차동 페어 라우팅

개요

이 문서에서는 Altium Designer의 Differential Pair 라우팅 작동 방식과 Signal 무결성 측면에서의 중요성, 그리고 설계 흐름 전반에서 Differential Pair를 정의, 전송, 확인 및 관리하는 방법을 설명합니다. 차동 신호 방식의 실질적인 설계 목표, 길이 및 임피던스 정합을 위한 주요 라우팅 고려 사항, 그리고 PCB 규칙 및 제약 조건 Editor 대화 상자 또는 제약 조건 관리자를 사용하는 두 가지 설정 방법을 다룹니다. 이를 통해 Schematic 캡처부터 PCB Editor에 이르기까지 Differential Pair가 어떻게 생성되고 처리되는지 이해할 수 있습니다. Altium Designer에서 Differential Pair를 설정하고 사용하는 방법을 더 명확하게 알고 싶다면, 이 문서를 통해 기본 방향을 잡고 자신 있게 다음 단계로 나아갈 수 있습니다.

- Differential Pair 라우팅의 핵심 목적과 Signal 품질을 유지하는 데 도움이 되는 주요 라우팅 우선순위를 알아봅니다.
- 설계 캡처 과정에서 Schematic 지시문과 Net 이름 지정 또는 제약 조건 관리자를 사용하여 Differential Pair를 정의하는 방법을 살펴봅니다.
- Differential Pair가 PCB로 전송되는 방식과 PCB Editor의 Differential Pair Editor 모드에서 관리되는 방식을 이해합니다.
AI로 더 깊이 알아보기:

Explanatory diagram showing how differential signaling works

차동 신호 시스템은 밀접하게 결합된 한 쌍의 전송 매체를 통해 신호를 전송하는 시스템으로, 한쪽은 신호를 전달하고 다른 쪽은 크기는 같지만 극성이 반대인 신호를 전달합니다. 차동 신호 방식은 신호 소스의 로직 기준 접지를 부하의 로직 기준 접지에 제대로 연결할 수 없는 상황에 대응하기 위해 개발되었습니다. 차동 신호 방식의 장점은 전자 제품에서 가장 흔히 발생하는 간섭인 공통 모드 전기적 노이즈에 본질적으로 강하다는 것입니다. 또 다른 장점은 신호 쌍에서 발생하는 전자기 간섭(EMI)을 최소화한다는 것입니다.

Differential Pair PCB 라우팅

Differential Pair PCB 라우팅은 인쇄 회로 기판 전체에 차동 신호(크기가 같고 극성이 반대인 신호)를 전달할 수 있는 균형 잡힌 전송 시스템을 구현하는 설계 기법입니다. 일반적으로 이러한 차동 라우팅은 커넥터 및 케이블과 같은 외부 차동 전송 시스템에 연결됩니다.

Example of differential routing on a PCB

꼬임쌍 차동 케이블에서 달성되는 결합률은 99%를 넘을 수 있지만, Differential Pair 라우팅에서 달성되는 결합률은 일반적으로 50% 미만이라는 점에 유의해야 합니다. 현재 전문가들은 PCB 라우팅 작업의 목적이 단순히 특정 차동 임피던스를 달성하는 데 있는 것이 아니라, 외부 케이블에서 전달되는 차동 신호가 타겟 컴포넌트에 양호한 상태로 도달하도록 하는 데 초점을 맞춰야 한다고 보고 있습니다.

업계의 저명한 고속 PCB 설계 전문가인 Lee Ritchey에 따르면, 성공적인 차동 신호 전송을 위해서는 다음 사항이 필요합니다.

  • 라우팅되는 각 신호의 임피던스를 입력 차동 케이블 임피던스의 절반으로 설정합니다.

  • 두 신호선 각각을 수신단에서 해당 선의 특성 임피던스로 적절하게 종단합니다.

  • 두 선의 길이는 설계에 사용되는 로직 제품군과 회로 주파수의 허용 오차 범위 내에서 같아야 합니다. 타이밍을 유지하는 데 주안점을 두고, 설계의 스큐 허용 한도를 충족하도록 길이를 맞춰야 합니다. 예를 들어 USB 3.x의 경우 길이 불일치는 10mil을 초과하지 않아야 합니다.

  • 두 신호를 나란히 라우팅하는 이점을 활용하여 길이가 일치하는 고품질 라우팅을 구현합니다. 필요한 경우 장애물을 우회하기 위해 두 선을 분리하여 라우팅해도 됩니다.

  • 신호 임피던스가 유지되는 한 레이어를 변경해도 됩니다.

자세한 내용은 https://speedingedge.com/home/related-articles/에서 제공하는 Lee W. Ritchey의 문서 Differential Signaling Doesn't Require Differential Impedance를 참조하세요.

