenn die Option Dynamic Phase Matching () / Dynamic Phase Tolerance () in der Vorgabe „Matched Lengths“ auf disabled gesetzt ist. Abstimmungsmuster werden an beliebigen Stellen entlang des kürzeren Netzes im Paar hinzugefügt.
Dynamic phase matching Ein dynamischer Abgleich wird angewendet, wenn die Option Dynamic Phase Matching () / Dynamic Phase Tolerance () in der Vorgabe „Matched Lengths“ auf enabled gesetzt ist. Abstimmungsmuster werden in der Regel an mehreren Stellen entlang des kürzeren Netzes im Paar hinzugefügt.
Configure the within pair Sawtooth tuning properties

Wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl Route » Automatic Length Tuning (Tastenkürzel: Ctrl+Alt+T), um den Dialog Auto Tuning Process zu öffnen (). Wählen Sie im Dialog den Modus Within Pair Matching aus, um die Längen innerhalb des Paars abzugleichen.

Konfigurieren Sie die Eigenschaften des Sägezahnmusterstils nach Bedarf. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Sägezahn-Abstimmungsmuster.

Auto tune the lengths Klicken Sie im Dialog Auto Tuning Process auf OK. Die Software versucht daraufhin, die Phasenabgleichsmuster zu erstellen.

Der Phasenabgleich befindet sich in der offenen Betaphase und ist verfügbar, wenn die Option PCB.TraceTuning.PhaseTuning im Dialog Erweiterte Einstellungen aktiviert ist.

  • Beim dynamischen Phasenabgleich werden die elektrischen Typen der Pads an beiden Enden eines gerouteten Differenzialpaars berücksichtigt. Wenn eine Quelle/Last angegeben wurde, erfolgt die Abstimmung entlang des Differenzialpaars in der entsprechenden Richtung.

  • Die automatische Abstimmung innerhalb eines Paars verwendet das Sägezahnmuster, um Beeinträchtigungen des Impedanzgleichgewichts und der Geometrie des Paars zu minimieren.

Weitere Abstimmungswerkzeuge

Weiterführende Literatur

AI-LocalizedKI-lokalisiert
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Funktionsverfügbarkeit

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Wenn Sie eine dokumentierte Funktion in Ihrer tatsächlich verwendeten Software nicht sehen, wenden Sie sich an den Altium-Vertrieb, um mehr zu erfahren.

Legacy-Dokumentation

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