Routing par różnicowych

W skrócie

Ten artykuł wyjaśnia, jak działa trasowanie par różnicowych w Altium Designer, dlaczego ma znaczenie dla integralności sygnałów oraz jak definiować, przenosić, wyświetlać i zarządzać parami różnicowymi na kolejnych etapach projektowania. Omawia praktyczne cele stosowania sygnalizacji różnicowej, kluczowe aspekty trasowania związane z dopasowaniem długości i impedancji oraz dwie obsługiwane metody konfiguracji: za pomocą okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor lub narzędzia Constraint Manager. Dzięki temu zrozumiesz, jak pary różnicowe są tworzone i obsługiwane — od tworzenia schematu aż po pracę w edytorze PCB. Jeśli szukasz przystępnych wskazówek dotyczących konfigurowania par różnicowych i pracy z nimi w Altium Designer, ten artykuł pomoże Ci poznać podstawy i pewnie przejść do kolejnego kroku.

- Poznaj podstawowy cel trasowania par różnicowych oraz najważniejsze priorytety, które pomagają zachować jakość sygnału.
- Zobacz, jak definiować pary różnicowe podczas tworzenia projektu — za pomocą dyrektyw na schemacie i nazewnictwa sieci lub narzędzia Constraint Manager.
- Dowiedz się, jak pary różnicowe są przenoszone do PCB i jak zarządzać nimi w edytorze PCB przy użyciu trybu Differential Pairs Editor.
Zagłęb się w temat dzięki AI:

Explanatory diagram showing how differential signaling works

System sygnalizacji różnicowej to taki, w którym sygnał jest przesyłany parą silnie sprzężonych przewodników: jeden z nich przenosi sygnał, a drugi jego odwzorowanie o tej samej amplitudzie, lecz przeciwnej polaryzacji. Sygnalizację różnicową opracowano z myślą o sytuacjach, w których nie można zapewnić dobrego połączenia między masą odniesienia układów logicznych źródła sygnału a masą odniesienia układów logicznych odbiornika. Zaletą sygnalizacji różnicowej jest jej naturalna odporność na zakłócenia elektryczne w trybie wspólnym — najczęstszy rodzaj zakłóceń występujących w urządzeniach elektronicznych. Kolejną zaletą jest ograniczenie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) generowanych przez parę sygnałową.

Prowadzenie par różnicowych na PCB

Prowadzenie par różnicowych na PCB to technika projektowania służąca do tworzenia symetrycznego toru transmisyjnego, zdolnego do przesyłania sygnałów różnicowych (o tej samej amplitudzie i przeciwnej polaryzacji) przez płytkę drukowaną. Zazwyczaj tak poprowadzona para jest połączona z zewnętrznym torem transmisji różnicowej, takim jak złącze i kabel.

Example of differential routing on a PCB

Należy pamiętać, że choć współczynnik sprzężenia uzyskiwany w różnicowym kablu typu skrętka może przekraczać 99%, sprzężenie uzyskiwane przy prowadzeniu par różnicowych na PCB jest zazwyczaj mniejsze niż 50%. Zgodnie z aktualnym stanowiskiem ekspertów zadanie projektanta prowadzącego ścieżki na PCB nie polega jedynie na zapewnieniu określonej impedancji różnicowej, lecz przede wszystkim na zadbaniu o to, aby sygnał różnicowy docierał z zewnętrznego okablowania do docelowego komponentu bez pogorszenia jakości.

Według Lee Ritcheya, uznanego w branży eksperta w dziedzinie projektowania szybkich układów PCB, prawidłowa sygnalizacja różnicowa wymaga:

  • Ustawienia impedancji każdej prowadzonej ścieżki sygnałowej na połowę impedancji różnicowej kabla wejściowego.

  • Prawidłowego zakończenia każdej z dwóch linii sygnałowych po stronie odbiornika impedancją równą jej impedancji charakterystycznej.

  • Zapewnienia jednakowej długości obu linii, z uwzględnieniem tolerancji stosowanej rodziny układów logicznych i częstotliwości pracy obwodu. Priorytetem powinno być zachowanie zależności czasowych; długości należy dopasować tak, aby spełnić dopuszczalny w projekcie limit różnicy opóźnień. Na przykład dla USB 3.x różnica długości nie powinna przekraczać 10 milsów.

  • Wykorzystania zalet prowadzenia obu sygnałów obok siebie w celu uzyskania wysokiej jakości tras o dopasowanych długościach. W razie potrzeby dopuszczalne jest rozdzielenie ścieżek, aby ominąć przeszkody.

  • Zmiany warstw są dopuszczalne, o ile zachowana jest impedancja linii sygnałowych.

Więcej informacji można znaleźć w artykule Differential Signaling Doesn't Require Differential Impedance autorstwa Lee W. Ritcheya, dostępnym pod adresem https://speedingedge.com/home/related-articles/.