설계 캡처 중 Differential Pair 정의

설계 캡처 중 Differential Pair를 정의하는 방식은 프로젝트의 설계 제약 조건을 구현하려는 방식에 따라 달라집니다. Altium Designer는 두 가지 방식을 지원합니다. 첫 번째는 PCB Editor에서 제약 조건을 PCB 설계 규칙으로 정의하는 것입니다. 두 번째는 스프레드시트와 유사한 인터페이스인 제약 조건 Manager를 사용하여 설계 캡처 단계부터 여러 제약 조건을 정의하는 것입니다.

설계 요구 사항을 정의하는 방식, 즉 Constraint Manager을 사용하거나 Design Rules으로 정의하는 방식은 프로젝트를 생성할 때 Create Project 대화 상자의 Constraint Management 옵션을 설정하여 선택합니다. 제약 조건 Manager를 사용하여 설계 요구 사항 정의에 대해 자세히 알아보세요. 또는 설계 규칙 정의, 적용 범위 지정 및 관리에 대해 자세히 알아보세요. 또한 설계 규칙 기반 프로젝트를 제약 조건 Manager로 전환하는 단방향 전환도 지원됩니다.

PCB에서 차동 쌍 확인 및 관리하기

PCB panel in Differential Pair Editor mode

PCB Editor에서는 Differential Pairs Editor 모드의 PCB Panel에서 차동 쌍 정의를 확인하고 관리합니다.

Differential Pairs Editor 모드에서는 Panel의 세 가지 주요 영역을 사용하여 현재 PCB 설계의 차동 쌍을 검토하고 관리합니다.

  1. Differential Pair Classes – 이 보드에 현재 정의된 모든 차동 쌍 클래스의 목록입니다. USB3_85 클래스가 선택되어 있습니다. 클래스를 편집하려면 두 번 클릭하고, 새 클래스를 정의하려면 마우스 오른쪽 버튼을 클릭합니다. 차동 쌍 클래스는 선택적으로 사용할 수 있는 설계 관리 기능입니다.

  2. Differential Pairs – 현재 선택된 차동 쌍 클래스(Panel의 첫 번째 영역)에 속한 모든 차동 쌍입니다. 예제 이미지에서는 USB3_D 차동 쌍이 선택되어 있습니다.

  3. Nets – 현재 선택된 차동 쌍을 구성하는 음극 및 양극 Net입니다. 이 쌍의 Net은 USB3_D_N 및 USB3_D_P입니다. 각 쌍 구성원의 Net 이름 옆에 표시되는 - 및 + 는 해당 구성원이 쌍의 양극인지 음극인지를 나타내는 시스템 플래그입니다. 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하면 Panel의 이 섹션에 표시할 열을 지정할 수 있습니다(). 아래에 각 열의 정의가 나와 있습니다. 

PCB Panel에서 차동 쌍 작업하기

Manually creating a new pair PCB Editor에서 새 차동 쌍 객체를 직접 수동으로 생성하려면 PCB Panel의 Differential Pair 영역에서 Add 버튼을 클릭합니다(). Differential Pair 대화 상자가 열리면(Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair) 양극 및 음극 Net에 사용할 기존 Net을 각각 선택하고 쌍의 이름을 지정한 다음 OK를 클릭합니다. 선택 가능한 Net만 목록에 표시되며, 현재 기존 차동 쌍의 일부로 정의된 Net은 목록에 표시되지 않습니다.
Edit a pair definition 기존 쌍을 편집하려면 PCB Panel의 Differential Pair 영역에서 이름을 두 번 클릭하거나, 해당 이름을 선택한 후 Edit 버튼을 클릭합니다().
Delete a pair 기존 차동 쌍을 삭제하려면 해당 항목을 선택하고 Panel의 Delete 버튼을 클릭합니다().
Creating pairs from the design nets 일관된 명명 규칙을 사용하는 Net을 쌍으로 구성하는 경우(즉, 공통 접두사와 TX0_P 및 TX0_N 같은 일관된 양극/음극 접미사가 있는 경우) Create Differential Pairs From Nets 대화 상자를 사용할 수 있습니다(Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair). PCB Panel에서 Create From Nets 버튼을 클릭하여(Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair) 대화 상자를 엽니다. 대화 상자 상단의 필터 설정에 부합하는 모든 기존 Net이 자동으로 나열됩니다. 필터 설정을 구성하고 필요한 경우 차동 쌍 클래스를 지정합니다. 제안된 쌍 중 필요하지 않은 쌍은 Create 확인란의 선택을 해제합니다.
Creating pairs using the wizard Rule Wizard 버튼을 클릭하면() Differential Pair Rule Wizard가 실행됩니다. 이에 대한 설명은 이 페이지의 뒷부분에 나와 있습니다.
Create a differential pair class in the panel 새 차동 쌍 클래스를 생성하려면 Panel의 Differential Pair Classes 영역에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 컨텍스트 메뉴에서 Add Class를 선택합니다(). Edit<ObjectKind>Class 대화 상자가 열리면 클래스 이름을 입력하고 구성원을 추가할 수 있습니다.
Edit a differential pair class 기존 클래스를 두 번 클릭하면 Edit<ObjectKind>Class 대화 상자가 열리며, 여기서 이름을 편집하거나 구성원을 추가/제거할 수 있습니다.
Manage classes in the Object Class Explorer 차동 쌍 클래스를 포함한 모든 클래스를 완전히 제어하고 편집하려면 Design » Classes 명령을 선택하여 Object Class Explorer 대화 상자를 엽니다 (). PCB Editor에서 클래스 정의하기에 대해 자세히 알아보세요.

