Längenanpassung

Auf einen Blick

Dieser Artikel erläutert, wie Sie mit den interaktiven Werkzeugen zur Längenabstimmung 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, und führt anschließend durch die Vorgaben für die Längenabstimmung. Dazu gehören die Regeln „Matched Lengths“ und „Length“, der Umgang mit überlappenden Vorgaben sowie die Auswahl der Abstimmungsmuster Akkordeon, Posaune und Sägezahn vor und während des Routings. Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie Sie Ihre Leiterbahnen zuverlässig auf die richtigen Zielwerte 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 Abstimmungsbereiche ermittelt.
- Lernen Sie, wann sich die verschiedenen Abstimmungsmuster eignen und wie Sie deren Eigenschaften während der interaktiven Längenabstimmung auswählen und anpassen.
- Verstehen Sie, wie das Werkzeug mit differenziellen Paaren, der Ausrichtung am längsten Netz und überlappenden Vorgaben umgeht, damit bei der Längenabstimmung weniger Überraschungen auftreten.
Mit KI tiefer einsteigen:

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

  • Impedanzkontrolliertes Routing trägt dazu bei, dass das Signal, das einen Ausgangspin verlässt, in einem Zustand ankommt, in dem es vom Ziel-Eingangspin korrekt empfangen werden kann. Erfahren Sie mehr über impedanzkontrolliertes Routing.

  • Durch den Abgleich der Leiterbahnlängen wird sichergestellt, dass zeitkritische Signale gleichzeitig an ihren Zielpins eintreffen. Die Längenanpassung und der Längenabgleich sind auch beim Routing differenzieller Paare unerlässlich, insbesondere innerhalb eines Paares.

Dem Routing wurden Akkordeonmuster hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die differenziellen Paare gleiche Längen aufweisen.
Dem Routing wurden Akkordeonmuster hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die differenziellen Paare gleiche Längen aufweisen.

Die Befehle Interactive Length Tuning und Interactive Diff Pair Length Tuning bieten eine dynamische Möglichkeit, die Längen von Netzen oder differenziellen Paaren zu optimieren und zu kontrollieren. Dazu lassen sich Muster zur Längenanpassung mit variabler Amplitude einfügen, die den verfügbaren Platz, die Designvorgaben und die Hindernisse in Ihrem Design berücksichtigen. Die Eigenschaften der Längenanpassung können auf vorkonfigurierten Designvorgaben, den Eigenschaften des Netzes oder einem von Ihnen angegebenen 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 Start des Befehls zur interaktiven Längenanpassung Tab, um das Muster auszuwählen.Es stehen drei Arten von Anpassungsmustern zur Verfügung. Drücken Sie nach dem Start des Befehls zur interaktiven Längenanpassung Tab, um das Muster auszuwählen.

Konfigurieren der Designvorgaben

Welcher Ansatz zum Definieren der Designanforderungen verwendet wird – entweder mithilfe des Constraint Manager oder durch deren Definition als Design Rules –, legen Sie beim Erstellen des Projekts über die 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, Festlegen des Geltungsbereichs und Verwalten von Designregeln. Außerdem wird der Wechsel eines designregelbasierten Projekts zum Constraint Manager unterstützt, jedoch nicht in umgekehrter Richtung.

Die beste Möglichkeit, gleiche Längen kritischer Leiterbahnen sicherzustellen, ist das Definieren von Designvorgaben. Bei der Längenanpassung werden zwei Designvorgaben angewendet: die Vorgabe Matched Lengths und die Vorgabe Length. Während Constraint Manager und PCB Rules and Constraint Editor unterschiedliche Ansätze zur Konfiguration dieser Vorgaben verwenden, ist die zugrunde liegende Vorgabe identisch. Auf dieser Seite wird der Vorgang anhand des PCB Rules and Constraint Editor beschrieben. Zusätzliche Informationen erläutern das Vorgehen, wenn Sie den Constraint Manager verwenden.

Im PCB-Regel- und Vorgabeneditor sind die Vorgabe Matched Lengths und die Vorgabe Length beide in der Kategorie High Speed zugänglich. Eine oder beide dieser Vorgaben können für Ihr Design wichtig sein. Dies hängt davon ab, ob Ihre potenziellen Probleme mit Laufzeitunterschieden (Vorgabe „Abgeglichene Längen“) oder mit der gesamten Signalverzögerung (Vorgabe „Länge“) zusammenhängen.