Definiowanie par różnicowych podczas tworzenia schematu

Sposób definiowania par różnicowych podczas tworzenia schematu zależy od planowanego sposobu wdrożenia ograniczeń projektowych. Altium Designer obsługuje dwa podejścia. Pierwsze polega na zdefiniowaniu ograniczeń jako reguł projektowania PCB w edytorze PCB. Drugie polega na użyciu narzędzia Constraint Manager — interfejsu przypominającego arkusz kalkulacyjny, który umożliwia rozpoczęcie definiowania wielu ograniczeń już podczas tworzenia schematu.

Sposób definiowania wymagań projektowych — za pomocą Constraint Manager lub przez zdefiniowanie ich jako Design Rules — wybiera się, ustawiając opcję Constraint Management w oknie dialogowym Create Project podczas tworzenia projektu. Dowiedz się więcej o definiowaniu wymagań projektowych za pomocą narzędzia Constraint Manager. Możesz też dowiedzieć się więcej o definiowaniu reguł projektowych, określaniu ich zakresu i zarządzaniu nimi. Obsługiwane jest również jednokierunkowe przełączenie projektu opartego na regułach projektowych na narzędzie Constraint Manager.

Wyświetlanie par różnicowych na PCB i zarządzanie nimi

PCB panel in Differential Pair Editor mode

W edytorze PCB definicje par różnicowych można wyświetlać i zarządzać nimi w panelu PCB w trybie Differential Pairs Editor.

W trybie Differential Pairs Editor trzy główne obszary panelu służą do przeglądania par różnicowych w bieżącym projekcie PCB i zarządzania nimi:

  1. Differential Pair Classes — lista wszystkich klas par różnicowych aktualnie zdefiniowanych dla tej płytki. Wybrana jest klasa USB3_85. Kliknij dwukrotnie, aby edytować klasę, lub kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zdefiniować nową klasę. Klasy par różnicowych to opcjonalna funkcja zarządzania projektem.

  2. Differential Pairs — wszystkie pary różnicowe należące do aktualnie wybranej klasy par różnicowych (w pierwszym obszarze panelu). Na przykładowej ilustracji wybrana jest para różnicowa USB3_D.

  3. Nets — sieci składowe (ujemna i dodatnia) aktualnie wybranej pary różnicowej. Sieci w tej parze to USB3_D_N i USB3_D_P. Oznaczenia - i + wyświetlane obok nazwy każdej sieci w parze to znaczniki systemowe wskazujące, czy jest to dodatni, czy ujemny człon pary. Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby wybrać kolumny widoczne w tej sekcji panelu (); opis każdej kolumny znajduje się poniżej. 

Praca z parami różnicowymi w panelu PCB

Manually creating a new pair Aby ręcznie utworzyć nowy obiekt pary różnicowej bezpośrednio w edytorze PCB, kliknij przycisk Add w obszarze par różnicowych panelu PCB (). Otworzy się okno dialogowe Differential Pair (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair); wybierz istniejące sieci jako sieć dodatnią i ujemną, nadaj parze nazwę, a następnie kliknij OK. Pamiętaj, że do wyboru wyświetlane są tylko dostępne sieci; sieci już zdefiniowane jako część istniejącej pary różnicowej nie są wyświetlane.
Edit a pair definition Aby edytować istniejącą parę, kliknij dwukrotnie jej nazwę w obszarze par różnicowych panelu PCB lub zaznacz ją i kliknij przycisk Edit ().
Delete a pair Aby usunąć istniejącą parę różnicową, zaznacz jej wpis i kliknij przycisk Delete w panelu ().
Creating pairs from the design nets Jeśli łączysz w pary sieci o spójnym schemacie nazewnictwa (tj. mające wspólny przedrostek i spójne przyrostki dodatni/ujemny, takie jak TX0_P i TX0_N), możesz użyć okna dialogowego Create Differential Pairs From Nets (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair). Kliknij przycisk Create From Nets w panelu PCB (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair), aby otworzyć to okno. W oknie dialogowym zostaną automatycznie wyświetlone wszystkie istniejące sieci spełniające ustawienia filtrów w jego górnej części. Skonfiguruj ustawienia filtrów i w razie potrzeby przypisz klasę par różnicowych. Dla każdej proponowanej pary, która nie jest potrzebna, usuń zaznaczenie pola wyboru Create.
Creating pairs using the wizard Kliknięcie przycisku Rule Wizard () uruchomi kreator reguł par różnicowych, opisany w dalszej części tej strony.
Create a differential pair class in the panel Aby utworzyć nową klasę par różnicowych, kliknij prawym przyciskiem myszy w obszarze klas par różnicowych panelu i wybierz Add Class z menu kontekstowego (). Otworzy się okno dialogowe Edit<ObjectKind>Class, w którym możesz wprowadzić nazwę klasy i dodać jej członków.
Edit a differential pair class Kliknij dwukrotnie istniejącą klasę, aby otworzyć okno dialogowe Edit<ObjectKind>Class, w którym możesz edytować jej nazwę oraz dodawać i usuwać członków.
Manage classes in the Object Class Explorer Aby uzyskać pełną kontrolę nad wszystkimi klasami, w tym klasami par różnicowych, i móc je edytować, wybierz polecenie Design » Classes , aby otworzyć okno dialogowe Object Class Explorer (). Dowiedz się więcej o definiowaniu klas w edytorze PCB.

