Routing par różnicowych

Trasowanie par różnicowych to technika projektowa stosowana do tworzenia zrównoważonego systemu transmisyjnego, zdolnego do przenoszenia sygnałów różnicowych (równych i przeciwnych) na płytce drukowanej. Zwykle takie trasowanie różnicowe współpracuje z zewnętrznym różnicowym systemem transmisyjnym, takim jak złącze i kabel.

System sygnalizacji różnicowej to taki, w którym sygnał jest przesyłany parą silnie sprzężonych przewodników: jeden przenosi sygnał, a drugi przenosi jego równy, lecz przeciwny obraz. Sygnalizacja różnicowa została opracowana z myślą o sytuacjach, w których masa odniesienia logiki źródła sygnału nie mogła być dobrze połączona z masą odniesienia logiki obciążenia. Sygnalizacja różnicowa jest z natury odporna na zakłócenia elektryczne w trybie wspólnym, które są najczęściej spotykanym artefaktem zakłóceń w urządzeniach elektronicznych. Inną istotną zaletą sygnalizacji różnicowej jest minimalizowanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) generowanych przez parę sygnałową.

Trasowanie par różnicowych na PCB to technika projektowa stosowana do tworzenia zrównoważonego systemu transmisyjnego, zdolnego do przenoszenia sygnałów różnicowych (równych i przeciwnych) na płytce drukowanej. Zwykle takie trasowanie różnicowe współpracuje z zewnętrznym różnicowym systemem transmisyjnym, takim jak złącze i kabel.

Warto zauważyć, że choć współczynnik sprzężenia uzyskiwany w skręcanej parze różnicowej w kablu może być lepszy niż 99%, to sprzężenie uzyskiwane podczas trasowania par różnicowych na PCB będzie zazwyczaj mniejsze niż 50%. Obecna opinia ekspertów jest taka, że zadaniem trasowania na PCB nie jest próba zapewnienia uzyskania konkretnej impedancji różnicowej, lecz raczej skupienie się na tym, aby sygnał różnicowy dotarł w dobrym stanie do docelowego komponentu, przemieszczając się od okablowania zewnętrznego.

Według Lee Ritcheya, uznanego eksperta branżowego w dziedzinie projektowania szybkich PCB, skuteczna sygnalizacja różnicowa wymaga:

• Ustawienia impedancji każdej z trasowanych linii sygnałowych na połowę impedancji różnicowej kabla wejściowego.
• Prawidłowego zakończenia każdej z dwóch linii sygnałowych jej własną impedancją charakterystyczną po stronie odbiornika.
• Aby obie linie miały równą długość, w granicach tolerancji rodziny logicznej i częstotliwości układu użytej w projekcie. Należy skupić się na zachowaniu zależności czasowych; dopasować długości na tyle blisko, aby spełnić budżet skosu (skew) projektu. Przykładowe tolerancje długości: dla szybkiego USB niedopasowanie długości nie powinno przekraczać 150 mils; zegary DDR2 muszą być dopasowane w granicach 25 mils.
• Wykorzystania zalety prowadzenia dwóch sygnałów obok siebie, aby ułatwić uzyskanie dobrej jakości trasowania o dopasowanych długościach. W razie potrzeby dopuszczalne jest rozdzielenie ścieżek, aby ominąć przeszkody.
• Zmiany warstw są dopuszczalne pod warunkiem utrzymania impedancji sygnałów.

Przenoszenie par różnicowych do edytora PCB ze schematów

Jeśli umieszczono dyrektywy Differential Pair na sieciach na schemacie, domyślne ustawienia opcji projektu spowodują utworzenie członków par różnicowych na PCB. Do skonfigurowania tego służą następujące opcje w oknie dialogowym Options for PCB Project:

• Karta Comparator - Extra Differential Pairs (następnie kontrole Different Differential Pair dla kolejnych aktualizacji oraz opcje Rules, jeśli tworzysz/zmieniasz również reguły projektowe)
• Karta ECO Generation - Add Differential Pair (następnie kontrole Change Differential Pair dla kolejnych aktualizacji oraz opcje Rules, jeśli tworzysz/zmieniasz również reguły projektowe)
• Karta Class Generation - Generate Net Classes (jeśli tworzysz również klasę sieci (Net Class), aby użyć jej do określenia zakresu reguły PCB Differential Pair Routing)

Wyświetlanie i zarządzanie parami różnicowymi na PCB

Definicje par różnicowych są wyświetlane i zarządzane w panelu PCB panel ustawionym w tryb Differential Pairs Editor. Poniższy obraz pokazuje pary należące do klasy par różnicowych ROCKET_IO_LINES. Para V_RX0 jest podświetlona; sieci w tej parze to V_RX0_N i V_RX0_P. - i + wyświetlane obok nazwy sieci każdego członka to flaga systemowa wskazująca, czy jest to dodatni czy ujemny członek pary.

Pary różnicowe można przeglądać i zarządzać nimi w edytorze Differential Pair Editor. Kliknij prawym przyciskiem w obszarze Differential Pair Classes, aby utworzyć nową klasę.

W trybie PCB panelu Differential Pairs Editor jego trzy główne obszary zmieniają się tak, aby odzwierciedlać hierarchię par różnicowych bieżącego projektu PCB (w kolejności od góry):

• Differential Pair Classes.
• Pojedynczy członek Differential Pairs w obrębie klasy.
• Składowe Nets (ujemna i dodatnia), które tworzą parę różnicową.

Definiowanie klasy par różnicowych

Często istnieje więcej niż jedna para różnicowa, która musi zostać objęta regułą projektową. W takiej sytuacji można zdefiniować klasy par różnicowych, grupując je w logiczne zbiory. Kliknięcie prawym przyciskiem na wpisie klasy par różnicowych, a następnie wybranie Properties (lub dwukrotne kliknięcie wpisu bezpośrednio) otworzy okno Edit Object Class dialog , w którym można zmienić nazwę lub wyświetlić/zmodyfikować przynależność par różnicowych do klasy. Aby uzyskać pełną kontrolę i możliwość edycji wszystkich klas, w tym klas par różnicowych, otwórz okno Object Class Explorer dialog za pomocą polecenia Design » Classes z menu głównego.

