Reglas de diseño compatibles con xSignals

Las reglas de diseño son la forma de traducir sus requisitos en un conjunto de instrucciones que el editor de PCB puede entender y obedecer. Las reglas pueden comprobarse durante la colocación de objetos, lo que se conoce como DRC en línea, o como un proceso posterior, lo que se conoce como DRC por lotes. xSignals puede utilizarse para definir los objetos a los que debe aplicarse una regla de diseño.

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Regla de longitud coincidente

La regla de diseño Matched Length se utiliza para garantizar que la longitud de las redes especificadas está dentro del rango especificado. Esta regla es esencial en un diseño de alta velocidad, en el que el reto no es sólo el tiempo que tardan en llegar las señales (que viene determinado por su longitud total), sino lo importante que es que las señales especificadas lleguen a la vez. Dependiendo de las velocidades de conmutación de las señales, la función de la señal y los materiales utilizados en la placa, la diferencia permitida podría ser de hasta 500mils, o de tan sólo 1mil.

La siguiente imagen muestra un ejemplo de la regla de diseño Matched Length configurada para centrarse en las xSignals de la clase xSignal PCIEy comprobar si hay diferencias de longitud en cada par diferencial de esa clase xSignals. Cada par de la clase debe tener longitudes enrutadas que resulten en un Delay Tolerance de no más de 2ps de retardo entre las dos redes de ese par.

Tenga en cuenta que la regla de diseño Matched Length Constraints requiere que seleccione entre hacer coincidir la longitud de todas las redes objetivo (Group Matched Lengths), o hacer coincidir las dos redes dentro de cada par diferencial en las redes objetivo.

La siguiente imagen muestra la clase PCIE_TX xSignal seleccionada en el panel, y esas xSignals seleccionadas en el espacio de diseño.

Además de la clase PCIE, también hay clases definidas para los pares TX y RX. Observe que una de las TX xSignals no cumple la regla de longitud coincidente aplicable. ##

Si planea ajustar la longitud de las xSeñales que incluyen redes simples y pares diferenciales, cree las siguientes reglas:

• Una regla de longitud coincidente que defina los requisitos de coincidencia de longitud between nets and differential pairs in xSignals. Para configurar la regla para comprobar la longitud de una red/par con la longitud de otra red/par, active la opción Group Matched Lengths opción.
• Una segunda regla de longitud coincidente de mayor prioridad que define los requisitos de coincidencia de longitud within-pair requisitos de coincidencia de longitud. Para configurar la regla para que compruebe la longitud de un miembro del par con respecto al otro miembro del par, active la opción Within Differential Pair Length opción.

Un buen enfoque para ajustar las longitudes de tales xSignals es:

1. Enrutar las redes y pares diferenciales de la xSignal.
2. Ajuste la longitud de las redes individuales mediante el Interactive Length Tuning comando.
3. Ajuste de longitud between los pares con el comando Interactive Differential Pair Length Tuning . La sintonización por longitud utiliza la longitud de señal más larga del par más largo como longitud objetivo, y sintoniza la red más larga del par a esta longitud.
4. Sintonizar la longitud de la red más corta within de cada par contra la otra red del par utilizando el comando Interactive Length Tuning comando.
5. Ahora puede utilizar el PCB Rules and Violations para comprobar la within-pair Regla(s) de Longitud de Red Coincidente(s). Para ello, seleccione Matched Net Lengths en la sección Rule Classes del panel, haga clic con el botón derecho en la regla Matched Length y seleccione el comando Run DRC Rule del menú contextual. Ajuste los acordeones de sintonización de red única si es necesario.
6. A continuación, utilice el PCB Rules and Violations para comprobar la(s) between-pair Regla(s) de Longitud de Red Emparejada, utilizando el proceso que se acaba de describir. Ajuste los acordeones de sintonización del par diferencial si es necesario.

Regla de Longitud

La regla de diseño Longitud se utiliza para garantizar que la longitud total enrutada está dentro del rango especificado. Esta regla se utiliza típicamente para asegurar que las redes de destino no son más largas que la longitud especificada, por ejemplo, para asegurar que se cumplirán los requisitos de temporización del circuito. La regla de longitud respeta las consultas de tipo xSignal indicadas anteriormente.

Regla de ruta de retorno

La regla de diseño Ruta de retorno comprueba si existe una ruta de retorno de señal continua en la capa de referencia designada por encima o por debajo de las señales a las que se dirige la regla. La ruta de retorno puede crearse a partir de rellenos, regiones y polígonos colocados en una capa de señal, o puede ser una capa plana.

Las capas del camino de retorno son las capas de referencia definidas en el Perfil de Impedancia seleccionado. Añada una nueva Return Path regla de diseño en la High Speed categoría de regla.

La imagen de abajo muestra una violación de la regla de ruta de retorno, donde el polígono de ruta de retorno xSignal tiene un agujero para que pase una vía.

Utilizando el panel de Reglas e Infracciones de PCB para localizar una infracción de la regla Return Path. ##

Cálculos precisos de longitud

Un requisito clave para definir reglas de diseño de alta velocidad es un cálculo preciso de las longitudes de las rutas. El enfoque tradicional para calcular la longitud de la señal es sumar la longitud de la línea central de todos los segmentos utilizados en una ruta, así como la distancia vertical debida a la altura de las vías, que originalmente se determinaba por el grosor de la placa.

Este enfoque no es adecuado para un diseño de alta velocidad por varias razones, entre ellas:

• Objetos apilados y superpuestos: un algoritmo que simplemente suma la longitud de la línea central de todos los objetos de una red no tiene en cuenta los objetos apilados o superpuestos.
• Trayectoria de ruta errante dentro de un objeto - a menudo hay objetos de ruta completamente dentro de una almohadilla o vía, lo que puede sumar falsamente a la longitud, como se muestra en la primera imagen a continuación. La segunda imagen muestra la forma correcta de calcular la longitud cuando un objeto de relleno forma parte de la ruta.
• Longitud de la vía - las vías ciegas y enterradas no atraviesan todas las capas de la placa, por lo que el grosor de la placa no es suficientemente preciso para determinar la longitud vertical. Debe utilizarse la altura real de la vía, teniendo en cuenta el grosor del cobre y del aislamiento que atraviesa la vía.

La calculadora de longitud del editor de PCB devuelve la longitud de vía más exacta posible.

El cálculo de la longitud se calcula con precisión a lo largo de la línea central de la vía más corta, como se muestra en estas dos imágenes.

Las longitudes exactas, basadas en las capas atravesadas y las dimensiones de apilamiento, se calculan para las vías. Imagen del panel PCB en modo Redes.