Ograniczenia projektowe

W Altium Designer właściwości obiektów umieszczonych w projekcie są kontrolowane przez ograniczenia projektowe. Ograniczenia służą zarówno do sterowania narzędziami tworzenia obiektów, na przykład określania szerokości ścieżek i odstępu między ścieżkami pary podczas prowadzenia par różnicowych, jak i do weryfikacji reguł projektowych w celu potwierdzenia, że umieszczone obiekty spełniają wymagania projektowe.

Jak wspomniano wcześniej, ograniczenia projektowe definiuje się w Constraint Manager lub jako reguły projektowe PCB. Chociaż metody te różnią się sposobem tworzenia ograniczeń i zarządzania nimi, zestaw dostępnych ograniczeń jest taki sam w Constraint Manager i w regułach PCB. Takie samo jest również podstawowe podejście do wskazywania obiektów, których ma dotyczyć dane ograniczenie projektowe.

Pod interfejsem użytkownika Altium Designer wykorzystuje mechanizm filtrowania oparty na systemie zapytań, aby wskazać obiekty, których dotyczy ograniczenie projektowe. System zapytań identyfikuje obiekty za pomocą funkcji zapytań, takich jak IsComponent('U1') lub InAnyDifferentialPair. Proces tworzenia zapytania wskazującego wymagane obiekty to setting the scope ograniczenia projektowego. W wielu miejscach, w których określa się zakres ograniczenia, wystarczy wybrać opcję z listy rozwijanej, a edytor PCB przekształci ją w odpowiednie zapytanie. W przypadku bardziej szczegółowego ograniczenia, takiego jak all nets (except pairs) under this BGA, trzeba zbudować zapytanie z odpowiednich funkcji zapytań, na przykład WithinRoom('RoomDefinition_BGA') and Not InAnyDifferentialPair. 

W projekcie opartym na regułach zapytanie dla dowolnego ograniczenia można sprawdzić, zmieniając zakres Object Matches w ograniczeniu na Custom Query (w PCB Rules and Constraint Editor), jak pokazano na trzecim slajdzie poniżej. W projekcie opartym na Constraint Manager- otwórz Constraint Manager z poziomu edytora PCB i przełącz na All Rules, aby wyświetlić zapytanie odpowiadające ograniczeniu ().

Aby uprościć opis, w dalszej części tej strony będzie używany termin „ograniczenie” zamiast „reguła”. Ilustracje przedstawiające oprogramowanie będą pokazywać zarówno Constraint Manager, jak i PCB Rules and Constraints Editor, a tam, gdzie interfejsy znacznie się różnią, zostaną pokazane oba.

W Constraint Manager ograniczenia definiuje się w interfejsie przypominającym arkusz kalkulacyjny. Po kliknięciu w kolumnie szczegóły ograniczenia pojawiają się na dole. 

W podejściu opartym na regułach projektowych typowe opcje zakresu ustawia się za pomocą list rozwijanych. W tle automatycznie tworzone jest zapytanie. W PCB Rules and Constraint Editor można zmienić zakres na Custom Query, aby je wyświetlić.

Zarówno w Constraint Manager, jak i w podejściu opartym na regułach projektowych bardziej złożone zakresy ograniczeń wymagają napisania zapytania. Pokazana przykładowa reguła projektowa określa sposób prowadzenia par różnicowych: wszystkie pary różnicowe z klasy 100R_FPGA, znajdujące się w obszarze room RoomDefinition_BGA, mają być prowadzone z użyciem profilu impedancji D100(BGA).

 

Dowiedz się więcej o języku zapytań.

Ustawianie zakresu ograniczenia projektowego

Zakres reguły projektowej definiuje zbiór obiektów, do których reguła ma być stosowana. Ponieważ para różnicowa jest obiektem, można używać zapytań takich jak w poniższych przykładach:

Słowa kluczowe zapytań do wskazywania par różnicowych

InAnyDifferentialPair Czy obiekt należy do dowolnej pary różnicowej.
InDifferentialPair('D_V_TX1') Wskazuje obie sieci w parze różnicowej o nazwie D_V_TX1.
InDifferentialPairClass('ROCKET_IO_LINES') Wskazuje wszystkie sieci we wszystkich parach należących do klasy par różnicowych o nazwie ROCKET_IO_LINES.
(IsDifferentialPair And (Name = 'D_V_TX1')) Wskazuje obiekt pary różnicowej o nazwie D_V_TX1.
(IsDifferentialPair And (Name Like 'D*')) Wskazuje wszystkie obiekty par różnicowych, których nazwa zaczyna się od litery D.

