Định tuyến cặp vi sai

Explanatory diagram showing how differential signaling works

Hệ thống truyền tín hiệu vi sai là hệ thống trong đó tín hiệu được truyền qua một cặp dây dẫn kết nối chặt chẽ với nhau, một dây dẫn mang tín hiệu, dây dẫn còn lại mang hình ảnh đối xứng bằng nhau nhưng ngược chiều của tín hiệu đó. Truyền tín hiệu vi sai được phát triển để giải quyết các tình huống mà điểm tham chiếu logic của nguồn tín hiệu không thể kết nối tốt với điểm tham chiếu logic của tải. Một ưu điểm của truyền tín hiệu vi sai là nó vốn dĩ miễn nhiễm với nhiễu điện chế độ chung, hiện tượng nhiễu phổ biến nhất trong các sản phẩm điện tử. Một ưu điểm khác của truyền tín hiệu vi sai là nó giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI) phát sinh từ cặp tín hiệu.

Định tuyến PCB cặp tín hiệu vi sai

Định tuyến cặp tín hiệu vi sai trên PCB là một kỹ thuật thiết kế được sử dụng để tạo ra một hệ thống truyền dẫn cân bằng có khả năng truyền tải các tín hiệu vi sai (bằng nhau và ngược chiều) qua bảng mạch in. Thông thường, định tuyến vi sai này sẽ kết nối với một hệ thống truyền dẫn vi sai bên ngoài, chẳng hạn như đầu nối và cáp.

Example of differential routing on a PCB

Cần lưu ý rằng mặc dù tỷ lệ ghép đôi đạt được trong cáp vi sai cặp xoắn có thể cao hơn 99%, nhưng tỷ lệ ghép đôi đạt được trong việc định tuyến cặp vi sai thường sẽ dưới 50%. Theo ý kiến của các chuyên gia hiện nay, nhiệm vụ định tuyến PCB không chỉ đơn thuần là cố gắng đảm bảo đạt được một trở kháng vi sai cụ thể, mà còn phải tập trung vào việc đảm bảo tín hiệu vi sai đến thành phần đích trong tình trạng tốt khi truyền từ hệ thống cáp bên ngoài.

Theo Lee Ritchey, một chuyên gia thiết kế PCB tốc độ cao nổi tiếng trong ngành, để truyền tín hiệu vi sai thành công, cần phải:

  • Đặt trở kháng tín hiệu của mỗi đường dẫn bằng một nửa trở kháng cáp vi sai đầu vào.

  • Mỗi đường tín hiệu phải được kết thúc đúng cách với trở kháng đặc trưng riêng tại đầu thu.

  • Hai đường dây phải có độ dài bằng nhau, trong phạm vi dung sai của dòng logic và tần số mạch được sử dụng trong thiết kế. Trọng tâm chính nên là duy trì độ chính xác về thời gian; điều chỉnh độ dài để đáp ứng ngân sách lệch pha của thiết kế. Ví dụ, đối với USB 3.x, sự chênh lệch độ dài không được vượt quá 10 mils.

  • Tận dụng lợi thế của việc định tuyến hai tín hiệu song song để giúp đạt được chất lượng định tuyến tốt với độ dài phù hợp. Khi cần thiết, có thể tách ra để định tuyến xung quanh các chướng ngại vật.

  • Việc thay đổi lớp là chấp nhận được miễn là trở kháng tín hiệu được duy trì.

Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo bài viết Differential Signaling Doesn't Require Differential Impedancecủa Lee W. Ritchey, có sẵn tại https://speedingedge.com/home/related-articles/.

Xác định các cặp vi sai trong quá trình thu thập thiết kế

Cách tiếp cận mà bạn sử dụng để xác định các cặp vi sai trong quá trình thu thập thiết kế phụ thuộc vào cách bạn dự định triển khai các ràng buộc thiết kế cho dự án. Altium Designer hỗ trợ hai cách tiếp cận cho vấn đề này. Cách thứ nhất là xác định các ràng buộc dưới dạng quy tắc thiết kế PCB, trong trình soạn thảo PCB. Cách thứ hai là sử dụng Trình quản lý ràng buộc (Constraint Manager), một giao diện giống bảng tính cho phép bạn bắt đầu xác định nhiều ràng buộc trong quá trình thu thập thiết kế.