설계 제약 조건

Altium Designer에서는 설계에 배치된 객체의 속성이 설계 제약 조건에 의해 제어됩니다. 제약 조건은 라우팅 시의 너비, 차동 쌍 라우팅 시 쌍을 이루는 두 구성원 사이의 간격 등 생성 도구의 동작을 지정하는 데 사용됩니다. 또한 설계 규칙 검증 중에 배치된 객체가 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데도 사용됩니다.

앞서 설명했듯이 설계 제약 조건은 Constraint Manager를 통해 정의하거나 PCB 설계 규칙으로 정의합니다. 두 방식은 제약 조건을 생성하고 관리하는 접근 방식이 다르지만, Constraint Manager와 PCB 규칙에서 사용할 수 있는 제약 조건의 집합은 동일하며, 설계 제약 조건을 적용할 객체를 지정하는 기본 방식도 동일합니다.

사용자 인터페이스 이면에서 Altium Designer는 쿼리 시스템으로 구동되는 필터링 엔진을 사용하여 설계 제약 조건이 적용될 객체를 지정합니다. 쿼리 시스템은 IsComponent('U1') 또는 InAnyDifferentialPair과 같은 쿼리 함수를 사용하여 객체를 식별합니다. 필요한 객체를 지정하기 위한 쿼리를 생성하는 과정을 설계 제약 조건의 setting the scope이라고 합니다. 제약 조건의 적용 범위를 지정하는 대부분의 위치에서는 드롭다운 목록에서 옵션을 선택하면 PCB 편집기가 이를 적절한 쿼리로 변환합니다. all nets (except pairs) under this BGA과 같이 더 구체적인 제약 조건의 경우에는 적절한 쿼리 함수를 사용하여 쿼리를 구성해야 합니다. 예를 들면 WithinRoom('RoomDefinition_BGA') and Not InAnyDifferentialPair입니다. 

규칙 기반 프로젝트에서는 아래 세 번째 슬라이드와 같이 제약 조건의 Object Matches 범위를 Custom Query로 전환하여(PCB Rules and Constraint Editor에서) 모든 제약 조건의 쿼리를 확인할 수 있습니다. Constraint Manager- 기반 프로젝트에서는 PCB 편집기에서 Constraint Manager을 열고 All Rules로 전환하여 제약 조건에 사용되는 쿼리를 표시합니다().

설명을 간소화하기 위해 이 페이지의 나머지 부분에서는 규칙 대신 제약 조건이라는 용어를 사용합니다. 소프트웨어를 보여 주는 이미지에는 Constraint Manager 및 PCB Rules and Constraints Editor이 함께 사용되며, UI 방식이 크게 다른 경우에는 두 이미지가 모두 표시됩니다.

Constraint Manager에서는 스프레드시트와 유사한 인터페이스에서 제약 조건을 정의합니다. 열을 클릭하면 하단에 제약 조건의 세부 정보가 표시됩니다. 

설계 규칙 기반 방식에서는 일반적인 적용 범위 옵션을 드롭다운으로 설정합니다. 드롭다운에서 선택하면 내부적으로 쿼리가 자동 생성됩니다. PCB Rules and Constraint Editor에서는 적용 범위를 Custom Query로 전환하여 쿼리를 표시할 수 있습니다.

Constraint Manager와 설계 규칙 방식 모두에서 더 복잡한 제약 조건 적용 범위를 지정하려면 쿼리를 작성해야 합니다. 표시된 설계 규칙 예시는 차동 쌍 라우팅에 다음과 같은 제약 조건을 적용합니다. 100R_FPGA 클래스에 속하고 룸 RoomDefinition_BGA 내에 있는 모든 차동 쌍은 임피던스 프로파일 D100(BGA)를 사용하여 라우팅해야 합니다.

 

쿼리 언어에 대해 자세히 알아보세요.

설계 제약 조건의 적용 범위 설정

설계 규칙의 적용 범위는 해당 규칙을 적용할 객체 집합을 정의합니다. 차동 쌍도 객체이므로 다음 예시와 같은 쿼리를 사용할 수 있습니다.