Object Class Explorer umożliwia tworzenie, przeglądanie i modyfikowanie wszystkich klas, w tym par różnicowych.

Zarządzanie parami różnicowymi

Pary różnicowe można definiować na schemacie oraz w edytorze PCB. Zarządzanie w tym drugim odbywa się z obszaru Differential Pairs w panelu PCB, gdy jest on skonfigurowany w trybie Differential Pairs Editor. Dla wybranej klasy par różnicowych wszystkie aktualnie zdefiniowane obiekty par różnicowych należące do tej klasy zostaną wyświetlone w obszarze Differential Pairs .

Użyj przycisków poniżej obszaru, aby zarządzać parami różnicowymi zgodnie z potrzebami:

• Aby utworzyć nowy obiekt pary różnicowej, kliknij przycisk Add. W wyświetlonym oknie Differential Pair wybierz istniejące sieci zarówno dla sieci dodatniej, jak i ujemnej, nadaj parze nazwę, a następnie kliknij OK.

Szybko twórz pary z nazwanych sieci.

• Aby zmodyfikować istniejącą parę różnicową, wybierz jej wpis i kliknij przycisk Edit. Otworzy się okno Differential Pair z aktualnie wybranymi sieciami pary wpisanymi w pola rozwijane Positive Net i Negative Net. Zmień jedną lub obie sieci pary lub zmień nazwę pary zgodnie z potrzebą.

• Aby usunąć istniejącą parę różnicową, wybierz jej wpis i kliknij przycisk Delete .

Tworzenie par różnicowych z sieci projektu

Jeśli parujesz sieci o spójnym schemacie nazewnictwa (tj. mają wspólny prefiks i spójny sufiks dodatni/ujemny, na przykład TX0_P i TX0_N), możesz użyć okna Create Differential Pairs From Nets. Kliknij przycisk Create From Nets w panelu PCB w trybie Differential Pairs Editor, aby otworzyć to okno.

Potencjalne obiekty par różnicowych są wyświetlane do utworzenia w odpowiedzi na wpisy filtrów u góry okna.

Skuteczność tej metody automatycznej bezpośrednio zależy od konwencji nazewnictwa użytej dla konkretnych sieci, które będą tworzyć pary różnicowe. Idealnie jest stosować konwencję, w której wspólny rdzeń nazwy jest uzupełniany spójnym wskaźnikiem dodatnim/ujemnym (P i N). Na przykład rozważ sygnał odbiornika D_ETH_O.RX, który jest w projekcie sygnałem różnicowym. Dwie sieci składające się na ten sygnał to ETH_O.RX_P i ETH_O.RX_N — reprezentują one odpowiednio dodatnią i ujemną stronę sygnału.

Filtry u góry okna umożliwiają szybkie wskazanie tych sieci pod kątem klasy sieci, do której należą, oraz konkretnego czynnika różnicującego użytego do rozróżnienia sieci dodatniej i ujemnej w zamierzonej parze, na przykład _P i _N. Możesz także zdefiniować prefiks, który ma zostać dodany do tworzonych obiektów par różnicowych, oraz określić, do której klasy par różnicowych mają zostać dodane.

Dla każdego obiektu pary różnicowej okno wyświetla składowe sieci dodatnią i ujemną. Domyślnie wszystkie potencjalne obiekty par różnicowych są zaznaczone do utworzenia i poszczególne można wykluczyć, odznaczając powiązane pole wyboru Create. 

Gdy wszystkie opcje są ustawione zgodnie z wymaganiami, kliknij przycisk Execute — obiekty par różnicowych zostaną utworzone, a panel PCB zostanie odpowiednio zaktualizowany.

Using xSignals with Differential Pairs

Main page: Defining High Speed Signal Paths with xSignals

Jeśli Twoje pary różnicowe mają w torze sygnałowym elementy szeregowe, warto rozważyć utworzenie xSignals. xSignal to zdefiniowana przez projektanta ścieżka sygnałowa pomiędzy dwoma węzłami. Mogą to być dwa węzły w obrębie tej samej sieci albo dwa węzły w różnych sieciach. Korzystając z xSignal, możesz zdefiniować tor sygnałowy tak, aby obejmował sieć po obu stronach elementu szeregowego. Obliczenia długości trasy dla xSignals uwzględniają długość ścieżki przechodzącej przez element szeregowy, co pokazuje cienka linia wyświetlana po zaznaczeniu xSignal w trybie xSignals w panelu PCB.

Te pary różnicowe zostały zdefiniowane jako xSignals; długość trasy obejmuje element szeregowy. 

Applicable Design Rules

Aby interaktywnie prowadzić parę różnicową, utwórz i skonfiguruj następujące dwie reguły projektowe w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor dialog (Design » Rules):

• Differential Pairs Routing – definiuje szerokość prowadzenia sieci w parze, odstęp (gap) między sieciami w parze oraz całkowitą długość odsprzężenia (para staje się odsprzężona, gdy odstęp jest większy niż ustawienie Max Gap). Ustaw zakres tej reguły tak, aby obejmował obiekty będące parą różnicową, np. IsDifferentialPair lub InDifferentialPairClass('All Differential Pairs'). Zwróć uwagę, że ustawienia Min/Preferred/Max Gap  mogą być używane podczas prowadzenia, ale nie podczas sprawdzania reguł (DRC). Podczas sprawdzania reguł odległość między sieciami w parze jest weryfikowana przez odpowiednią regułę Electrical Clearance, jak wyjaśniono w wyróżnionym polu poniżej.

• Electrical Clearance – definiuje minimalny odstęp między dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi (np. pad–pad, ścieżka–pad) na dowolnej sieci, na tej samej sieci lub pomiędzy różnymi sieciami. Ustaw zakres tej reguły tak, aby obejmował obiekty będące członkami pary różnicowej, np. InDifferentialPair, i wybierz odpowiednie typy obiektów w obszarze ograniczeń okna dialogowego, jak pokazano poniżej.