Phương pháp được sử dụng để xác định các yêu cầu thiết kế – dù là sử dụng Constraint Manager hoặc định nghĩa chúng dưới dạng Design Rules – được quyết định khi bạn thiết lập tùy chọn Constraint Management tùy chọn trong Create Project trong quá trình tạo dự án. Tìm hiểu thêm vềXác định các yêu cầu thiết kế bằng Trình quản lý ràng buộc. Ngoài ra, tìm hiểu thêm về Xác định, xác định phạm vi và quản lý các quy tắc thiết kế. Ngoài ra, còn có hỗ trợ một chiều để chuyển dự án dựa trên quy tắc thiết kế sang Trình quản lý ràng buộc.

Xem và quản lý các cặp vi sai trên PCB

PCB panel in Differential Pair Editor mode

Trong trình chỉnh sửa PCB, các định nghĩa cặp vi sai được xem và quản lý trong bảng điều khiển PCBở Differential Pairs Editor chế độ.

Trong Differential Pairs Editor chế độ này, ba khu vực chính của bảng điều khiển được sử dụng để xem xét và quản lý các cặp vi sai trong thiết kế PCB hiện tại:

  1. Differential Pair Classes – danh sách tất cả các lớp cặp tín hiệu chênh lệch hiện được định nghĩa cho bảng mạch này. Lớp USB3_85 Lớp hiện đang được chọn. Nhấp đúp để chỉnh sửa lớp, hoặc nhấp chuột phải để định nghĩa một lớp mới. Các lớp cặp vi sai là một tính năng quản lý thiết kế tùy chọn.

  2. Differential Pairs – tất cả các cặp vi sai thuộc lớp cặp vi sai hiện đang được chọn (trong khu vực đầu tiên của bảng điều khiển). USB3_D cặp vi sai được chọn trong hình minh họa.

  3. Nets – các mạng thành phần (âm và dương) nằm trong cặp vi sai hiện đang được chọn. Các mạng trong cặp này USB3_D_N và USB3_D_P. Các -+ hiển thị bên cạnh tên mạng của mỗi thành viên trong cặp là một cờ hệ thống cho biết đó là thành viên dương hay âm của cặp. Nhấp chuột phải để điều khiển các cột nào sẽ hiển thị trong phần này của bảng điều khiển (), dưới đâyđịnh nghĩa của từng cột

Làm việc với các cặp vi sai trong bảng điều khiển PCB

Manually creating a new pair Để tạo thủ công một đối tượng cặp vi sai mới trực tiếp trong trình chỉnh sửa PCB, hãy nhấp vào Add nút trong khu vực Cặp vi sai của PCB bảng điều khiển (). Differential Pair hộp thoại sẽ mở ra (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair), chọn các mạng hiện có cho cả mạng dương và âm, đặt tên cho cặp, sau đó nhấp vào OK. Lưu ý rằng chỉ các mạng có sẵn mới được liệt kê để lựa chọn; bất kỳ mạng nào hiện đang được định nghĩa là một phần của cặp vi sai hiện có sẽ không được liệt kê.
Edit a pair definition Để chỉnh sửa một cặp hiện có, hãy nhấp đúp vào tên trong vùng "Differential Pair" của PCB bảng điều khiển, hoặc chọn cặp đó và nhấp vào Edit ().
Delete a pair Để xóa một cặp vi sai hiện có, hãy chọn mục tương ứng và nhấp vào Delete trong bảng điều khiển ().
Creating pairs from the design nets Nếu bạn đang ghép các mạng có quy tắc đặt tên nhất quán (tức là chúng có tiền tố chung và hậu tố dương/âm nhất quán, chẳng hạn như, TX0_PTX0_N), bạn có thể sử dụng Create Differential Pairs From Nets hộp thoại (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair). Nhấp vào Create From Nets trong PCB bảng điều khiển (Differential Pair dialog, used in the PCB editor to define a differential pair) để mở hộp thoại. Hộp thoại sẽ tự động liệt kê tất cả các mạng hiện có tuân thủ các thiết lập bộ lọc ở phần trên cùng của hộp thoại. Cấu hình các thiết lập bộ lọc và gán lớp cặp vi sai nếu cần thiết. Đối với bất kỳ cặp nào được đề xuất mà không cần thiết, hãy bỏ chọn Create hộp kiểm.
Creating pairs using the wizard Nhấp vào Rule Wizard nút này () sẽ khởi chạy Trình hướng dẫn Quy tắc Cặp vi sai, nội dung này sẽ được trình bàychi tiết hơn ở phần sau của trang này.
Create a differential pair class in the panel Để tạo một lớp cặp vi sai mới, nhấp chuột phải vào vùng Lớp cặp vi sai của bảng điều khiển và chọn Add Class từ menu ngữ cảnh (). Hộp thoại EditClass hộp thoại sẽ mở ra, nơi bạn có thể nhập tên cho lớp và thêm các thành viên.
Edit a differential pair class Nhấp đúp vào một lớp hiện có để mở EditClass hộp thoại, nơi bạn có thể chỉnh sửa tên của nó hoặc thêm/xóa các thành viên.
Manage classes in the Object Class Explorer Để kiểm soát và chỉnh sửa toàn diện tất cả các lớp, bao gồm cả các lớp cặp vi phân, hãy chọn Design » Classes lệnh để mở Object Class Explorer hộp thoại (). Tìm hiểu thêm về cách định nghĩa lớp trong trình chỉnh sửa PCB.