Differential Pair를 지정하는 쿼리 키워드

InAnyDifferentialPair 객체가 차동 쌍에 속하는지 확인합니다.
InDifferentialPair('D_V_TX1') 이름이 D_V_TX1인 차동 쌍의 두 네트를 모두 대상으로 지정합니다.
InDifferentialPairClass('ROCKET_IO_LINES') 이름이 ROCKET_IO_LINES인 차동 쌍 클래스에 속하는 모든 쌍의 모든 네트를 대상으로 지정합니다.
(IsDifferentialPair And (Name = 'D_V_TX1')) 이름이 D_V_TX1인 차동 쌍 객체를 대상으로 지정합니다.
(IsDifferentialPair And (Name Like 'D*')) 이름이 D 문자로 시작하는 모든 차동 쌍 객체를 대상으로 지정합니다.

사용 가능한 PCB 쿼리 함수에 대해 자세히 알아보세요.

Differential Pair 라우팅 제약 조건

차동 쌍 라우팅의 핵심 목표는 쌍의 각 네트를 권장 너비로 라우팅하면서 두 네트 사이에 권장 간격을 유지하는 것입니다. 아래 예시 이미지는 모든 차동 쌍에 대해 이를 설정하는 방법을 보여 줍니다. 첫 번째 이미지는 Constraint Manager을 사용하고, 두 번째 이미지는 PCB Rules and Constraints Editor을 사용합니다. 너비와 간격은 숫자 값으로 정의합니다. 또는 아래와 같이 Layer Stack Manager에서 차동 쌍 임피던스 프로파일을 정의하고 제약 조건에서 해당 프로파일을 선택할 수 있습니다. 이 페이지에서는 제약 조건의 주요 요소를 요약하여 설명합니다. 제약 조건에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 참조하세요.

차동 쌍 라우팅을 위한 제약 조건을 설정합니다. 이 예시에서는 타겟 PCB 파일 DifferentialPair_CM.PCBDOC가 선택되어 있으며, 해당 PCB에 정의된 임피던스 프로파일 D100(D100)도 선택되어 있습니다. 이렇게 하면 권장 라우팅 너비와 간격이 자동으로 설정됩니다.

설계 규칙 방식을 사용하는 경우에는 Differential Pair 라우팅 제약 조건을 설정합니다. 정의된 임피던스 프로파일을 사용하는 옵션도 활성화되어 있으며, D100(D100) 프로파일이 선택되어 있습니다.

 

Differential Pair에 제약 조건 적용

Measurement units 단위는 기본적으로 보드 단위를 따릅니다. 현재 보고 있는 대화상자 또는 편집 창에서 Ctrl+Q 단축키를 사용하여 영국식 단위와 미터법 단위 사이를 전환할 수 있습니다. Constraint Manager에서는 Tools 메뉴를 통해서도 단위를 전환할 수 있습니다.
Routing width 최소, 권장 및 최대 너비를 숫자 값으로 입력합니다. 대화형 차동 쌍 라우팅 중에는 3 단축키를 사용하여 이 설정들을 순환 전환할 수 있습니다. 현재 상태는 상태 표시줄과 헤드업 디스플레이에 표시됩니다. 
Gap between nets in the pair 최소, 권장 및 최대 간격을 숫자 값으로 입력합니다. 대화형 차동 쌍 라우팅 중에는 Shift+6 단축키를 사용하여 이 설정들을 순환 전환할 수 있습니다. 현재 상태는 상태 표시줄과 헤드업 디스플레이에 표시됩니다. 
How the Gap is checked 대화형 Differential Pair 라우팅 도구는 라우팅 중 트랙 세그먼트를 배치할 때 권장 간격 값을 사용합니다. 그러나 all 전기적 객체 사이의 거리는 해당 클리어런스 제약 조건에 따라 검사됩니다. Design Rules 대화상자에서는 이를 별도의 설계 제약 조건으로 설정합니다(). Constraint Manager에서는 차동 쌍 라우팅 속성과 동일한 그리드에서 클리어런스를 정의할 수 있습니다().
Settings based on an Impedance profile 

이 방식을 사용하려면 Layer Stack Manager에서 임피던스 프로파일이 설정되어 있어야 합니다. 정의된 임피던스 프로파일이 있으면 Constraint Manager(위의 첫 번째 이미지) 또는 규칙 대화상자(위의 두 번째 이미지)에서 프로파일을 선택할 수 있습니다. 임피던스 프로파일 설정에 대해 자세히 알아보세요.

Differential Pair 라우팅 제약 조건에 대해 자세히 알아보세요.

Differential Pair 라우팅

Differential Pair는 쌍으로 라우팅됩니다. 즉, 두 Net을 동시에 라우팅합니다. Differential Pair를 라우팅하려면 Route 메뉴 또는 Active Bar에서 Interactive Differential Pair Routing을 선택합니다. 쌍에 속한 Net 중 하나를 선택하라는 메시지가 표시되면, 어느 Net이든 클릭하여 라우팅을 시작합니다. 시스템이 다른 Trace도 자동으로 선택하므로 쌍의 양극 Trace와 음극 Trace 중 어느 것을 선택해도 상관없습니다. 아래 동영상은 Differential Pair 라우팅의 간단한 예를 보여줍니다.

Differential Pair 라우팅 중에는 다음 기능을 사용할 수 있습니다.