Setting the Scope of the Design Rules

Zakres reguły projektowej definiuje zestaw obiektów, do których chcesz zastosować regułę. Ponieważ para różnicowa jest obiektem, możesz używać zapytań takich jak w poniższych przykładach:

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

Using the Differential Pair Rule Wizard to Define the Rules

Chociaż reguły można tworzyć ręcznie w PCB Rules and Constraints Editor (Design » Rules), panel PCB w trybie Differential Pairs Editor oferuje wygodę Differential Pair Rule Wizard. Użyj przycisku Rule Wizard (poniżej obszaru Nets w panelu PCB), aby uruchomić kreator i wdrożyć właściwości reguł zgodnie z wymaganiami.

Differential Pair Rule Wizard prowadzi Cię przez proces definiowania reguł.

Zwróć uwagę, że zakres reguł będzie zależał od wyboru w panelu PCB przed uruchomieniem kreatora, w następujący sposób:

Differential Pair Class

Jeśli wybrana jest klasa All Differential Pairs, zakres dla każdej reguły będzie wynosił All.

Jeśli wybrana jest konkretna klasa par różnicowych, zakres dla każdej reguły będzie wynosił InDifferentialPairClass('ClassName').

Differential Pair

Jeśli w panelu wybrany jest pojedynczy obiekt pary różnicowej, zakresy będą następujące:

• Width – InDifferentialPair('PairName')
• Matched Net Lengths and Differential Pairs Routing – IsDifferentialPair And (Name = 'PairName'))

Jeśli w panelu wybrano wiele obiektów par różnicowych, pojawią się indywidualne wpisy zakresu dla każdego obiektu pary, rozdzielone operatorem „Or”. Na przykład reguła szerokości prowadzenia (routing Width) ukierunkowana na indywidualnie wybrane obiekty par różnicowych D_ETH_O.TX i D_ETH_O.RX będzie miała zakres:
InDifferentialPair('D_ETH_O.TX') Or InDifferentialPair('D_ETH_O.RX')

Routing a Differential Pair

Related page: Interactive Routing

Pary różnicowe są prowadzone jako para – tzn. prowadzisz dwie sieci jednocześnie. Aby poprowadzić parę różnicową, wybierz Interactive Differential Pair Routing z menu Route lub Active Bar. Zostaniesz poproszony o wskazanie jednej z sieci w parze; kliknij dowolną z nich, aby rozpocząć prowadzenie. Nie ma znaczenia, czy wybierzesz ścieżkę dodatnią czy ujemną w parze, ponieważ system automatycznie wybierze również drugą ścieżkę. Poniższy film pokazuje prowadzenie pary różnicowej.

Podczas prowadzenia pary różnicowej możesz wykonać następujące czynności:

• Shift+R aby przełączać tryby prowadzenia rozwiązywania konfliktów (Walkaround, Push, Hug and Push, Stop at First Obstacle, Ignore Obstacles).
• Shift+Spacebar aby przełączać dostępne style narożników (narożnik 45°, łuk 45° w narożniku, dowolny kąt, narożnik 90°, łuk 90° w narożniku).
• Podczas prowadzenia pary różnicowej w stylu narożnika „dowolny kąt” naciśnij i przytrzymaj Shift, aby prowadzić parę różnicową z użyciem łuków stycznych.
• Naciśnij Spacebar aby przełączać między dwoma podtrybami kierunku narożnika.
• Naciśnij klawisz Backspace aby usunąć ostatni wierzchołek.
• Naciśnij 3, aby przełączać możliwe szerokości prowadzenia pary różnicowej (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max).
• Naciśnij Shift+6, aby przełączać możliwe odstępy (gap) pary różnicowej (Rule Min, Rule Preferred, Rule Max).
• Użyj klawiszy + i - na klawiaturze numerycznej, aby przełączać warstwy prowadzenia.
• Aby przełączyć warstwę i wstawić parę przelotek: naciśnij klawisz * na klawiaturze numerycznej lub użyj skrótu Ctrl+Shift+Wheel Scroll, następnie
  • Naciśnij 4, aby przełączać możliwe rozmiary przelotek (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max)
  • Naciśnij 5, aby przełączać między wzorami przelotek przesuniętymi (staggered) i prostopadłymi (perpendicular) podczas zmiany warstwy, albo alternatywnie poruszaj kursorem, aby przełączyć wzór
  • Naciśnij 6, aby przełączać możliwe stosy przelotek (via stacks), lub naciśnij 8, aby wyświetlić listę do wyboru (dowiedz się więcej o controlling the vias placed during interactive routing)
• Shift+F1 aby wyświetlić wszystkie dostępne skróty w trakcie wykonywania polecenia.
• W trybach „łuk w narożniku” naciśnij klawisz „,”, aby zmniejszyć maksymalny promień łuku, oraz klawisz „.”, aby zwiększyć maksymalny promień łuku. Rozmiar łuku można zmieniać interaktywnie, poruszając kursorem. Ustawienie definiuje maksymalny dopuszczalny promień łuku, który jest wyświetlany na pasku stanu podczas prowadzenia.

Konfigurowanie interaktywnego routera par różnicowych

Wiele ustawień interaktywnego trasowania par różnicowych można zmieniać podczas interaktywnego trasowania par różnicowych, w trybie Interactive Differential Pair Routing panelu Properties . Naciśnij Tab podczas trasowania, aby wyświetlić panel.

Poniższe zwijane sekcje zawierają informacje o dostępnych opcjach i elementach sterujących:

Net Information

• DP Name – wyświetla nazwę pary różnicowej.
• DP Class – wyświetla klasę pary różnicowej, do której należy trasowanie (jeśli jest członkiem klasy par różnicowych).
• Selected
  • Length – suma całkowitej długości wybranych segmentów.
  • Delay – całkowite opóźnienie wybranych segmentów, w tym także tych jeszcze niepoprowadzonych.
• Total
  • Length – całkowita Signal Length. Signal Length to dokładne obliczenie całkowitej odległości węzeł–węzeł. Umieszczone obiekty są analizowane w celu rozstrzygnięcia obiektów ułożonych warstwowo lub nakładających się oraz krętych ścieżek wewnątrz padów, a długości przelotek są uwzględniane. Jeśli sieć nie jest w pełni poprowadzona, uwzględniana jest również długość Manhattan (X + Y) linii połączenia.
  • Delay – opóźnienie poprowadzonych segmentów Total Length.