Các ràng buộc thiết kế

Trong Altium Designer, các thuộc tính của các đối tượng được đặt trong thiết kế được kiểm soát bởi các ràng buộc thiết kế. Các ràng buộc được sử dụng để hướng dẫn các công cụ tạo, chẳng hạn như chiều rộng cho việc định tuyến và khoảng cách giữa các thành viên cặp trong quá trình định tuyến cặp vi sai; đồng thời cũng được sử dụng trong quá trình xác minh quy tắc thiết kế để xác nhận rằng các đối tượng đã đặt đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

Như đã đề cập trước đó, các ràng buộc thiết kế có thể được định nghĩa thông qua Trình quản lý ràng buộc (Constraint Manager) hoặc dưới dạng quy tắc thiết kế PCB. Mặc dù các phương pháp này sử dụng cách tiếp cận khác nhau để tạo và quản lý các ràng buộc, nhưng tập hợp các ràng buộc có sẵn là giống nhau trong Trình quản lý ràng buộc và các quy tắc PCB, cũng như cách tiếp cận cơ bản được sử dụng để áp dụng ràng buộc thiết kế cho các đối tượng mà nó cần tác động.

Đằng sau giao diện người dùng, Altium Designer sử dụng một công cụ lọc để xác định các đối tượng mà ràng buộc thiết kế áp dụng, được điều khiển bởi một hệ thống truy vấn. Hệ thống truy vấn xác định các đối tượng bằng cách sử dụng các hàm truy vấn, chẳng hạn như IsComponent('U1'), hoặc InAnyDifferentialPair. Quá trình tạo truy vấn để nhắm mục tiêu các đối tượng cần thiết được gọi là setting the scope của ràng buộc thiết kế. Ở nhiều vị trí mà phạm vi áp dụng của ràng buộc được xác định, bạn sẽ chọn một tùy chọn từ danh sách thả xuống, và trình chỉnh sửa PCB sẽ chuyển đổi tùy chọn đó thành một truy vấn phù hợp. Đối với một ràng buộc cụ thể hơn, chẳng hạn như all nets (except pairs) under this BGA, bạn sẽ cần xây dựng truy vấn từ các hàm truy vấn phù hợp, ví dụ WithinRoom('RoomDefinition_BGA') and Not InAnyDifferentialPair

Trong một dự án dựa trên quy tắc, truy vấn cho bất kỳ ràng buộc nào đều có thể được kiểm tra bằng cách chuyển đổi Object Matches phạm vi trong ràng buộc sang Custom Query (trong PCB Rules and Constraint Editor), như được hiển thị trong slide thứ ba bên dưới. Trong một Constraint Manager-dựa trên quy tắc, hãy mở Constraint Manager từ trình chỉnh sửa PCB và chuyển sang "Tất cả Quy tắc" để hiển thị truy vấn đằng sau một ràng buộc ().

Để đơn giản hóa nội dung thảo luận, thuật ngữ "hạn chế" (thay vì "quy tắc") sẽ được sử dụng trong phần còn lại của trang này. Các hình ảnh minh họa phần mềm sẽ là sự kết hợp giữa Constraint ManagerPCB Rules and Constraints Editor, với hình ảnh của cả hai được hiển thị khi cách tiếp cận giao diện người dùng khá khác biệt.

Các ràng buộc được định nghĩa trong một giao diện giống bảng tính trong Trình quản lý ràng buộc; khi bạn nhấp vào một cột, chi tiết ràng buộc sẽ hiển thị ở phía dưới. 