Dowiedz się więcej o dostępnych funkcjach zapytań PCB.

Ograniczenie prowadzenia par różnicowych

Główne cele podczas prowadzenia pary różnicowej to prowadzenie każdej sieci w parze z preferowaną szerokością przy jednoczesnym zachowaniu preferowanego odstępu między nimi. Poniższe ilustracje pokazują realizację tego zadania dla wszystkich par różnicowych: pierwsza przy użyciu Constraint Manager, druga przy użyciu PCB Rules and Constraints Editor. Szerokość i odstęp są zdefiniowane jako wartości liczbowe. Alternatywnie można zdefiniować profil impedancji pary różnicowej w Layer Stack Manager i wybrać go w ograniczeniu, jak pokazano poniżej. Ta strona zawiera podsumowanie najważniejszych elementów ograniczenia. Więcej informacji o ograniczeniu można znaleźć pod poniższym łączem.

Ustawianie ograniczeń prowadzenia par różnicowych. W tym przykładzie wybrano docelowy plik PCB DifferentialPair_CM.PCBDOC oraz profil impedancji D100(D100) zdefiniowany w tym pliku PCB. Powoduje to automatyczne skonfigurowanie preferowanej szerokości ścieżek i odstępu.

Jeśli stosowane jest podejście oparte na regułach projektowych, konfigurowane jest ograniczenie Differential Pair Routing. Włączono również opcję użycia zdefiniowanego profilu impedancji i wybrano profil D100(D100).

 

Definiowanie ograniczeń pary różnicowej

Measurement units Domyślnie używane są jednostki płytki. Użyj skrótu Ctrl+Q, aby przełączać je między jednostkami imperialnymi a metrycznymi w aktualnie wyświetlanym oknie dialogowym lub oknie edycji. W Constraint Manager jednostki można również przełączać za pomocą menu Tools.
Routing width Wprowadź minimalną, preferowaną i maksymalną szerokość jako wartości liczbowe. Użyj skrótu 3, aby przełączać między tymi ustawieniami podczas interaktywnego prowadzenia par różnicowych. Bieżący stan jest wyświetlany na pasku stanu oraz na wyświetlaczu HUD. 
Gap between nets in the pair Wprowadź minimalny, preferowany i maksymalny odstęp jako wartości liczbowe. Użyj skrótu Shift+6, aby przełączać między tymi ustawieniami podczas interaktywnego prowadzenia par różnicowych. Bieżący stan jest wyświetlany na pasku stanu oraz na wyświetlaczu HUD. 
How the Gap is checked Wartość preferowanego odstępu jest używana przez narzędzie interaktywnego prowadzenia par różnicowych podczas umieszczania segmentów ścieżek. Jednak odległość między obiektami elektrycznymi all jest sprawdzana przez obowiązujące ograniczenie prześwitu. W oknie dialogowym Design Rules jest ono konfigurowane jako osobne ograniczenie projektowe (). W Constraint Manager prześwit można zdefiniować w tej samej tabeli co właściwości prowadzenia par różnicowych ().
Settings based on an Impedance profile 

To podejście wymaga wcześniejszego skonfigurowania profilu impedancji w Layer Stack Manager. Jeśli zdefiniowano profile impedancji, profil można wybrać w Constraint Manager (pierwsza ilustracja powyżej) lub w oknie dialogowym reguł (druga ilustracja powyżej). Dowiedz się więcej o konfigurowaniu profilu impedancji.

Dowiedz się więcej o ograniczeniu prowadzenia par różnicowych.

Prowadzenie pary różnicowej

Pary różnicowe prowadzi się jako parę — oznacza to jednoczesne prowadzenie obu sieci. Aby poprowadzić parę różnicową, wybierz Interactive Differential Pair Routing z menu Route lub z Active Bar. Pojawi się prośba o wskazanie jednej z sieci w parze; kliknij dowolną z nich, aby rozpocząć prowadzenie ścieżek. Nie ma znaczenia, czy zaznaczysz dodatnią, czy ujemną ścieżkę pary, ponieważ system automatycznie zaznaczy również drugą ścieżkę. Poniższy film przedstawia prosty przykład prowadzenia par różnicowych.

Podczas prowadzenia pary różnicowej możesz wykonywać następujące czynności:

 
 
 
 
 

Prowadzenie pary różnicowej

Configuring the router

Aby zmienić ustawienia interaktywnego prowadzenia par różnicowych w trakcie pracy, naciśnij Tab, aby wyświetlić panel Properties. Prowadzenie ścieżek zostanie wstrzymane, a kursor zostanie od niego odłączony, co umożliwi zmianę opcji w panelu. Kliknij przycisk , aby wznowić prowadzenie ścieżek, lub naciśnij Esc. Panel Properties zawiera cztery sekcje. Skorzystaj z poniższych łączy, aby dowiedzieć się więcej o sekcjach: Informacje o parze różnicowej, Właściwości, Opcje interaktywnego prowadzenia ścieżek oraz Reguły.