Wybierz klikalne łącza DP Name, DP Class, Length oraz Delay w trybie Differential Pair Routing panelu Properties, aby zostać przekierowanym do panelu PCB – Differential Pairs Editor panel, gdzie można przeglądać i zmieniać szczegóły powiązanych sieci.

Properties

• Layer – użyj listy rozwijanej, aby określić, na której warstwie znajduje się trasowanie.
• Gap – użyj listy rozwijanej lub skrótu Shift+6, aby przełączać się między dopuszczalnymi odstępami (clearance).
  • Min – wybierz, aby określić minimalny dopuszczalny odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
  • Preferred – wybierz, aby określić preferowany odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
  • Max – wybierz, aby określić maksymalny dopuszczalny odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
• Via – jeśli przelotka jest powiązana z szablonem, tutaj wyświetlana jest nazwa szablonu.
• Via Diameter – określ średnicę przelotki.
• Via Hole Size – określ średnicę otworu przelotki.
• Width – użyj listy rozwijanej, aby określić szerokość.
  • Min – oznacza, że zostanie użyta minimalna szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci
  • Preferred – oznacza, że zostanie użyta preferowana szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci.
  • Max – oznacza, że zostanie użyta maksymalna szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci.

Interactive Routing Options

• Routing Mode – użyj listy rozwijanej lub skrótu Shift+R, aby przełączać się między żądanymi trybami trasowania. Dostępne są następujące opcje:
  • Ignore Obstacles – wybierz, aby ignorować istniejące obiekty (trasę można umieszczać swobodnie). Naruszenia są podświetlane.
  • Walkaround Obstacles – wybierz, aby Interactive Router prowadził trasę omijając istniejące ścieżki, pady i przelotki. Jeśli w tym trybie nie da się ominąć przeszkody bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • Push Obstacles – wybierz, aby Interactive Router odsuwał istniejące ścieżki z drogi. Ten tryb może również przepychać przelotki, aby zrobić miejsce dla nowego trasowania. Jeśli w tym trybie nie da się przepchnąć przeszkody bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • HugNPush Obstacles – wybierz, aby Interactive Router prowadził trasę możliwie najbliżej istniejących ścieżek, padów i przelotek oraz, gdy to konieczne, przepychał przeszkody, aby kontynuować trasę. Jeśli w tym trybie nie da się „przytulić” do przeszkody ani jej przepchnąć bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • Stop At First Obstacle – w tym trybie silnik trasowania zatrzyma się na pierwszej przeszkodzie, która stanie na drodze.
  • AutoRoute Current Layer – wybierz, aby włączyć auto-trasowanie tylko na bieżącej warstwie.
  • AutoRoute MultiLayer – wybierz, aby włączyć auto-trasowanie na wielu warstwach.
• Corner Style – wybierz żądany styl narożników trasowania lub użyj skrótu Shift+Spacebar, aby przełączać style narożników.
  • Restrict to 90/45 – włącz, aby ograniczyć trasowanie wyłącznie do 90 i 45 stopni.
• Gloss Effort (Routed) – wybierz żądany poziom wygładzania (gloss) w panelu lub użyj skrótu Shift+Ctrl+G, aby przełączać się między następującymi opcjami:
  • Off – w tym trybie wygładzanie jest zasadniczo wyłączone. Należy jednak pamiętać, że po trasowaniu/przeciąganiu nadal uruchamiane jest czyszczenie (cleanup), aby wyeliminować np. nakładające się segmenty ścieżek. Ten tryb jest zwykle przydatny na końcowym etapie układu PCB, gdy wymagany jest najwyższy poziom dopracowania (np. podczas ręcznego przeciągania ścieżek, czyszczenia wejść do padów itp.).
  • Weak – w tym trybie stosowany jest niski poziom wygładzania, a Interactive Router uwzględnia tylko te ścieżki, które są bezpośrednio połączone z trasami, które aktualnie prowadzisz (lub ścieżkami/przelotkami przeciąganymi), albo znajdują się w ich obszarze. Ten tryb wygładzania jest zwykle przydatny do precyzyjnego dopracowania układu ścieżek lub przy pracy ze ścieżkami krytycznymi.
  • Strong – w tym trybie stosowany jest wysoki poziom wygładzania; Interactive Router szuka najkrótszych ścieżek, wygładza trasy itp. Ten tryb jest zwykle przydatny we wczesnych etapach procesu layoutu, gdy celem jest szybkie poprowadzenie znacznej części połączeń na płytce.
• Gloss Effort (Neighbor) – wybierz żądany poziom wygładzania, który ma być stosowany do ścieżek przepychanych przez sieć aktualnie trasowaną, bezpośrednio z panelu, wybierając jedną z następujących opcji:
  • Off – w tym trybie wygładzanie jest zasadniczo wyłączone. Należy jednak pamiętać, że po trasowaniu/przeciąganiu nadal uruchamiane jest czyszczenie (cleanup), aby wyeliminować np. nakładające się segmenty ścieżek. Ten tryb jest zwykle przydatny na końcowym etapie układu PCB, gdy wymagany jest najwyższy poziom dopracowania (np. podczas ręcznego przeciągania ścieżek, czyszczenia wejść do padów itp.).
  • Weak – w tym trybie stosowany jest niski poziom wygładzania, a Interactive Router uwzględnia tylko te ścieżki, które są bezpośrednio połączone z trasami, które aktualnie prowadzisz (lub ścieżkami/przelotkami przeciąganymi), albo znajdują się w ich obszarze. Ten tryb wygładzania jest zwykle przydatny do precyzyjnego dopracowania układu ścieżek lub przy pracy ze ścieżkami krytycznymi.
  • Strong – w tym trybie stosowany jest wysoki poziom wygładzania; Interactive Router szuka najkrótszych ścieżek, wygładza trasy itp. Ten tryb jest zwykle przydatny we wczesnych etapach procesu layoutu, gdy celem jest szybkie poprowadzenie znacznej części połączeń na płytce.
• Automatically Terminate Routing – gdy ta opcja jest włączona, po zakończeniu prowadzenia trasy do pada docelowego narzędzie trasowania nie kontynuuje pracy w trybie trasowania from pada docelowego, lecz resetuje się i jest gotowe, aby kliknąć kolejny pad źródłowy, od którego ma rozpocząć trasowanie. Jeśli ta opcja jest wyłączona, po poprowadzeniu trasy do pada docelowego narzędzie pozostanie w trybie trasowania i użyje poprzedniego pada docelowego jako źródła dla następnej trasy.
• Automatically Remove Loops – włącz, aby automatycznie usuwać wszelkie zbędne pętle tworzone podczas ręcznego trasowania. Pozwala to ponownie poprowadzić połączenie bez konieczności ręcznego usuwania nadmiarowych ścieżek. Zdarzają się jednak sytuacje, gdy trzeba prowadzić sieci (np. zasilające) i pętle są potrzebne; możesz przełączać tę opcję dla wybranej sieci, używając skrótu Shift+D, aby nadpisać to globalne ustawienie dla tej samej sieci.
  • Remove Loops With Vias– włącz tę opcję, aby automatycznie usuwać pętle z przelotkami. Wyłącz tę opcję, aby przelotki pozostały podczas usuwania pętli.
  • Remove Net Antennas – włącz tę opcję, aby usuwać każdy koniec ścieżki lub łuku, który nie jest połączony z żadnym innym obiektem (primitive) i tworzy „antenę”.
• Allow Via Pushing – zaznacz tę opcję, aby umożliwić przepychanie przelotki w trybie Push Obstacles lub HugNPush Obstacles.
• Pin Swapping – zaznacz tę opcję, aby włączyć zamianę pinów lub użyj skrótu Shift+C.
• Display Clearance Boundaries – włącz tę opcję, aby obszar odstępu no-go, zdefiniowany przez istniejące obiekty i odpowiednią regułę odstępu, był wyświetlany jako cieniowane poligony w lokalnym okręgu podglądu. Ta opcja nie jest dostępna w trybie trasowania Ignore Obstacles.
  • Reduce Clearance Display Area – włącz tę opcję, aby użyć mniejszej granicy odstępu. Ta opcja jest dostępna tylko wtedy, gdy włączono Display Clearance Boundaries option.
• Apply Trace Centering – włącza funkcję centrowania ścieżki. Po włączeniu, tam gdzie to możliwe, dodawany jest dodatkowy odstęp między trasowaną parą różnicową a istniejącymi padami/przelotkami, a do skonfigurowania funkcji dostępne są następujące opcje:

