Progettazione della linea di trasmissione e del circuito stampato

I progetti digitali rientrano sostanzialmente in due categorie: bassa e alta velocita. La categoria "alta velocita" non significa necessariamente una frequenza di clock elevata. Piuttosto, si riferisce al tempo di salita del segnale durante la commutazione, che porta alla propagazione del comportamento delle onde su lunghe tracce PCB. Quando una traccia PCB diventa troppo lunga, deve essere progettata come una linea di trasmissione, non solo un semplice conduttore con resistenza CC.

Capire come progettare linee di trasmissione con impedenza controllata e larghezza di banda desiderata e un'abilita importante nella progettazione di PCB ad alta velocita, ma non e necessario eseguire tutti questi calcoli a mano. Altium Designer include una gamma di funzionalita per aiutare ad automatizzare queste importanti attivita nella progettazione ad alta velocita, ed e tutto accessibile all'interno dei tuoi strumenti di routing ad alta velocita standard. Continua a leggere per saperne di più sull'instradamento e sull'integrita del segnale per le linee di trasmissione per PCB digitali ad alta velocità.

ALTIUM DESIGNER^®

La migliore piattaforma di progettazione elettronica del settore per la progettazione di linee di trasmissione e analisi nel tuo circuito.

Se è il tuo primo salto nel design ad alta velocità, ci sono alcuni concetti di base da affrontare prima di creare il tuo primo layout digitale ad alta velocità. Progettare tracce PCB e capire quando mostrano il comportamento della linea di trasmissione sono fondamentali per l'instradamento di schede ad alta velocità e la creazione di un layout con integrità del segnale garantita. Se la scheda presenta problemi di integrità del segnale, potrebbe non funzionare correttamente e dovrà essere riprogettata.

Quando è necessario progettare le linee di trasmissione e le tracce PCB secondo importanti specifiche di bassa e alta velocità, prestare attenzione a queste linee guida di progettazione. Assicurati di utilizzare i migliori strumenti di routing del settore per automatizzare i processi di progettazione e layout per il tuo circuito stampato ad alta velocità.

Cosa succede nelle linee di trasmissione e nelle tracce PCB

Se sai che le tue tracce PCB mostreranno il comportamento della linea di trasmissione, allora la geometria delle tue tracce PCB deve essere attentamente progettata in modo che le tue tracce abbiano il valore di impedenza specifico come definito nel tuo standard di segnalazione ad alta velocità . Oltre all'impedenza, il crosstalk e le perdite devono essere mantenuti nel layout PCB per garantire l'integrità del segnale durante il funzionamento. La geometria della sezione trasversale delle tracce PCB, la lunghezza della traccia e la pila di strati influenzeranno tutte queste aree.

I parametri importanti che determinano l'impedenza delle tracce del PCB sono:

• Larghezza della traccia
• Peso del rame (spessore della traccia)
• Distanza dallo strato piano più vicino
• Costante dielettrica e permeabilità magnetica del materiale del substrato del PCB

Ciascuno di questi parametri deve essere scelto con attenzione per garantire i segnali le linee di trasmissione nel vostro PCB vedono l'impedenza corretta. L'obiettivo è prevenire i problemi di integrità del segnale che si verificano quando le tracce non hanno un'impedenza corretta, sono troppo lunghe o accoppiano troppo rumore.

Progettare lo stack di strati PCB per prevenire problemi di

integrità del segnale La prevenzione dei problemi di integrità del segnale che si verificano su linee di trasmissione progettate in modo errato inizia con la progettazione dello stackup corretto. Lo stack del tuo PCB conterrà la disposizione degli strati del piano e del segnale nel tuo PCB, e un piano di massa posizionato sotto le tracce del PCB determinerà la loro impedenza, la forza di accoppiamento ad altre tracce e l'immunità alle EMI.

Il layer stack manager di Altium Designerer consente di progettare lo stackup in modo da impostare l'impedenza richiesta per le linee di trasmissione. Non sarà necessario utilizzare un risolutore di campo esterno per determinare la geometria della traccia che fornisce un'impedenza controllata, tutto ciò di cui hai bisogno può essere trovato in Altium Designer.

• Le tue tracce PCB agiranno come linee di trasmissione una volta che la lunghezza della traccia è maggiore di una lunghezza critica.

  Ulteriori informazioni sulla lunghezza critica delle linee di trasmissione sul PCB.

• Tutti i substrati PCB mostrano una dispersione che deve essere considerata quando si progettano le linee di trasmissione per il layout del circuito stampato.

  Ulteriori informazioni sulla dispersione e su come influisce sui segnali digitali nel layout del PCB.

• Il layer stack manager in Altium Designer ti aiuta a progettare le tue tracce PCB per avere un'impedenza specifica. Una volta che le tracce PCB sono state instradate su una distanza sufficientemente lunga, Altium Designer garantisce che le linee di trasmissione abbiano l'impedenza richiesta.

  Ulteriori informazioni sull'utilizzo del gestore stack di livelli in Altium Designer per il controllo dell'impedenza.

Altium Designer semplifica la progettazione di linee di trasmissione con valori di impedenza specifici.