How the routing reacts to existing objects

Zależy to od bieżącego ustawienia Conflict Resolution Mode (omijanie, rozsuwanie, przyleganie i rozsuwanie, zatrzymanie przy pierwszej przeszkodzie, ignorowanie przeszkód). Bieżący tryb rozwiązywania kolizji jest wyświetlany na pasku stanu (), na wyświetlaczu HUD () oraz w panelu Properties podczas prowadzenia lub przesuwania ścieżek. Naciskaj Shift+R, aby przełączać dostępne tryby rozwiązywania kolizji podczas prowadzenia ścieżek.

Dowiedz się więcej o trybie rozwiązywania kolizji podczas interaktywnego prowadzenia ścieżek.

The shape of the corners

Podczas interaktywnego prowadzenia par różnicowych kształt tworzony przez ścieżki i łuki tworzące narożnik jest określany jako corner style. Najczęściej stosowane są narożniki ukośne, ale popularne są również narożniki zaokrąglone (tworzone przez umieszczanie łuków). Dostępnych jest 5 stylów narożników, z których 4 mają również podtryby kierunku narożnika.

  • Naciskaj Shift+Spacebar podczas prowadzenia ścieżek, aby przełączać style narożników. Bieżący styl jest wyświetlany na pasku stanu () oraz na wyświetlaczu HUD.

  • Możesz też nacisnąć Tab, aby otworzyć panel Properties i zmienić w nim styl narożnika ().

  • Naciśnij Spacebar, aby przełączyć kierunek narożnika.

  • Podczas prowadzenia pary ze stylem narożnika any angle naciśnij i przytrzymaj Shift, aby prowadzić parę różnicową za pomocą łuków stycznych. Pozwala to dopasować kształt tras do istniejących krzywizn.

  • W trybach arc in corner naciśnij klawisz ,, aby zmniejszyć maksymalny promień łuku, lub klawisz ., aby go zwiększyć (przytrzymaj Shift, aby przyspieszyć zmianę 10-krotnie). Rozmiar łuku można również zmieniać interaktywnie, przesuwając kursor. Ustawienie określa maksymalny dopuszczalny promień łuku, wyświetlany na pasku stanu podczas prowadzenia ścieżek.

Controlling the routing width and pair gap 

Podczas interaktywnego prowadzenia par różnicowych:

  • Naciskaj 3, aby przełączać dostępne szerokości ścieżek (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max). Bieżący wybór jest wyświetlany na pasku stanu i na wyświetlaczu HUD.

  • Naciskaj Shift+6, aby przełączać dostępne odstępy (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max). Bieżący wybór jest wyświetlany na pasku stanu i na wyświetlaczu HUD.

Placing the hatched track segments Kliknij lewym przyciskiem myszy, aby umieścić wszystkie proponowane (kreskowane) segmenty ścieżek i łuków.
Unwind the placed routing Naciśnij klawisz Backspace, aby usunąć ostatnio umieszczony wierzchołek.
Switch layers and insert a via pair

Aby zmienić warstwę podczas trasowania, użyj kombinacji klawiszy Ctrl+Shift+Wheel Scroll (lub naciśnij klawisz * na klawiaturze numerycznej), a następnie ( ):

  • Naciśnij 4, aby przełączać dostępne rozmiary przelotek (w płaszczyźnie X-Y): User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max. Bieżący wybór jest wyświetlany na pasku stanu i w wyświetlaczu przeziernym.

  • Naciśnij 5, aby podczas zmiany warstwy przełączać układ przelotek między staggered a perpendicular. Możesz też zmienić układ, poruszając kursorem.

  • Naciśnij 6, aby przełączać dostępne stosy przelotek (zakres przelotek w osi Z), lub naciśnij 8, aby wyświetlić listę wyboru (dowiedz się więcej o sterowaniu przelotkami umieszczanymi podczas trasowania interaktywnego).

Displaying the available clearance Zastanawiasz się, dlaczego ścieżka nie mieści się w danej szczelinie? Aby to sprawdzić, naciśnij Ctrl+W podczas trasowania i włącz dynamiczne wyświetlanie granic odstępów izolacyjnych. Obszar niedostępny dla trasowania, wyznaczony przez istniejące obiekty i obowiązującą regułę odstępu izolacyjnego, jest wyświetlany w postaci zacieniowanych wielokątów (). Naciśnij Ctrl+W, aby ponownie wyłączyć tę funkcję.
Panel – Differential Pair Information

Wyświetla nazwę trasowanej pary różnicowej oraz klasę par różnicowych (jeśli para do niej należy). Wyświetla również długość sygnału i opóźnienie każdej sieci w parze. Informacje te są aktualizowane przy każdym kliknięciu podczas trasowania. Niebieski tekst w panelu to łącza. Naciśnij Tab, aby uzyskać dostęp do panelu podczas trasowania ().