  • Adjust Vias – gdy opcja jest włączona, przelotki będą przepychane, aby w miarę możliwości utrzymać dodatkowy odstęp.

    Aby zapobiec przepychaniu przelotek przez centrowanie ścieżki, możesz:

    • wyłączyć opcję Adjust Vias. W takim przypadku centrowanie nie będzie stosowane pomiędzy niezablokowanymi przelotkami albo
    • wyłączyć opcję Allow Via Pushing. W takim przypadku przelotki nie będą przepychane (nawet w celu zapewnienia minimalnego odstępu z reguły Clearance).
  • Added Clearance Ratio – mnożnik obowiązującego odstępu, który jest następnie dodawany do odstępu. Na przykład, jeśli obowiązujący odstęp wynosi 0.15 mm, ustawienie tej opcji na 2 spowoduje, że silnik trasowania będzie w miarę możliwości odsuwał się od istniejących padów i przelotek o 0.15 + 2*0.15 = 0.45 mm. Silnik trasowania może następnie zmniejszyć ten odstęp do wartości określonej w regule, jeśli będzie to wymagane.

  Dowiedz się więcej o Trace Centering.

• Miter Ratio – steruje minimalnym „ściśnięciem” narożników. Miter Ratio pomnożony przez bieżącą szerokość ścieżki równa się odległości między ściankami najbardziej ciasnego kształtu U, jaki można poprowadzić dla tego współczynnika. Wprowadź wartość dodatnią równą lub większą od zera (mnożnik x jest dodawany automatycznie).

• Subnet Jumper Length – określ żądaną długość Subnet Jumper.

  Zworki, nazywane też wire links, pozwalają projektantowi zastąpić trasowanie komponentem Jumper. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Working with Jumper Components.

Rules

Ograniczenia zdefiniowane przez obowiązujące reguły projektowe będą wymienione w sekcji Rules panelu Properties.

• Via Constraint – kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Edit PCB Rule, w którym możesz zdefiniować reguły PCB dla przelotek.
• Differential Pair Constraint – kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Edit PCB Rule, w którym możesz zdefiniować reguły PCB dla pary różnicowej.

Poprawa jakości trasowania

Main article: Wygładzanie i ponowne trasowanie istniejących połączeń

Edytor PCB zawiera zaawansowane narzędzia do poprawy jakości istniejącego trasowania. Narzędzia te nazywają się Glossing i Retracing i oba są dostępne w menu Route.

• Gloss - koncentruje się na poprawie geometrii ścieżek, próbując zmniejszyć liczbę narożników i skrócić całkowitą długość trasy. Gloss zachowuje istniejącą szerokość ścieżki oraz szczelinę pary różnicowej. Gloss respektuje bieżące ustawienie Gloss Effort (Routed) skonfigurowane na stronie PCB - Interactive Routing w oknie dialogowym Preferences (show image).

• Retrace - zakłada, że ogólna geometria jest zadowalająca, i skupia się na weryfikacji, czy trasowanie spełnia reguły projektowe. Podczas gdy Gloss zachowuje istniejącą szerokość ścieżki i szczelinę pary, Retrace zmienia je na wartości Preferred. Retrace to doskonałe narzędzie, gdy reguła projektowa Differential Pair Routing uległa zmianie i tę zmianę trzeba zastosować do istniejącego trasowania.