Instradamento e adattamento della lunghezza nei progetti PCB ad alta velocità

Una volta che le linee di trasmissione PCB sono state progettate con la giusta geometria e impedenza, è necessario utilizzare questo design per definire le tracce stampate tra i componenti sul circuito stampato. Le tracce PCB ad alta velocità devono essere instradate con la larghezza specificata per garantire il controllo dell'impedenza, ma potrebbe anche essere necessario abbinare la lunghezza dei gruppi di tracce per garantire che i segnali arrivino a destinazione entro un intervallo di tempo unitario richiesto.

I migliori strumenti di instradamento applicheranno automaticamente i vincoli di larghezza e lunghezza alle linee di trasmissione. Non dovrai misurare manualmente le lunghezze delle linee di trasmissione o impostare le larghezze delle tracce mentre instradi i segnali sulla tua scheda. Invece di controllare e applicare manualmente questi vincoli, utilizzare il miglior set di funzionalità di routing che si interfacciano direttamente con il progetto della linea di trasmissione a impedenza controllata.

Altium Designer include il miglior set di funzioni di instradamento per PCB ad alta velocità L'

instradamento controllato dall'impedenza e l'adattamento della lunghezza sono facili negli strumenti di progettazione PCB ad alta velocità di Altium Designer. Il motore di routing in Altium Designer prende le informazioni direttamente dallo stack di layer PCB per definire le larghezze delle tracce e la regolazione della lunghezza può essere applicata automaticamente alla scheda durante il routing. Solo Altium Designer fornisce queste funzionalità insieme agli altri strumenti di progettazione, aiutandoti a rimanere produttivo mentre crei layout di circuiti stampati avanzati.

• Le schede ROV subacquee possono essere in ceramica o PCB con anima metallica, che garantiranno un'elevata affidabilità e stabilità meccanica durante il funzionamento.

  Ulteriori informazioni sulla progettazione di circuiti stampati con materiali esotici.

• La tua scheda deve essere progettata per rispettare importanti regole DFM per garantire che possa essere inserita nei processi di produzione PCB standard.

  Ulteriori informazioni sul processo di produzione di PCB.

• Instradare correttamente le linee di trasmissione aiuterà a prevenire il crosstalk tra i segnali nel layout PCB ad alta velocità.

  Guarda un esempio di diafonia e accoppiamento su linee DDR4 ad alta velocità in un layout PCB Altium Designer.

I layout densi con segnali ad alta velocità avranno lunghe tracce che accoppiano il rumore tra loro. Altium Designer include la progettazione dello stack e gli strumenti di routing necessari per garantire l'integrità del segnale.

Usa le regole di progettazione per valutare il layout

Prima di poter preparare la scheda per la produzione, è meglio controllare il layout del PCB rispetto alle regole di progettazione per assicurarti che non esistano errori che potrebbero causare problemi di integrità del segnale. Sebbene i migliori strumenti di instradamento applichino i vincoli di progettazione della linea di trasmissione alle tracce durante la creazione del layout PCB, è meglio controllare l'intero layout per i giochi, le dimensioni dei fori e delle tracce, le collisioni dei componenti e altri vincoli elettrici.

Altium Designer ti offre queste funzionalità di progettazione basate su regole e molto altro ancora. Un software di progettazione basato su regole con un motore DRC online eseguirà questi controlli per te durante la creazione del layout PCB. È facile individuare, correggere e prevenire errori nei progetti dei circuiti stampati durante la creazione del layout.

Caratteristiche complete di progettazione e produzione in Altium Designer

Una volta terminato il progetto, il set completo di funzionalità di progettazione di circuiti stampati di Altium Designer ti aiuterà a generare rapidamente la documentazione per il tuo produttore. Invece di utilizzare software di terze parti, Altium Designer prenderà i dati direttamente dal layout PCB e genererà automaticamente i risultati di produzione. Nessun'altra piattaforma software per la progettazione di PCB rende così facile inserire un nuovo progetto nella produzione su vasta scala.

• Il motore di progettazione basato su regole di Altium Designer unifica tutte le funzionalità di progettazione e layout in un unico programma e ti aiuta a rimanere produttivo.

  Ulteriori informazioni sull'ambiente unificato di Altium Designer.

• La versione più recente di Altium Designer include un risolutore di campo integrato che garantisce che i progetti delle linee di trasmissione abbiano l'impedenza corretta.

  Ulteriori informazioni sul risolutore di campi integrato di Simberian in Altium Designer.

• Puoi archiviare, condividere e accedere ai tuoi dati di progettazione ad alta velocità con la piattaforma Altium 365, l'unica piattaforma del settore basata su cloud per la collaborazione nella progettazione di PCB.

  Ulteriori informazioni sulla gestione e condivisione dei dati di progettazione con Altium 365.

Crea i tuoi PCB ad alta velocità con il set completo di funzionalità di progettazione in Altium Designer

Quando devi progettare linee di trasmissione e tracce PCB per qualsiasi applicazione elettronica, utilizza il miglior set di funzionalità di layout, instradamento, approvvigionamento e fabbricazione del settore. Quando passerai ad Altium Designer troverai tutte queste caratteristiche critiche per la progettazione di circuiti stampati e molto altro ancora.

Altium Designer su Altium 365 offre un'integrazione senza precedenti per l'industria elettronica fino ad ora relegata nel mondo dello sviluppo software, consentendo ai progettisti di lavorare da casa e raggiungere livelli di efficienza senza precedenti.

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