Dowiedz się więcej o informacjach o parze różnicowej w panelu.

Panel – Properties

Podczas trasowania pary różnicowej właściwości obiektów ścieżki można edytować w sekcji Routing Properties panelu Properties.

Dowiedz się więcej o informacjach dotyczących pary różnicowej w panelu Properties.

Panel – Interactive Routing Options

 

Dowiedz się więcej o informacjach dotyczących pary różnicowej w panelu Routing Options.

Panel – Rules

Wyświetla ograniczenia projektowe Routing Width i Routing Via Style obowiązujące dla trasowanej pary ().

Dowiedz się więcej o informacjach dotyczących pary różnicowej w panelu Rules.

Get help on shortcuts Naciśnij Shift+F1, aby wyświetlić wszystkie skróty dostępne podczas wykonywania polecenia.

Improving the Quality of the Routing

Edytor PCB zawiera zaawansowane narzędzia do poprawy jakości istniejących ścieżek. Narzędzia te służą do wygładzania i ponownego trasowania i oba są dostępne w menu Route.

  • Gloss - koncentruje się na poprawie geometrii ścieżek, dążąc do zmniejszenia liczby narożników i skrócenia całkowitej długości trasy. Wygładzanie zachowuje istniejącą szerokość ścieżek i odstęp między ścieżkami pary różnicowej. Uwzględnia bieżące ustawienie Gloss Effort (Routed) skonfigurowane na stronie PCB - Interactive Routing okna dialogowego Preferences.

    Dowiedz się więcej o wygładzaniu podczas trasowania.

  • Retrace — zakłada, że ogólna geometria jest zadowalająca, i skupia się na weryfikacji zgodności ścieżek z regułami projektowymi. Podczas gdy wygładzanie zachowuje istniejącą szerokość ścieżek i odstęp między nimi, ponowne trasowanie zmienia je na wartości preferowane. Ponowne trasowanie jest doskonałym narzędziem w sytuacji, gdy reguła projektowa trasowania par różnicowych uległa zmianie i zmianę tę należy zastosować do istniejących ścieżek.

    Dowiedz się więcej o wygładzaniu i ponownym trasowaniu istniejących ścieżek.

  • Narzędzie Interactive Differential Pair Routing nadaje wysoki priorytet sprzężeniu pary, dlatego reguły projektowe SMD To Corner i SMD Entry mogą nie działać zgodnie z oczekiwaniami. Jeśli podczas trasowania pary różnicowej wymagane jest ścisłe przestrzeganie tych reguł, użyj narzędzia do szybkiego trasowania par różnicowych.

  •  
     
     
     
     

    Obecne ograniczenia trasowania par różnicowych pod dowolnym kątem:

    • Trasowanie przez granicę obszaru Room, na której zmieniają się ograniczenia projektowe, nie jest obecnie obsługiwane. Trasowanie będzie kontynuowane z zastosowaniem tych samych ograniczeń.

    • Ograniczenie projektowe SMD Entry nie jest obecnie obsługiwane.

  • Automatyczne usuwanie pętli w parach różnicowych trasowanych pod dowolnym kątem jest obsługiwane. Ta funkcja jest w fazie Open Beta i jest dostępna, gdy opcja Legacy.PCB.Routing.LoopRemoval jest wyłączona w oknie dialogowym ustawień zaawansowanych.

Interaktywna modyfikacja przebiegu par różnicowych

Podczas prowadzenia ścieżek często zachodzi potrzeba zmiany części istniejących połączeń. Można zmieniać ich przebieg w sposób przypominający pracę kreślarską, klikając i przeciągając segment ścieżki lub przelotkę — jest to nazywane interactive sliding. Do rozpoznawania elementów pary podczas przesuwania służy pojęcie coupling. Podczas przesuwania na panelu Properties wyświetlane są elementy sterujące przesuwaniem interaktywnym (). Interaktywny silnik prowadzenia ścieżek stara się wówczas zachować jakość połączeń, przestrzegając obowiązujących ograniczeń projektowych. Kluczowe funkcje wpływające na proces przesuwania to: routing conflict resolution mode (reakcja na przeszkody), gloss strength (stopień porządkowania wyników) oraz hugging (stopień przylegania ścieżek do przeszkód i sposób formowania narożników).