Animacja w poprzedniej sekcji, Routing a Differential Pair, zawiera proste pokazanie wygładzania z ustawieniem Gloss Effort (Routed) na Strong.

Interaktywna modyfikacja trasowania pary różnicowej

Main page: Modyfikowanie istniejących tras

Podczas trasowania będzie wiele sytuacji, w których trzeba zmienić część istniejącego trasowania; na przykład możesz nie być zadowolony z wyjść z padów i chcesz je przekształcić (jak pokazano w filmie poniżej). Chociaż możesz zmieniać istniejące trasowanie metodą „kreślarską”, klikając i przeciągając segmenty ścieżek, często łatwiej jest po prostu przetrasować.

Aby to zrobić, wybierz polecenie Route » Interactive Differential Pair Routing, a następnie kliknij w dowolnym miejscu istniejącego trasowania. Kontynuuj prowadzenie nowej ścieżki, wracając w razie potrzeby do połączenia z istniejącym trasowaniem. Spowoduje to utworzenie pętli pomiędzy starą a nową ścieżką. Gdy klikniesz prawym przyciskiem myszy lub naciśniesz Esc, aby zakończyć trasowanie, nadmiarowe segmenty zostaną automatycznie usunięte, w tym wszelkie nadmiarowe przelotki.

Trasowanie par różnicowych nieco różni się od trasowania pojedynczej sieci. Trasowanie pojedynczej sieci można skonfigurować tak, aby ostatni segment był pusty (segment look-ahead); ten segment nie jest umieszczany po kliknięciu. Trasowanie par różnicowych nie obejmuje segmentów look-ahead, więc po kliknięciu umieścisz wszystkie widoczne segmenty. Ustaw kursor tak, aby nie powstały nadmiarowe segmenty.

Jeśli dopasowujesz pary różnicowe przez ręczne przeciąganie segmentów ścieżek, możesz albo przepychać jeden człon pary drugim, albo przeciągać każdy niezależnie.

Użyj funkcji usuwania pętli, aby interaktywnie przetrasować parę różnicową wzdłuż nowej ścieżki — stara pętla trasowania zostanie automatycznie usunięta. Pary można też modyfikować, przeciągając jedną trasę tak, aby przepychała drugą.

Interaktywne przeciąganie przelotek

Projektanci PCB mogą spędzać dużo czasu na dopracowywaniu trasowania, na przykład z powodu późnej zmiany w projekcie albo aby doprowadzić projekt do ukończenia. Może to oznaczać przepychanie i przesuwanie istniejącego trasowania, przeciąganie przelotek oraz delikatne przesuwanie komponentów.

Dostosuj zachowanie przeciągania przelotek w panelu Properties.

Uzupełniając obsługę glossingu sąsiednich tras, obsługiwane jest również przeciąganie przelotek. Przeciąganie przelotek obsługuje Neighbor Glossing, konfigurowane poprzez tryb Interactive Via Dragging panelu Properties edytora PCB. Naciśnij Tab podczas przeciągania przelotki, aby uzyskać dostęp do panelu i dostosować ustawienia.

Przeciąganie par różnicowych

Aby rozpoznawać człony pary różnicowej, używana jest koncepcja sprzężenia (Coupling). Gdy oprogramowanie rozpozna obiekty należące do pary różnicowej, spróbuje przeciągnąć partnerską ścieżkę lub przelotkę pary, jeśli opcja Keep Coupled jest włączona w trybie Interactive Sliding lub Interactive Via Dragging panelu Properties.

Naciśnij X podczas przeciągania pary przelotek, aby obrócić parę o 90 stopni.

Aby potwierdzić, że obiekty partnerskie są sprzężone, oprogramowanie sprawdza, czy obiekty:

• Dla par przelotek – należą do pary i są bliżej niż 2 * Preferred Gap
• Dla par ścieżek – należą do pary, są na tej samej warstwie, są oddalone nie więcej niż Preferred Gap

Wyświetlanie dostępnego odstępu

Czy zdarzyło Ci się utknąć podczas trasowania, zastanawiając się, dlaczego trasa nie chce zmieścić się w tej szczelinie? Ta frustracja jest jeszcze bardziej prawdopodobna podczas trasowania par różnicowych. Altium Designer zawiera funkcję, która ma w tym pomóc, o nazwie dynamic display of clearance boundaries. Po włączeniu obszar odstępu no-go zdefiniowany przez existing objects + the applicable clearance rule jest wyświetlany jako cieniowane poligony w lokalnym okręgu podglądu, jak pokazano w filmie poniżej. Naciśnij Ctrl+W, aby włączać i wyłączać tę funkcję.

 Dynamicznie wyświetlaj granice odstępu podczas trasowania par różnicowych.

Obszar wyświetlania można ograniczyć do regionu wokół bieżącej pozycji kursora albo może to być cały ekran. Steruje tym podopcja Reduce Clearance Display Area na stronie PCB Editor - Interactive Routing w oknie dialogowym Preferences.

Szybkie narzędzie do trasowania par różnicowych

Polecenie Quick Differential Pair Routing (dostępne z menu głównego oraz z Active Bar) oferuje uproszczone prowadzenie ścieżek z mniejszą liczbą ustawień i możliwości, odpowiednie dla prostszych projektów. Jego ogólne działanie i skróty klawiszowe są takie same jak w standardowym poleceniu Interactive Differential Pair Routing.

Możliwości obejmują:

• Różne tryby prowadzenia, takie jak: zatrzymanie na pierwszej przeszkodzie, omijanie (walkaround) oraz push and shove.
• Rozbudowane możliwości przeciągania, które utrzymują kąty ścieżek i ortogonalność.
• Funkcję usuwania pętli, która sprawia, że ponowne trasowanie jest szybkie i łatwe.

Narzędzie Quick Differential Pair Routing pomaga maksymalizować wydajność i elastyczność trasowania w intuicyjny sposób, m.in. poprzez podążanie za ruchem kursora przy układaniu odcinków trasy, kończenie trasowania jednym kliknięciem, przepychanie lub omijanie przeszkód oraz automatyczne podążanie za istniejącymi połączeniami — wszystko zgodnie z obowiązującymi regułami projektowymi.