 
 
 
 
 

Differential Pair 라우팅

Configuring the router

라우팅 중에 대화형 Differential Pair 라우팅 설정을 변경하려면 Tab을 눌러 Properties Panel을 표시합니다. 라우팅이 일시 중지되고 커서가 라우팅에서 해제되면 Panel의 옵션을 변경할 수 있습니다. 라우팅으로 돌아가려면  버튼을 클릭하거나 Esc을 누릅니다.  Properties Panel에는 네 개의 섹션이 있습니다. 다음 링크에서 각 섹션에 대해 자세히 알아보세요. Differential Pair 정보, 속성, 대화형 라우팅 옵션 및 Rule.

How the routing reacts to existing objects

이는 Conflict Resolution Mode의 현재 설정 (우회, 밀기, 밀착 및 밀기, 첫 번째 장애물에서 중지, 장애물 무시)에 따라 결정됩니다. 현재 충돌 해결 모드는 라우팅 또는 슬라이딩 중에 상태 표시줄 (), 헤드업 디스플레이 () 및 Properties Panel에 표시됩니다. 사용 가능한 충돌 해결 라우팅 모드를 순환하려면 Shift+R을 누릅니다.

대화형 라우팅 중 충돌 해결 모드에 대해 자세히 알아보세요.

The shape of the corners

Differential Pair 대화형 라우팅 중에 코너를 구성하는 Track과 Arc가 만드는 형태를 corner style라고 합니다. 대각선 코너가 가장 일반적이지만 Arc를 배치하여 만드는 곡선 코너도 널리 사용됩니다. 사용 가능한 코너 스타일은 5개이며, 이 중 4개에는 코너 방향 하위 모드도 있습니다.

  • 라우팅 중에 Shift+Spacebar을 눌러 코너 스타일을 순환할 수 있습니다. 현재 스타일은 상태 표시줄() 및 헤드업 디스플레이에 표시됩니다.

  • 또는 Tab을 눌러 Properties Panel을 열고 그곳에서 코너 스타일을 변경할 수 있습니다 ().

  • 코너 방향을 전환하려면 Spacebar을 누릅니다.

  • any angle 코너 스타일을 사용하여 쌍을 라우팅할 때 Shift을 길게 누르면 접선 Arc를 사용하여 Differential Pair를 라우팅할 수 있습니다. 이렇게 하면 기존 곡선을 따라 라우팅 경로의 형태가 만들어집니다.

  • arc in corner 모드에서 , 키를 누르면 최대 Arc 반지름이 줄어들고 . 키를 누르면 최대 Arc 반지름이 늘어납니다(Shift을 길게 누르면 변경 속도가 10배 빨라집니다). 커서를 움직여 Arc 크기를 대화형으로 변경할 수도 있습니다. 이 설정은 허용되는 최대 Arc 반지름을 정의하며, 라우팅 중 상태 표시줄에 표시됩니다.

Controlling the routing width and pair gap 

Differential Pair 대화형 라우팅 중에는 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 3을 눌러 사용 가능한 라우팅 너비(User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max)를 순환합니다. 현재 선택 항목은 상태 표시줄과 헤드업 디스플레이에 표시됩니다.

  • Shift+6을 눌러 사용 가능한 간격(User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max)을 순환합니다. 현재 선택 항목은 상태 표시줄과 헤드업 디스플레이에 표시됩니다.

Placing the hatched track segments 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하여 제안된 모든 Track/Arc 세그먼트(해칭으로 표시됨)를 배치합니다.
Unwind the placed routing Backspace 키를 눌러 마지막으로 배치한 꼭짓점을 제거합니다.
Switch layers and insert a via pair

라우팅 중에 레이어를 변경하려면 Ctrl+Shift+Wheel Scroll 단축키 조합을 사용하거나 숫자 키패드의 * 키를 누른 다음, 다음을 수행합니다( ):

  • 4을 눌러 사용 가능한 비아 크기(X-Y 평면)를 User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max 순으로 전환합니다. 현재 선택 항목은 상태 표시줄과 헤드업 디스플레이에 표시됩니다.

  • 레이어 변경 중에 5을 눌러 staggered 및 perpendicular 비아 패턴 간에 전환하거나, 커서를 움직여 패턴을 전환합니다.

  • 6을 눌러 사용 가능한 비아 스택(Z 평면의 비아 범위)을 순환하거나, 8를 눌러 선택 목록을 표시합니다(인터랙티브 라우팅 중 배치되는 비아 제어에 대해 자세히 알아보기).