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

Designvorgabe „Abgeglichene Längen“

Die Designvorgabe Abgeglichene Längen legt fest, dass alle Zielnetze auf die Länge des längsten Netzes in der Gruppe geroutet werden müssen oder auf die 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 Netze, auf die die Vorgabe angewendet wird, wird durch constraint scope oder eine Abfrage definiert.

Das Werkzeug zur Längenanpassung verwendet entweder die gewählte Source target oder ermittelt das längste Netz in der Gruppe der Zielnetze und liefert Ihnen daraus einen gültigen Bereich und eine Ziellänge (Value):

  • TargetLength = Longest routed net in set

  • MinLimit = LongestNet - MatchedLength Constraint Tolerance

  • MaxLimit = TargetLength

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

  • Verwenden Sie diese Einstellung, um die Längen entweder between den Objekten im Geltungsbereich, beispielsweise allen xSignals InxSignalClass (), oder within den Mitgliedern der ausgewählten differenziellen Paare abzugleichen, beispielsweise dem Netz +ve gegenüber dem Netz -ve in InDifferentialPairClass ('DIFF100') (). Stellen Sie die Option nach Bedarf ein, wenn die Vorgabe als Designregel definiert ist.

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

  • Um die Vorgabe within die Mitglieder eines differenziellen Paares im Constraint Manager anzuwenden, wird der umgekehrte Ansatz verwendet: xSignals werden durch das Erstellen eines Advanced Rule ausgewählt (), differenzielle Paare hingegen über den Modus Diff Pair der Ansicht Electrical im Constraint Manager ().

Erfahren Sie mehr über die Vorgabe „Abgeglichene Längen“.

Designvorgabe „Länge“

Ergänzend zur Vorgabe „Abgeglichene Netzlängen“ legt die Designvorgabe Länge die minimal und maximal zulässige geroutete Länge eines Netzes oder einer Gruppe von Netzen fest. Die Zielnetze müssen eine Länge innerhalb der angegebenen Längen Minimum und Maximum aufweisen ().

Das Werkzeug zur Längenanpassung ermittelt das längste Netz in der Gruppe der Zielnetze und liefert Ihnen daraus einen gültigen Bereich und eine Ziellänge (Value):

  • TargetLength = Longest routed net in set

  • MinLimit = Constraint Minimum

  • MaxLimit = Constraint Maximum

Erfahren Sie mehr über die Vorgabe „Länge“.

  • Wenn Sie klicken, um den Längenabgleich für ein Netz (oder ein differenzielles Paar) zu starten, dessen Länge gleich oder größer als die Ziellänge ist, 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 zutreffende Beschränkung mit der höchsten Priorität ausgewählt und hervorgehoben.

Auswahl des Abgleichmusters

Das Abgleichmuster muss nach dem Aufrufen des Befehls und vor 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 passen Sie bei Bedarf die Mustereinstellungen an).

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

Can I change the pattern after starting to tune? Sobald der Längenabgleich gestartet wurde (d. h., sobald Sie auf eine Leiterbahn geklickt haben), kann das ausgewählte Abgleichmuster nicht mehr durch ein anderes ersetzt werden. Right-click einmal, um die Leiterbahn loszulassen (oder drücken Sie Esc). Sie bleiben im Befehl für den Längenabgleich und können dann 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 Auswahl 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 beim interaktiven Längenabgleich oder bei der interaktiven Bearbeitung verwenden).

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

Längenabgleich eines Netzes

Die Eleganz der Längenabgleichsfunktion liegt darin, dass sie ausgefeilte Softwarealgorithmen geschickt mit einer intuitiven Benutzersteuerung kombiniert. Längenabgleichssegmente werden hinzugefügt, indem Sie den Cursor einfach entlang des Leiterbahnverlaufs bewegen. Die Abmessungen und Positionen der verschiedenen Leiterbahnabschnitte und Kreisbögen, aus denen die Abgleichssegmente bestehen, werden dabei automatisch vom Längenabgleichsalgorithmus berechnet und eingefügt. Über Tastenkombinationen können Sie den Stil und die Eigenschaften der Abgleichssegmente während des Hinzufügens steuern.

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

So gleichen Sie die Länge eines Netzes ab:

  1. Um den Längenabgleich anhand von Vorgaben 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 ihrem Längenabgleich zu beginnen. Bewegen Sie den Cursor entlang der Leiterbahn in die Richtung, in der das Akkordeonmuster hinzugefügt werden soll. Ein Längenabgleichsmuster wird angezeigt und wächst mit der Cursorbewegung weiter. Die folgende Animation zeigt Beispiele für die Platzierung von Akkordeon-Längenabgleichsmustern.

