Suporte a regras de projeto para xSignals

As regras de projeto permitem traduzir seus requisitos em um conjunto de instruções que o editor de PCB pode entender e seguir. As regras podem ser verificadas durante o posicionamento dos objetos, no chamado DRC on-line, ou em uma etapa de pós-processamento, no chamado DRC em lote. Os xSignals podem ser usados para definir os objetos aos quais uma regra de projeto deve ser aplicada.

► Saiba mais sobre Regras de projeto

► Saiba mais sobre Ajuste de comprimento

Regra de correspondência de comprimentos

A regra de projeto Matched Lengths é usada para garantir que o comprimento das nets especificadas esteja dentro do intervalo definido. Essa regra é essencial em projetos de alta velocidade, nos quais o desafio não é apenas quanto tempo os sinais levam para chegar (o que é determinado pelo comprimento total de seus percursos), mas também a importância de que os sinais especificados cheguem ao mesmo tempo. Dependendo das velocidades de comutação dos sinais, da função do sinal e dos materiais usados na placa, a diferença permitida pode ser de até 500 mils ou de apenas 1 mil.

A imagem abaixo mostra um exemplo da regra de projeto Matched Lengths configurada para abranger os xSignals da classe de xSignals PCIE e verificar a diferença de comprimento dentro de cada par diferencial dessa classe. Cada par da classe deve ter comprimentos roteados que resultem em um Delay Tolerance de, no máximo, 2ps de atraso entre as duas nets desse par.

Observe que as restrições da regra de projeto Matched Lengths exigem que você escolha entre igualar o comprimento de todas as nets abrangidas (Group Matched Lengths) ou igualar as duas nets de cada par diferencial entre as nets abrangidas.

A imagem abaixo mostra a classe de xSignals PCIE_TX selecionada no painel e esses xSignals selecionados na área de projeto.

Além da classe PCIE, também há classes definidas para os pares TX e RX. Observe que um dos xSignals TX viola a regra de correspondência de comprimentos aplicável. ##

Se você pretende ajustar o comprimento de xSignals que incluem nets individuais e pares diferenciais, crie as seguintes regras:

• Uma regra de correspondência de comprimentos que defina os requisitos de correspondência de comprimento between nets and differential pairs in xSignals. Para configurar a regra de modo a comparar o comprimento de uma net/par com o de outra net/par, habilite a opção Group Matched Lengths .

• Uma segunda regra de correspondência de comprimentos, de prioridade mais alta, que defina os requisitos de correspondência de comprimento within-pair . Para configurar a regra de modo a comparar o comprimento de um membro do par com o do outro membro, habilite a opção Within Differential Pair Length .

Uma boa abordagem para ajustar os comprimentos desses xSignals é:

1. Rotear as nets e os pares diferenciais do xSignal.

2. Ajustar o comprimento das nets individuais usando o comando Interactive Length Tuning .

3. Ajustar o comprimento between dos pares usando o comando Interactive Differential Pair Length Tuning . O ajuste de comprimento usa o comprimento do sinal mais longo do par mais longo como comprimento-alvo e ajusta a net mais longa do par para esse comprimento.

4. Ajustar o comprimento da net mais curta within de cada par em relação à outra net do par usando o comando Interactive Length Tuning .

5. Agora você pode usar o painel PCB Rules and Violations para verificar as regras Matched Net Length within-pair . Para isso, selecione Matched Net Lengths na seção Rule Classes do painel, clique com o botão direito na regra Matched Lengths desejada e selecione o comando Run DRC Rule <RuleName> no menu de contexto. Ajuste as serpentinas de ajuste das nets individuais, se necessário.

6. Em seguida, use o painel PCB Rules and Violations para verificar as regras Matched Net Length between-pair , seguindo o processo descrito acima. Ajuste as serpentinas de ajuste dos pares diferenciais, se necessário.

Regra de comprimento

A regra de projeto Length é usada para garantir que o comprimento total roteado esteja dentro do intervalo especificado. Essa regra normalmente é usada para garantir que as nets abrangidas não excedam o comprimento especificado, por exemplo, para assegurar que os requisitos de temporização do circuito sejam atendidos. A regra de comprimento respeita as consultas do tipo xSignal listadas acima.

Regra de caminho de retorno

A regra de projeto Return Path verifica se há um caminho de retorno de sinal contínuo na camada de referência designada acima ou abaixo dos sinais abrangidos pela regra. O caminho de retorno pode ser criado a partir de preenchimentos, regiões e preenchimentos poligonais posicionados em uma camada de sinal, ou pode ser uma camada de plano.

As camadas do caminho de retorno são as camadas de referência definidas no perfil de impedância selecionado. Adicione uma nova regra de projeto Return Path na categoria de regras High Speed.

A imagem abaixo mostra uma violação da regra Return Path, em que o polígono do caminho de retorno do xSignal tem uma abertura para a passagem de uma via.

Uso do painel PCB Rules and Violations para localizar uma violação da regra Return Path. ##

Cálculos precisos de comprimento

Um requisito fundamental para definir regras de projeto de alta velocidade é o cálculo preciso dos comprimentos dos percursos roteados. A abordagem tradicional para calcular o comprimento do sinal consiste em somar o comprimento ao longo da linha central de todos os segmentos usados em um percurso, além da distância vertical correspondente à altura das vias, que originalmente era determinada pela espessura da placa.

Essa abordagem não é adequada para projetos de alta velocidade por vários motivos, incluindo:

• Objetos empilhados e sobrepostos — um algoritmo que simplesmente soma o comprimento ao longo da linha central de todos os objetos de uma net não leva em conta objetos empilhados ou sobrepostos.
• Trajeto do roteamento dentro de um objeto — muitas vezes há objetos de roteamento inteiramente dentro de um pad ou de uma via, o que pode aumentar indevidamente o comprimento calculado, como mostra a primeira imagem abaixo. A segunda imagem mostra a maneira correta de calcular o comprimento quando um objeto de preenchimento faz parte do roteamento.
• Comprimento da via — vias cegas e enterradas não atravessam todas as camadas da placa, portanto a espessura da placa não oferece precisão suficiente para determinar o comprimento vertical. Deve-se usar a altura real da via, levando em consideração as espessuras de cobre e de isolamento atravessadas por ela.

A calculadora de comprimento do editor de PCB fornece o comprimento de percurso mais preciso possível.

O comprimento é calculado com precisão ao longo da linha central do caminho mais curto, como mostrado nestas duas imagens.

Para as vias, são calculados comprimentos precisos com base nas camadas atravessadas e nas dimensões do empilhamento de camadas. Imagem do painel PCB no modo Nets.