Displaying the available clearance 해당 간격으로 라우팅이 통과하지 못하는 이유가 궁금하신가요? 이를 확인하려면 라우팅 중에 Ctrl+W을 눌러 클리어런스 경계를 동적으로 표시합니다. 기존 객체와 해당 클리어런스 Rule에 의해 정의되는 진입 불가 클리어런스 영역이 음영 처리된 폴리곤으로 표시됩니다(). Ctrl+W을 누르면 이 기능이 다시 꺼집니다.
Panel – Differential Pair Information

라우팅 중인 Differential Pair의 이름과 Differential Pair 클래스(해당 Pair가 클래스에 속한 경우)를 자세히 표시합니다. 또한 Pair에 있는 각 Net의 Signal 길이와 지연도 표시하며, 이 정보는 라우팅 중 클릭할 때마다 업데이트됩니다. Panel의 파란색 텍스트는 링크입니다. 라우팅 중에 Tab을 눌러 Panel에 액세스합니다().

Differential Pair Panel 정보에 대해 자세히 알아보세요.

Panel – Properties

Differential Pair 라우팅 중에는 Properties Panel의 Routing Properties 섹션에서 배선 객체의 속성을 편집할 수 있습니다.

Differential Pair의 Properties 패널 정보에 대해 자세히 알아보세요.

Panel – Interactive Routing Options

 

Differential Pair의 라우팅 옵션 Panel 정보에 대해 자세히 알아보세요.

Panel – Rules

라우팅 중인 Pair에 적용되는 라우팅 너비 및 라우팅 비아 스타일 설계 제약 조건을 표시합니다().

Differential Pair의 Rule Panel 정보에 대해 자세히 알아보세요.

Get help on shortcuts Shift+F1을 눌러 명령 실행 중 사용 가능한 모든 단축키를 표시합니다.

Improving the Quality of the Routing

PCB Editor에는 기존 라우팅의 품질을 개선하는 강력한 도구가 포함되어 있습니다. 이러한 도구는 Glossing 및 Retracing이라고 하며, 둘 다 Route 메뉴에서 사용할 수 있습니다.

  • Gloss - Trace 형상 개선에 중점을 두어 코너 수를 줄이고 전체 라우트 길이를 단축합니다. Gloss는 기존 Trace 폭과 차동 쌍 간격을 유지합니다. Glossing은 Preferences 대화 상자의 PCB - Interactive Routing 페이지에서 구성한 현재 Gloss Effort (Routed) 설정을 따릅니다.

    라우팅 중 Glossing에 대해 자세히 알아보세요.

  • Retrace - 전체 형상이 만족스럽다고 가정하고, 대신 라우팅이 설계 Rule을 충족하는지 확인하는 데 중점을 둡니다. Gloss는 기존 Trace 폭과 쌍 간격을 유지하는 반면, Retrace는 이를 기본 설정값(Preferred)으로 변경합니다. Retrace는 Differential Pair 라우팅 설계 Rule이 변경되어 해당 변경 사항을 기존 라우팅에 적용해야 할 때 매우 유용한 도구입니다.

    기존 라우트의 Glossing 및 Retracing에 대해 자세히 알아보세요.

  • Interactive Differential Pair Routing 도구는 쌍 결합에 높은 우선순위를 부여하므로, SMD To Corner 및 SMD Entry 설계 Rule이 예상대로 작동하지 않을 수 있습니다. 차동 쌍 라우팅 시 이러한 Rule을 엄격히 준수해야 한다면 Quick Differential Pair 라우팅 도구를 사용하세요.

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    임의 각도 차동 쌍 라우팅의 현재 제한 사항은 다음과 같습니다.

    • 설계 제약 조건이 변경되는 룸 경계를 통과하는 라우팅은 현재 지원되지 않습니다. 라우팅은 동일한 제약 조건이 적용된 상태로 계속됩니다.

    • SMD Entry 설계 제약 조건은 현재 지원되지 않습니다.

  • 임의 각도 차동 쌍에서 자동 루프 제거가 지원됩니다. 이 기능은 Open Beta 단계이며, 고급 설정 대화 상자에서 Legacy.PCB.Routing.LoopRemoval 옵션을 비활성화하면 사용할 수 있습니다.

Differential Pair 라우팅을 대화형으로 수정하기

라우팅 중에는 기존 라우팅의 일부를 변경해야 하는 경우가 많습니다. Track 세그먼트나 비아를 클릭하고 드래그하는 제도 방식으로 라우팅을 변경할 수 있으며, 이를 interactive sliding(이)라고 합니다. 슬라이딩 중에 쌍을 이루는 요소를 식별하기 위해 coupling 개념이 사용됩니다. 슬라이딩 중에는 Properties Panel에 대화형 슬라이딩 제어 항목이 표시됩니다(). 슬라이딩 중 대화형 라우팅 엔진은 해당 설계 제약 조건을 준수하면서 라우팅 품질을 유지하려고 시도합니다. 슬라이딩 과정에 영향을 주는 주요 기능에는 routing conflict resolution mode(장애물에 대한 반응), gloss strength(결과를 정리하는 수준), hugging(라우트가 장애물을 얼마나 가깝게 감싸는지와 코너가 형성되는 방식)이 있습니다.