  5. Um die Eigenschaften des Längenabgleichsmusters 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 Längenabgleichsmusters?

Während des interaktiven Längenabgleichs enthält der Abschnitt Target des Panels Properties Optionen zur Auswahl des gewünschten Target Length-Modus (). Drei Modi stehen zur Verfügung: manuell (benutzerdefinierte Länge), anhand eines Netzes/Paars (basierend auf der Länge eines vorhandenen Netzes/Paars) oder anhand einer Regel (Designvorgabe).

Manual Klicken Sie auf die Schaltfläche Manual, um die Länge in das Feld Value 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/Differenzialpaare anzuzeigen. Wählen Sie ein Netz/Differenzialpaar aus, um die Länge Value festzulegen ().
From Rules Klicken Sie hier, um eine Liste der anwendbaren Designvorgaben für Länge und/oder abgeglichene Längen anzuzeigen (). Die Software berücksichtigt die strengste Kombination dieser Vorgaben. Doppelklicken Sie auf eine Vorgabe in der Liste im Panel, um ihre Eigenschaften im Detail zu prüfen. Weitere Informationen dazu, wie die Designvorgaben für Länge und abgeglichene Längen 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 Längenabgleichs ändern, indem Sie auf den Eintrag der gewünschten Vorgabe klicken. Diese wird dann blau hervorgehoben, und die Ziellänge sowie der Beschreibungstext ändern sich entsprechend.
Value Die Länge, die der Längenabgleichsalgorithmus durch Hinzufügen von Abgleichssegmenten zu erreichen versucht. Beachten Sie, dass es verschiedene Gründe gibt, aus denen der Längenabgleichsalgorithmus möglicherweise keine Abgleichssegmente hinzufügen kann. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Warum verschwinden die Längenabgleichsmuster manchmal?.
Clip to Target Wenn diese Option aktiviert ist, fügt der Längenabgleichsalgorithmus keine weiteren Abgleichsformen hinzu, sobald die Länge innerhalb von Tolerance um Value liegt.
  • Beachten Sie, dass vorhandene Vorgaben für Länge und/oder abgeglichene Netzlängen immer zur Festlegung eines Längenbereichs herangezogen werden, auch wenn die Modi „Manuell“ oder „Anhand eines Netzes“ ausgewählt sind. Diese Vorgaben können strenger sein als die manuell oder anhand eines Netzes festgelegte Länge.

  • Beachten Sie: Wenn in einer anwendbaren Designvorgabe für abgeglichene Längen 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 zur Anwendung der Vorgabe auf Grundlage des längsten xSignals in der Klasse und ein weiterer zur Anwendung der Vorgabe auf Grundlage des ausgewählten xSignals als Referenzziel. Der Name dieses xSignals wird in Klammern hinter dem Namen der Vorgabe angegeben.

Überwachen der Signallängen

Wenn das Panel PCB auf den Netzmodus 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 geroutete Länge als Summe der Längen aller platzierten Leiterbahn- und Bogensegmente berechnet wird, aus denen die Leiterbahnführung besteht, zuzüglich der über Durchkontaktierungen zurückgelegten vertikalen Strecke. Die Berechnung der gerouteten Länge berücksichtigt weder überlappende Leiterbahnsegmente noch Umwege innerhalb von Pads.

Für eine genaue Berechnung der gesamten Strecke von Knoten zu Knoten aktivieren Sie die Spalte Signal Length . Die Signallängenberechnung analysiert alle platzierten Objekte entlang des Routingpfads, um gestapelte oder überlappende Objekte sowie Umwege innerhalb von Pads zu berücksichtigen, und bezieht die Längen der Durchkontaktierungen mit ein. Ist das Netz nicht vollständig geroutet, 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 auch die Zelle „Signal Length“ jedes von einer Vorgabe betroffenen Netzes farblich gekennzeichnet: gelb, wenn route length < constraint minimum, ohne farbliche Hervorhebung, wenn net passes the constraint, oder rot, wenn route length > constraint maximum.

Erfahren Sie mehr über den Netzbereich des PCB-Panels.

Verwenden der Netzlängenanzeige

Wenn eine Längenvorgabe und/ oder eine Vorgabe für übereinstimmende Längen definiert ist, können Sie die Abgleichlänge während des interaktiven Längenabgleichs mithilfe der Längenabgleichsanzeige überwachen. Mit dem Tastenkürzel Shift+G blenden Sie die Anzeige ein oder aus.