Ten router jest określany jako Quick , ponieważ oferuje ograniczony zestaw funkcji. Funkcje, których nie zawiera Quick Differential Pair Router, to:

• Brak wygładzania zakrętów
• Ograniczone wsparcie dla trasowania Any Angle
• Brak przepychania złączy typu T (T-junctions)
• Proste wsparcie Push&Shove
• Brak Miter Ratio, Min Arc oraz Pad Entry Stability
• Prosty Gloss Effort, bez wsparcia dla Gloss Neighbor
• Brak zbiegania się pary różnicowej przy bocznym wyjściu z pinów startowych
• Brak „przytulania” (hugging) przez poprowadzone pary różnicowe
• Brak utrzymania pary różnicowej, gdy sąsiednia para różnicowa jest przepychana

Jeśli potrzebujesz którejkolwiek z tych funkcji, użyj narzędzia Interactive Differential Pair Routing.

Poniższe zwijane sekcje zawierają informacje o dostępnych opcjach i elementach sterujących Quick Differential Pair Routing:

Net Information

• DP Name – wyświetla nazwę pary różnicowej.
• DP Class – wyświetla klasę pary różnicowej, do której należy trasowanie (jeśli jest członkiem klasy par różnicowych).
• Selected
  • Length – suma całkowitych długości wybranych segmentów.
  • Delay – całkowite opóźnienie wybranych segmentów, w tym także tych niepoprowadzonych.
• Total
  • Length – całkowite Signal Length. Signal Length to dokładne obliczenie całkowitej odległości węzeł–węzeł. Umieszczone obiekty są analizowane w celu rozstrzygnięcia obiektów ułożonych warstwowo lub nakładających się oraz krętych ścieżek wewnątrz padów, a długości przelotek są uwzględniane. Jeśli sieć nie jest w pełni poprowadzona, uwzględniana jest także długość Manhattan (X + Y) linii połączenia.
  • Delay – opóźnienie poprowadzonych segmentów Total Length.

Wybierz klikalne łącza DP Name, DP Class, Length oraz Delay w trybie Differential Pair Routing panelu Properties, aby zostać przekierowanym do panelu PCB – Nets panel, gdzie można przeglądać i zmieniać szczegóły powiązanych sieci.

Properties

• Layer – użyj listy rozwijanej, aby określić, na której warstwie znajduje się trasowanie.
• Gap – użyj listy rozwijanej lub skrótu Shift+6, aby przełączać się między dopuszczalnymi odstępami (clearance).
  • Min – wybierz, aby określić minimalny dopuszczalny odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
  • Preferred – wybierz, aby określić preferowany odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
  • Max – wybierz, aby określić maksymalny dopuszczalny odstęp między prymitywami na różnych sieciach w obrębie tej samej pary różnicowej.
• Via – jeśli przelotka jest powiązana z szablonem, tutaj wyświetlana jest nazwa szablonu.
• Via Diameter – określ średnicę przelotki.
• Via Hole Size – określ średnicę otworu przelotki.
• Width – użyj listy rozwijanej, aby określić szerokość.
  • Min – oznacza, że zostanie użyta minimalna szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci
  • Preferred – oznacza, że zostanie użyta preferowana szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci.
  • Max – oznacza, że zostanie użyta maksymalna szerokość z reguł projektowych zdefiniowana dla bieżącej sieci.

Interactive Routing Options

• Routing Mode – użyj listy rozwijanej lub skrótu Shift+R, aby przełączać się między żądanymi trybami trasowania. Dostępne są następujące opcje:
  • Ignore Obstacles – wybierz, aby ignorować istniejące obiekty (trasę można swobodnie umieszczać). Naruszenia są podświetlane.
  • Walkaround Obstacles – wybierz, aby Interactive Router prowadził trasę wokół istniejących ścieżek, padów i przelotek. Jeśli w tym trybie nie da się ominąć przeszkody bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • Push Obstacles – wybierz, aby Interactive Router przesuwał istniejące ścieżki, robiąc miejsce dla nowego trasowania. Ten tryb może także przepychać przelotki, aby zrobić miejsce dla nowej trasy. Jeśli w tym trybie nie da się przepchnąć przeszkody bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • HugNPush Obstacles – wybierz, aby Interactive Router prowadził trasę możliwie najbliżej istniejących ścieżek, padów i przelotek oraz — gdy to konieczne — przepychał przeszkody, aby kontynuować trasę. Jeśli w tym trybie nie da się „przytulić” (hug) lub przepchnąć przeszkody bez spowodowania naruszenia, pojawi się wskaźnik informujący, że trasa jest zablokowana.
  • Stop At First Obstacle – w tym trybie silnik trasowania zatrzyma się na pierwszej przeszkodzie, która stanie na drodze.
  • AutoRoute Current Layer – wybierz, aby włączyć auto-trasowanie tylko na bieżącej warstwie.
  • AutoRoute MultiLayer – wybierz, aby włączyć auto-trasowanie na wielu warstwach.
• Corner Style – wybierz żądany styl narożników trasowania lub użyj skrótu Shift+Spacebar, aby przełączać style narożników.
  • Restrict to 90/45 – włącz, aby ograniczyć trasowanie wyłącznie do 90 i 45 stopni.
• Automatically Remove Loops – włącz, aby automatycznie usuwać wszelkie zbędne pętle tworzone podczas ręcznego trasowania. Pozwala to przetrasować połączenie bez konieczności ręcznego usuwania zbędnych ścieżek. Zdarzają się jednak sytuacje, gdy trzeba prowadzić sieci (np. zasilające) z pętlami; możesz przełączyć tę opcję dla wybranej sieci, używając skrótu Shift+D, aby nadpisać to globalne ustawienie dla tej samej sieci.
  • Remove Loops With Vias – włącz, aby automatycznie usuwać pętle wraz z przelotkami. Wyłącz tę opcję, aby przelotki pozostały podczas usuwania pętli.
  • Remove Net Antennas – włącz tę opcję, aby usuwać każdy koniec ścieżki lub łuku, który nie jest połączony z żadnym innym prymitywem i tworzy „antenę”.
• Display Clearance Boundaries – włącz tę opcję, aby obszar niedozwolonego odstępu (no-go) zdefiniowany przez istniejące obiekty i odpowiednią regułę odstępu był wyświetlany jako zacieniowane wielokąty w lokalnym okręgu podglądu. Ta opcja nie jest dostępna w trybie trasowania Ignore Obstacles.
  • Reduce Clearance Display Area – włącz tę opcję, aby używać mniejszej granicy odstępu. Ta opcja jest dostępna tylko wtedy, gdy włączone jest Display Clearance Boundaries option.