경우에 따라 Differential Pair의 경로를 다시 라우팅하는 편이 더 쉬울 수 있습니다. 대화형 라우팅 엔진은 Loop Removal(이)라는 기능을 통해 이를 지원합니다. 이 기능은 대화형 라우팅 과정을 모니터링하고, 기존 경로와 병렬로 새 경로가 라우팅된 것을 감지하면 더 이상 필요하지 않은 기존 세그먼트를 자동으로 제거합니다. Differential Pair의 경로를 다시 라우팅하려면 Route » Interactive Differential Pair Routing 명령을 선택하고 기존 라우팅의 아무 위치나 클릭하여 새 경로를 라우팅한 다음, 필요한 지점에서 기존 라우팅에 다시 연결합니다. 소프트웨어는 기존 경로와 새 경로 사이에 형성된 루프를 식별하며, 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하거나 Esc을(를) 눌러 라우팅을 종료하면 불필요한 비아를 포함한 중복 세그먼트가 자동으로 제거됩니다.

재라우팅과 슬라이딩을 조합하여 기존 Differential Pair 라우팅을 수정합니다.

Differential Pair 라우팅 수정

Sliding (dragging) the pair

페어 Net 중 하나의 Track 세그먼트를 클릭한 채 마우스를 움직여 페어 라우팅의 슬라이딩을 시작합니다( ). 커서 이동에 따라 인터랙티브 라우터가 라우팅을 변경하는 방식은 Properties 패널의 현재 속성 설정에 따라 달라집니다(). Tab 키를 누르면 슬라이딩을 일시 중지하고 패널에서 설정을 변경할 수 있습니다. 슬라이딩 옵션은 보드에서 사용하는 라우팅 스타일에 맞아야 합니다. 예를 들어, 라우팅에 대각선 코너가 있다면 Hugging Style 설정은 45 Degree 이어야 합니다. 슬라이딩 중에 Shift+Spacebar 단축키를 누르면 Hugging Style 모드를 차례로 전환할 수 있습니다.

Differential Pair의 구성 요소를 식별하기 위해 coupling 개념을 사용합니다. 소프트웨어가 Differential Pair에 속한 객체를 인식하면, 인터랙티브 슬라이딩() 또는 인터랙티브 비아 드래그() 중에 Properties 패널에서 Keep Coupled 옵션이 활성화되어 있는 경우 페어의 상대 Track 또는 비아도 함께 드래그하려고 시도합니다.

상대 객체가 결합되어 있는지 확인하기 위해 소프트웨어는 다음 조건을 검사합니다.

  • 비아 페어의 경우 - 해당 페어에 속하고, 서로의 거리가 다음 값보다 가까워야 합니다. 2 * Preferred Gap

  • Track 페어의 경우 - 해당 페어에 속하고, 같은 레이어에 있으며, 서로의 간격이 다음 값을 넘지 않아야 합니다. Preferred Gap

What you snap to during sliding

슬라이딩 중인 라우팅은 현재 Snap Grid에 맞춰질 뿐 아니라 객체 Snap 설정, 레이어 Snap 설정, Snap 가이드 및 축 Snap 설정의 활성화 여부에 따라 다른 객체에도 Snap될 수 있습니다. 슬라이딩 중에 Ctrl+E 키를 누르면 이러한 설정을 수정할 수 있습니다. 인터랙티브 슬라이딩 중에 Snap을 일시적으로 억제하려면 Ctrl 키를 누르고 있으세요.

커서 Snap 동작에 대해 자세히 알아보세요.

How the sliding routes are glossed

슬라이딩 중에 이동하는 Track의 형태가 변경되는 정도는 현재 Gloss Effort (Routed) 설정으로 제어됩니다. 슬라이딩 중에 Ctrl+Shift+G 단축키를 누르면 모드를 차례로 전환할 수 있습니다. 인터랙티브 슬라이딩 중에는 라우팅을 재배치하려는 설계자의 작업을 글로싱 엔진이 방해하지 않도록 글로싱 수준이 자동으로 Weak(으)로 낮아집니다. 그래도 라우팅이 원하는 방식으로 슬라이딩되지 않으면 Gloss Effort (Routed) 설정을 Off(으)로 변경해 보세요.

글로싱 강도(라우팅 대상) 설정에 대해 자세히 알아보세요.

How the sliding route responds to existing objects

슬라이딩 중에는 Routing Conflict Resolution 모드(Ignore, Push, HugNPush) 중 하나가 적용됩니다(). Track 세그먼트를 드래그하면서 Shift+R 키를 누르면 모드를 차례로 전환할 수 있습니다.

충돌 해결 모드 설정에 대해 자세히 알아보세요.

How neighboring routes are impacted

이동하는 Track이 인접 라우팅에 미치는 영향은 현재 Gloss Effort (Neighbor) 설정으로 제어됩니다(). 슬라이딩 중에 Tab 키를 눌러 설정을 변경할 수 있습니다.

글로싱 강도(인접 라우팅) 설정에 대해 자세히 알아보세요.