Die Anzeige gibt die aktuelle geroutete Länge als Zahlenwert wieder, während der rot-grüne Schieberegler die geschätzte Länge darstellt. Wenn Sie die Länge einer bestehenden Leiterbahnführung abgleichen, entspricht die geschätzte Länge der Summe aller platzierten Leiterbahn- und Bogensegmente, also der tatsächlichen physischen Länge.

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

Die Anzeige verstehen

Green slider
(and overlaid numerical value)
Aktuelle Leiterbahnlänge, 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 (Leiterbahnlänge des längsten Netzes in der Gruppe, entspricht MaxLimit)
  • Wenn Sie mit einem platzierten Abgleichsmuster 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. Wurde es zwischen bestehenden Segmenten eingefügt, können dadurch mehrere kollineare Leiterbahnsegmente entstehen. 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 und alle kollinearen Segmente entlang des Netzes werden jeweils zu einem einzigen Segment zusammengefasst.

  • Erfahren Sie mehr über das Arbeiten mit der Netzlängenanzeige beim interaktiven Routing.

Hat die Verwendung von mäanderförmigen Abgleichssegmenten Nachteile? Wenn die benachbarten Mäanderabschnitte über eine zu lange Strecke zu dicht beieinanderliegen, kann die Kopplung durch Übersprechen das Signal verzerren. Weitere Informationen finden Sie in diesem interessanten Artikel über Verzögerungen durch Mäanderstrukturen des Branchenexperten Dr. Howard Johnson: http://www.signalintegrity.com/Pubs/edn/serpentine.htm.

Ändern eines platzierten Abgleichsmusters

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


Ändern Sie die Größe des Mäander-Begrenzungsrahmens, um die Amplitude oder Länge anzupassen. Klicken Sie zum Verschieben auf das Muster und halten Sie die Maustaste gedrückt. Den Stil bearbeiten Sie im Panel „Properties“.

Ändern eines platzierten Abgleichsmusters

Change the style Klicken Sie, um ein oder mehrere Muster auszuwählen, und ändern Sie anschließend den Stil und weitere Einstellungen im Panel Properties. Sie können auch die Tastenkombinationen verwenden. 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 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 die Größe des Begrenzungsbereichs 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 gehen Sie dann wie folgt vor ( ):

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

  • Klicken und ziehen Sie an einer der beiden Seiten des Auswahlrahmens des Akkordeonmusters, um es um seine Mitte 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 platzierten Längenabgleichsmusters, das im Designbereich ausgewählt ist, enthält im Bereich Properties die Dropdown-Liste Layer. Verwenden Sie diese Dropdown-Liste, um die Signallage, auf der das Längenabgleichsmuster platziert ist, schnell zu ändern (). Beachten Sie, dass Sie mehrere Routing-Objekte (Längenabgleichsmuster, Leiterbahnsegmente, Bögen) auswählen und deren Signallage in einem einzigen Schritt ändern können.

Längenabgleich von Differenzialpaaren

Der Längenabgleich von Differenzialpaaren umfasst zwei Aspekte: Erstens werden die Längen der einzelnen Paare einer Gruppe so abgestimmt, dass alle Paare dieselbe Länge aufweisen. Zweitens wird die Länge des kürzeren Netzes innerhalb jedes Paares angepasst. Dieser Vorgang wird als phase matching bezeichnet. 

Erstellen Sie für den Längenabgleich von Differenzialpaaren die folgenden Constraints, die auf die betreffende Gruppe von Differenzialpaaren angewendet werden:

  • Eine matched lengths constraint, die die Anforderungen an den Längenabgleich between pairs definiert. Um die Länge eines Paares mit der eines anderen Paares zu vergleichen, aktivieren Sie die Option Group Matched Lengths, wie oben im Abschnitt Design-Constraint für gleiche Längen beschrieben.

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

Längenabgleich zwischen Differenzialpaaren

Nachdem die Differenzialpaare geroutet wurden, können etwaige Unterschiede zwischen den Paarlängen ausgeglichen werden.

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

Längenabgleich zwischen Paaren

Targeting the pairs

In der Regel werden die Paare vom Design-Constraint für gleiche Längen mithilfe eines der Abfrageschlüsselwörter für Differenzialpaare erfasst: InAnyDifferentialPair, InDifferentialPair, InDifferentialPairClass, IsDifferentialPair. Um die Längen zwischen den Paaren abzugleichen, aktivieren Sie im Design-Constraint für gleiche Längen die Option Group Matched Lengths (Toleranz zwischen Paaren – Constraint Manager Toleranz zwischen Paaren – Dialog Rules). 