Czasami łatwiej jest poprowadzić parę różnicową od nowa. Interaktywny silnik prowadzenia ścieżek umożliwia to dzięki funkcji o nazwie Loop Removal. Funkcja ta monitoruje proces interaktywnego prowadzenia i po wykryciu nowej trasy poprowadzonej równolegle do istniejącej automatycznie usuwa stare, zbędne segmenty. Aby zmienić przebieg pary różnicowej, wybierz polecenie Route » Interactive Differential Pair Routing, kliknij w dowolnym miejscu istniejącej trasy i poprowadź nową trasę, a następnie połącz ją ponownie z istniejącą w odpowiednim miejscu. Oprogramowanie rozpoznaje pętlę utworzoną między starą a nową trasą. Po kliknięciu prawym przyciskiem myszy lub naciśnięciu Esc w celu zakończenia prowadzenia zbędne segmenty zostaną automatycznie usunięte wraz ze zbędnymi przelotkami.

Modyfikuj istniejący przebieg par różnicowych, łącząc ponowne prowadzenie z przesuwaniem.

Modyfikowanie przebiegu par różnicowych

Sliding (dragging) the pair

Kliknij i przytrzymaj segment ścieżki należącej do jednej z sieci pary, a następnie przesuń mysz, aby rozpocząć przesuwanie trasowania pary ( ). Sposób, w jaki router interaktywny zmienia trasowanie podczas ruchu kursora, zależy od bieżących ustawień właściwości w panelu Properties (). Naciśnij klawisz Tab, aby wstrzymać przesuwanie i zmienić ustawienia w panelu. Opcje przesuwania powinny być dostosowane do stylu trasowania używanego na płytce — na przykład Hugging Style należy ustawić na 45 Degree, jeśli ścieżki mają ukośne narożniki. Naciskaj skrót klawiszowy Shift+Spacebar, aby przełączać tryby Hugging Style podczas przesuwania.

Do rozpoznawania elementów pary różnicowej wykorzystywana jest koncepcja coupling. Gdy oprogramowanie rozpozna obiekty należące do pary różnicowej, próbuje przeciągnąć odpowiadającą im ścieżkę lub przelotkę z tej pary, jeśli opcja Keep Coupled jest włączona w panelu Properties podczas interaktywnego przesuwania () lub interaktywnego przeciągania przelotek ().

Aby potwierdzić sprzężenie odpowiadających sobie obiektów, oprogramowanie sprawdza, czy obiekty:

  • W przypadku par przelotek — należą do pary i znajdują się w odległości mniejszej niż 2 * Preferred Gap

  • W przypadku par ścieżek — należą do pary, znajdują się na tej samej warstwie i są oddalone od siebie o nie więcej niż Preferred Gap

What you snap to during sliding

Przesuwane trasowanie będzie przyciągane nie tylko do bieżącej siatki przyciągania, ale także do innych obiektów, zależnie od ustawień przyciągania do obiektów i warstw oraz od tego, czy włączone jest przyciąganie do prowadnic i osi. Naciśnij Ctrl+E, aby zmienić te ustawienia podczas przesuwania. Aby tymczasowo wyłączyć przyciąganie podczas interaktywnego przesuwania, przytrzymaj klawisz Ctrl.

Dowiedz się więcej o zachowaniu przyciągania kursora.

How the sliding routes are glossed

Zakres zmiany kształtu ścieżek podczas ich przesuwania jest określany przez bieżące ustawienie Gloss Effort (Routed). Używaj skrótów klawiszowych Ctrl+Shift+G, aby przełączać tryby podczas przesuwania. Pamiętaj, że podczas interaktywnego przesuwania poziom wygładzania jest automatycznie obniżany do Weak, aby mechanizm wygładzania nie utrudniał projektantowi zmiany położenia trasowania. Jeśli trasowanie nadal nie przesuwa się zgodnie z oczekiwaniami, spróbuj ustawić Gloss Effort (Routed) na Off.

Dowiedz się więcej o ustawieniach intensywności wygładzania trasowanych ścieżek.

How the sliding route responds to existing objects

Podczas przesuwania stosowany jest jeden z trybów Routing Conflict Resolution (Ignore, Push, HugNPush) (). Naciskaj Shift+R, aby przełączać tryby podczas przeciągania segmentu ścieżki.

Dowiedz się więcej o ustawieniach trybu rozwiązywania konfliktów.

How neighboring routes are impacted

Wpływ przesuwanych ścieżek na sąsiednie trasowanie jest określany przez bieżące ustawienie Gloss Effort (Neighbor) (). Naciśnij Tab podczas przesuwania, aby zmienić to ustawienie.

Dowiedz się więcej o ustawieniach intensywności wygładzania sąsiednich ścieżek.

Hugging - how glossing wraps around other objects and forms corners

Sposób, w jaki mechanizm wygładzania prowadzi trasę wokół innych obiektów i kształtuje narożniki, określany jest jako hugging. Dostępne ustawienia stylu omijania obejmują:

  • 45 Degree – zawsze używaj prostych segmentów ortogonalnych lub ukośnych do tworzenia narożników (używaj tego trybu, aby uzyskać tradycyjne trasowanie ortogonalne/ukośne).