Rules

Ograniczenia zdefiniowane przez odpowiednie reguły projektowe będą wymienione w sekcji Rules panelu Properties.

• Via Constraint – kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Edit PCB Rule, w którym można zdefiniować reguły PCB dla przelotki.
• Differential Pair Constraint – kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Edit PCB Rule, w którym można zdefiniować reguły PCB dla pary różnicowej.

Dopasowywanie długości par różnicowych

Pary różnicowe są często używane w projektach wysokich prędkości ze względu na ich wrodzoną odporność na zakłócenia oraz fakt, że upraszczają zapewnienie wysokiej jakości ścieżki powrotu dla sygnałów. Jednak, podobnie jak sygnały pojedyncze, ich długości muszą być kontrolowane, aby spełnić wymagania czasowe sygnału.

Podczas trasowania pary różnicowej długość każdej z dwóch sieci w parze jest wyświetlana na pasku stanu, a także w wyświetlaczu Heads-up (przełączanie Shift+H włącz/wyłącz). Wartości długości wyświetlane w panelu PCB są aktualizowane po zakończeniu trasowania pary.

Bieżąca długość trasy każdej sieci w parze jest wyświetlana w wyświetlaczu Heads-up (przełączanie Shift+H włącz/wyłącz).

Reguły projektowe Matched Length i Length

Reguły projektowe

Length oraz Matched Length można zdefiniować, aby zapewnić spełnienie wymagań dotyczących czasu przelotu (flight time) i rozjazdu czasowego (skew). Oprócz wykorzystania podczas sprawdzania reguł projektu (DRC), reguły te są także używane podczas interaktywnego dostrajania długości.

Reguła projektowa Matched Length wykrywa najdłuższą parę objętą zakresem reguły i używa wartości Average Length tej pary jako odniesienia do porównania pozostałych par objętych regułą, wymagając, aby ich długości mieściły się w zakresie +/– tolerancji zdefiniowanej w regule. Wartość Average Length jest wyświetlana w trybie Differential Pairs Editor  panelu PCB.

Reguły projektowe Within-Pair i Between Pair

Prawdopodobnie będziesz mieć wymagania dopasowania długości zarówno pomiędzy parami, jak i wewnątrz każdej pary.

Aby tym zarządzać, utwórz odpowiednie reguły projektowe Matched Length:

1. Zdefiniuj regułę projektową Matched Length, która obowiązuje w poprzek (pomiędzy) parami (osiąga się to przez wybranie opcji Group Matched Lengths). Ustaw zakres reguły tak, aby obejmował wymagane pary (lub xSignals), jak pokazano na poniższym obrazie.

Utwórz regułę dopasowania długości, aby zdefiniować wymagania długości pomiędzy parami różnicowymi lub – jak w tym przykładzie – pomiędzy xSignals.

2. Zdefiniuj kolejną regułę projektową Matched Length, która obowiązuje wewnątrz pary (osiąga się to przez wybranie opcji Within Differential Pair Length). Ta reguła zapewnia, że długości dwóch sieci w każdej parze mieszczą się w tolerancji. Zwróć uwagę, że ta reguła musi mieć ustawiony zakres przy użyciu ustawienia Where the Object Matches, które wskazuje pary różnicowe, jak pokazano poniżej. Ta reguła powinna mieć wyższy priorytet niż reguła „pomiędzy parami”.

Utwórz drugą regułę dopasowania długości, aby zdefiniować wymagania długości wewnątrz par.

Strojenie długości pary różnicowej

Main article: Strojenie długości

Długość par oraz sieci w każdej parze jest dostrajana przy użyciu dwóch poleceń strojenia długości. Aby dostroić długości:

1. Długość pary różnicowej można precyzyjnie dostroić poleceniem Interactive Diff Pair Length Tuning z menu Route. Podczas strojenia długości możesz używać skrótów, aby interaktywnie regulować styl i rozmiar „harmonijki”, albo nacisnąć Tab, aby otworzyć panel Properties w trybie Differential Pair Length Tuning. W panelu definiuje się długość docelową:

   • Na podstawie odpowiednich reguł projektowych Length i/lub Matched Length

   • Na podstawie pary różnicowej wybranej przez użytkownika (już poprowadzonej)

   • Ręcznie, wpisując wartość w polu Target Length

2. Aby dostroić sieć w obrębie pary, użyj polecenia Interactive Length Tuning z menu Route. Jeśli spróbujesz dostroić dłuższą sieć w parze, pojawi się komunikat Target Length Shorter than Old Length.

Najpierw dostrój długości par różnicowych, a następnie dostrój długość krótszej sieci w obrębie pary.

Demonstracja strojenia długości i modyfikowania harmonijek

Film pokazuje strojenie długości par względem innych par (na podstawie długości xSignal) poprzez dodawanie harmonijek strojenia długości. Następnie krótszy człon każdej pary jest dostrajany długościowo względem dłuższego członu tej pary. Film pokazuje też, jak pary można interaktywnie przesuwać i przekształcać, jak można usunąć harmonijkę strojenia oraz jak można kształtować nową harmonijkę podczas jej umieszczania, używając skrótów.

Długość pary różnicowej można dostroić, dodając harmonijki strojenia długości. Harmonijka jest obiektem, który można przesuwać, przekształcać i usuwać.

Zobacz także

• Interactive Routing
• Length Tuning
• Controlled Impedance Routing
• Modifying Existing Routes
• Glossing & Retracing of Existing Routes
• High Speed Design in Altium Designer
• Defining High Speed Signal Paths with xSignals