Wenn Sie xSignals definiert haben, können Sie damit den Geltungsbereich der Design-Constraints für den Längenabgleich festlegen. Die Option Source Target steht dann im Constraint zur Verfügung. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Definieren von High-Speed-Signalpfaden mit xSignals.

What is the target length?

Die Designregel für gleiche Längen 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 Prozess ist: Beim Längenabgleich kann ein gerade angepasstes Paar zum längsten werden, wobei sein längstes Netz den neuen Wert für Longest Signal Length vorgibt.

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 Routing von Differenzialpaaren 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 die Eigenschaften dieses Stils mithilfe der Tastenkombinationen oder durch Drücken von Tab zum Öffnen des Panels Properties geändert werden.
Monitoring the progress

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

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

Adjusting the finished tuning shape Längenabgleichsmuster sind Objekte und können ausgewählt, verschoben, in der Größe geändert und gelöscht werden. Erfahren Sie mehr über das Ändern eines platzierten Längenabgleichsmusters.
Checking the results Verwenden Sie das Panel PCB Rules and Violations, um die Constraints für übereinstimmende Netzlängen between-pair zu prüfen (). Passen Sie die Akkordeonmuster bei Bedarf an.

Statischer Phasenabgleich für Differenzialpaare

Da beim Routen eines Signalpaars auf einer Leiterplatte prinzipbedingt nur eine geringe differenzielle Kopplung erreicht werden kann, 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. Dieses Verfahren wird als phase matching bezeichnet. Der einfachste Ansatz zum Phasenabgleich besteht darin, an einer beliebigen Stelle entlang des kürzeren Netzes im Paar eine Struktur zur Längenanpassung einzufügen. Diese Art der Längenanpassung wird als static phase matching bezeichnet. Das bedeutet, dass die Gesamtlängen übereinstimmen, jedoch nicht versucht wurde, Längenabweichungen dort auszugleichen, wo sie entlang der differenziellen Leiterbahnführung auftreten.

Demonstration des Längenabgleichs innerhalb der einzelnen Paare.

Statische Längenanpassung innerhalb des Paars

Targeting the pairs In der Regel werden die Paare über die Designregel „Matched Lengths“ mithilfe eines der Abfrage-Schlüsselwörter 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 Designregel „Matched Lengths“ (Toleranz innerhalb eines Paares – Constraint Manager Toleranz innerhalb eines Paares – Dialog Rules). Konfigurieren Sie die Toleranz nach Bedarf.
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 zum Öffnen des Properties-Panels geändert werden.
Monitoring the progress

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

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

Checking the results

Verwenden Sie das PCB Rules and Violations-Panel, um die within-pair-Regel(n) für übereinstimmende Netzlängen zu prüfen (). Passen Sie die Mäander bei Bedarf an.

Automatischer Längenabgleich

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

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

Beim automatischen Abgleich wird versucht, die Längen der aktuell ausgewählten Netze gemäß den geltenden Designvorgaben für abgeglichene Längen bzw. die Länge 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 „Länge / Abgeglichene Längen“ (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 den Befehl Route » Automatic Length Tuning (Tastenkürzel: Ctrl+Alt+T) aus den Hauptmenüs, 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 seine 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 „Länge / Abgeglichene Längen“ (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 Der statische Abgleich wird angewendet, wenn die Option Dynamic Phase Matching () / Dynamic Phase Tolerance () in der Vorgabe „Abgeglichene Längen“ disabled ist. Abstimmungsmuster werden an beliebigen Stellen entlang des kürzeren Netzes im Paar hinzugefügt.
Dynamic phase matching Der dynamische Abgleich wird angewendet, wenn die Option Dynamic Phase Matching () / Dynamic Phase Tolerance () in der Vorgabe „Abgeglichene Längen“ enabled 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 den Befehl Route » Automatic Length Tuning (Tastenkürzel: Ctrl+Alt+T) aus den Hauptmenüs, 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 sägezahnförmigen Musterstils nach Bedarf. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Sägezahnförmiges 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 Differenzpaares berücksichtigt. Wenn eine Quelle bzw. Last angegeben wurde, erfolgt die Abstimmung entlang des Differenzpaares in der entsprechenden Richtung.

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

Weitere Abstimmungswerkzeuge

Weiterführende Literatur

AI-LocalizedKI-lokalisiert
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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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