  • Mixed – używaj prostych segmentów ścieżek, gdy obiekty, wzdłuż których ścieżki są przesuwane lub do których są dociskane, są proste; używaj łuków, gdy są zakrzywione.

  • Rounded – używaj łuków w każdym wygładzanym wierzchołku. Używaj tego trybu do trasowania serpentynowego oraz do stosowania łuków i ścieżek pod dowolnym kątem podczas wygładzania (w trakcie trasowania interaktywnego i wygładzania ręcznego).

Dowiedz się więcej o ustawieniach stylu omijania.

Controlling Loop Removal

Podczas ponownego trasowania istniejącej pary stosowane jest usuwanie pętli. Usuwanie pętli jest domyślnie włączone () i dotyczy wszystkich sieci. Funkcję tę można włączać i wyłączać globalnie () lub w razie potrzeby wyłączać ją selektywnie dla poszczególnych sieci (dowiedz się więcej). Z usuwaniem pętli współpracuje funkcja Automatically Terminate Routing, która również jest domyślnie włączona (). Funkcja ta automatycznie kończy ponowne trasowanie pary, gdy kolejne kliknięcie wyznaczające trasę wypada na istniejącym trasowaniu. Gdy ta funkcja jest włączona, ponowne trasowanie wzdłuż przebiegu zbliżonego do istniejącego może być trudne. W takiej sytuacji tymczasowo wyłącz opcję Automatically Terminate Routing.

Dowiedz się więcej o ustawieniach usuwania pętli.

Przesuwanie narożnika trasy

Mechanizm interaktywnego przesuwania zawiera algorytmy przeznaczone specjalnie do przeciągania wierzchołka (narożnika).

  • Opcja Vertex Action (Okno dialogowe preferencji Panel właściwości interaktywnego przesuwania) określa, w jaki sposób mechanizm interaktywnego przesuwania zmienia kształt narożnika podczas przeciągania. Naciskaj Spacebar, aby przełączać tryby podczas przeciągania wierzchołka.

  • Aby przekształcić narożnik 90 stopni w trasę pod kątem 45 stopni, rozpocznij przeciąganie wierzchołka narożnika z ustawieniem Vertex Action w trybie Deform.

Dowiedz się więcej o ustawieniach działania na wierzchołku.

Dowiedz się więcej o modyfikowaniu istniejącego trasowania.

Dostrajanie długości par różnicowych i modyfikowanie meandrów

Dostrajanie długości par różnicowych obejmuje dwa aspekty: dostrajanie długości każdej pary w zestawie tak, aby wszystkie pary miały tę samą długość, a następnie dostrajanie długości krótszej sieci w każdej parze — proces określany jako phase matching. 

Aby dostroić długości par różnicowych, utwórz następujące ograniczenia dla wybranego zestawu par różnicowych:

  • matched lengths constraint określające wymagania dotyczące dopasowania długości between pairs. Aby porównywać długość jednej pary z długością innej pary, włącz opcję Group Matched Lengths.

  • Drugie matched lengths constraint określające wymagania dotyczące dopasowania długości within-pair. Aby porównywać długości obu sieci w parze, włącz w tym ograniczeniu opcję Within Differential Pair Length.

Demonstracja dostrajania długości par, a następnie dostrajania długości w obrębie każdej pary.

Film przedstawia dostrajanie długości par względem innych par (na podstawie długości xSignal) poprzez dodawanie meandrów dostrajających długość. Następnie krótsza sieć w każdej parze jest dostrajana do długości dłuższej sieci tej pary. W dalszej części filmu pokazano, jak interaktywnie przesuwać pary i zmieniać ich kształt, usuwać meander dostrajający oraz kształtować nowy meander podczas umieszczania za pomocą skrótów klawiszowych.

Dowiedz się więcej o dostrajaniu długości par różnicowych.

## Dziękujemy Robertowi Ferancowi z FEDEVEL Academy (www.fedevel.com) za możliwość wykorzystania płytki rozwojowej iMX6 Rex na ilustracjach na tej stronie (http://www.imx6rex.com/).

AI-LocalizedTłumaczenie SI
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst/obraz i naciśnij Ctrl + Enter aby wysłać nam wiadomość.
Nav
Contents
Dostępność funkcji

Dostępne funkcje zależą od tego, z którego rozwiązania Altium korzystasz – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise lub Altium Designer (w ramach aktywnej subskrypcji terminowej).

Jeśli opisana funkcja nie jest widoczna w Twoim oprogramowaniu, skontaktuj się z działem sprzedaży Altium, aby dowiedzieć się więcej.

Starsza dokumentacja

Dokumentacja Altium Designer nie jest już wersjonowana. Jeśli potrzebujesz dostępu do dokumentacji dla starszych wersji Altium Designer, odwiedź sekcję Starsza dokumentacja na stronie Inne instalatory.

Contents