Hugging - how glossing wraps around other objects and forms corners

글로싱 엔진이 다른 객체를 따라 라우팅을 감싸고 코너를 형성하는 방식을 hugging(이)라고 합니다. 사용 가능한 허깅 스타일 설정은 다음과 같습니다.

  • 45 Degree – 항상 직교/대각선 직선 세그먼트를 사용하여 코너를 만듭니다(기존의 직교/대각선 라우팅 동작에는 이 모드를 사용하세요).

  • Mixed – 이동하거나 밀어붙이는 대상 객체가 직선이면 직선 Track 세그먼트를 사용하고, 곡선이면 원호를 사용합니다.

  • Rounded – 글로싱이 적용되는 각 꼭짓점에 원호를 사용합니다. 스네이크 라우팅을 하거나 글로싱 중에 원호와 임의 각도 라우팅을 함께 사용하려면 이 모드를 사용하세요(인터랙티브 라우팅 및 수동 글로싱 시).

허깅 스타일 설정에 대해 자세히 알아보세요.

Controlling Loop Removal

기존 페어를 다시 라우팅하면 루프 제거가 적용됩니다. 루프 제거는 기본적으로 켜져 있으며() 모든 Net에 적용됩니다. 이 기능은 켜거나 끌 수 있으며(), 필요한 경우 Net별로 선택적으로 비활성화할 수도 있습니다(자세히 알아보기). 루프 제거와 함께 작동하는 기능으로 Automatically Terminate Routing이 있으며, 이 기능도 기본적으로 켜져 있습니다(). 이 기능은 다음 라우팅 클릭 위치가 기존 라우팅 위에 있을 때 다시 라우팅 중인 페어의 배치를 자동으로 완료합니다. 이 기능이 활성화되어 있으면 기존 경로를 가깝게 따라가는 경로로 다시 라우팅하기 어려울 수 있습니다. 이 경우 Automatically Terminate Routing 옵션을 일시적으로 비활성화하세요.

루프 제거 설정에 대해 자세히 알아보세요.

라우팅 코너 슬라이딩

인터랙티브 슬라이딩 엔진에는 꼭짓점(코너) 드래그에 특화된 알고리즘이 포함되어 있습니다.

  • Vertex Action 옵션(환경설정 대화 상자 인터랙티브 슬라이딩 Properties 패널)은 드래그 중에 인터랙티브 슬라이딩 엔진이 코너의 형태를 변경하는 방식을 제어합니다. 꼭짓점을 드래그하면서 Spacebar 키를 누르면 모드를 차례로 전환할 수 있습니다.

  • 90도 코너를 45도 라우팅으로 변환하려면 Vertex Action 설정을 Deform 모드로 지정한 상태에서 코너 꼭짓점을 드래그하기 시작하세요.

꼭짓점 동작 설정에 대해 자세히 알아보세요.

기존 라우팅 수정에 대해 자세히 알아보세요.

Differential Pair 길이 튜닝 및 아코디언 수정

Differential Pair의 길이 튜닝에는 두 가지 측면이 있습니다. 먼저 한 그룹에 속한 각 페어의 길이를 튜닝하여 모든 페어의 길이를 동일하게 맞춘 다음, 각 페어 내에서 더 짧은 Net의 길이를 튜닝합니다. 후자의 과정을 phase matching(이)라고 합니다. 

Differential Pair의 길이를 튜닝하려면 해당 Differential Pair 그룹을 타겟으로 하는 다음 제약 조건을 생성하세요.

  • between pairs 길이 매칭 요구 사항을 정의하는 matched lengths constraint. 한 페어의 길이를 다른 페어의 길이와 비교하려면 Group Matched Lengths 옵션을 활성화하세요.

  • within-pair 길이 매칭 요구 사항을 정의하는 두 번째 matched lengths constraint. 페어의 한 구성 요소 길이를 다른 구성 요소의 길이와 비교하려면 해당 제약 조건에서 Within Differential Pair Length 옵션을 활성화하세요.

페어 간 길이를 튜닝한 다음 각 페어 내부의 길이를 튜닝하는 시연.

이 동영상에서는 길이 튜닝 아코디언을 추가하여 다른 페어에 맞춰 페어 길이를 튜닝하는 과정을 보여줍니다(xSignal 길이 기준). 그런 다음 각 페어의 짧은 구성 요소를 긴 구성 요소에 맞춰 길이 튜닝합니다. 이어서 페어를 인터랙티브하게 이동하고 형태를 변경하는 방법, 튜닝 아코디언을 삭제하는 방법, 배치 중에 단축키를 사용하여 새 아코디언의 형태를 조정하는 방법을 보여줍니다.

Differential Pair 길이 튜닝에 대해 자세히 알아보세요.

## 이 페이지의 이미지에 iMX6 Rex 개발 보드(http://www.imx6rex.com/)를 사용할 수 있도록 해주신 FEDEVEL Academy(www.fedevel.com)의 Robert Feranec 님께 감사드립니다.

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