Trong phương pháp thiết kế dựa trên quy tắc, các tùy chọn phạm vi phổ biến được thiết lập thông qua các menu thả xuống. Đằng sau menu thả xuống, một truy vấn sẽ được tạo tự động; trong PCB Rules and Constraint Editor bạn có thể chuyển phạm vi sang "Custom Query" để hiển thị truy vấn.

Trong cả hai phương pháp Trình quản lý ràng buộc và quy tắc thiết kế, phạm vi ràng buộc phức tạp hơn yêu cầu phải viết một truy vấn. Quy tắc thiết kế ví dụ được hiển thị hạn chế việc định tuyến cặp vi sai: đối với tất cả các cặp vi sai trong 100R_FPGA lớp, nằm trong phòng RoomDefinition_BGA; phải được định tuyến bằng cách sử dụng "Hồ sơ Trở kháng" D100(BGA).

 

Tìm hiểu thêm về ngôn ngữ truy vấn.

Đặt phạm vi của ràng buộc thiết kế

Phạm vi của quy tắc thiết kế xác định tập hợp các đối tượng mà bạn muốn áp dụng quy tắc đó. Vì cặp vi sai là một đối tượng, bạn có thể sử dụng các truy vấn như các ví dụ sau:

Các từ khóa truy vấn để nhắm mục tiêu các cặp vi sai

InAnyDifferentialPair Đối tượng có nằm trong bất kỳ cặp vi sai nào không.
InDifferentialPair('D_V_TX1') Nhắm mục tiêu cả hai mạng trong cặp vi sai có tên D_V_TX1.
InDifferentialPairClass('ROCKET_IO_LINES') Nhắm mục tiêu tất cả các mạng trong tất cả các cặp thuộc lớp cặp vi sai có tên là ROCKET_IO_LINES.
(IsDifferentialPair And (Name = 'D_V_TX1')) Nhắm đến đối tượng cặp vi phân có tên là D_V_TX1.
(IsDifferentialPair And (Name Like 'D*')) Nhắm đến tất cả các đối tượng cặp vi phân có tên bắt đầu bằng chữ cái D.

Tìm hiểu thêm về các hàm truy vấn PCB có sẵn.

Hạn chế định tuyến cặp vi sai

Các mục tiêu chính khi định tuyến cặp vi sai là định tuyến từng mạng trong cặp với độ rộng ưu tiên, đồng thời giữ khoảng cách ưu tiên giữa chúng. Các hình ảnh ví dụ dưới đây minh họa việc thực hiện điều này cho Tất cả các cặp vi sai, hình đầu tiên sử dụng Constraint Manager, hình thứ hai sử dụng PCB Rules and Constraints Editor. Chiều rộng và khoảng cách được định nghĩa dưới dạng các giá trị số. Ngoài ra, có thể định nghĩa hồ sơ trở kháng cặp vi sai trong Layer Stack Manager và chọn đường cong này trong ràng buộc, như minh họa bên dưới. Trang này bao gồm tóm tắt các yếu tố chính của ràng buộc; hãy sử dụng liên kết bên dưới để biết thêm chi tiết về ràng buộc.

Đặt các ràng buộc cho việc định tuyến các cặp vi sai. Trong ví dụ này, tệp PCB đích đã được chọn DifferentialPair_CM.PCBDOC, và Đường cong trở kháng D100(D100) được định nghĩa trong PCB đó cũng đã được chọn. Thao tác này sẽ tự động cấu hình Chiều rộng và Khoảng cách định tuyến ưa thích.

Nếu sử dụng phương pháp quy tắc thiết kế thì ràng buộc "Differential Pair Routing" sẽ được cấu hình. Tùy chọn sử dụng "Hồ sơ trở kháng" đã định nghĩa cũng đã được kích hoạt, và D100(D100) hồ sơ đã được chọn.

 

Áp dụng ràng buộc cho cặp tín hiệu vi sai

Measurement units Đơn vị mặc định là đơn vị của bảng mạch, hãy sử dụng Ctrl+Q phím tắt để chuyển đổi giữa hệ Anh và hệ mét trong hộp thoại / cửa sổ chỉnh sửa mà bạn đang xem. Trong Trình quản lý ràng buộc, đơn vị cũng có thể được chuyển đổi thông qua Tools thực đơn.
Routing width Nhập các giá trị Chiều rộng Tối thiểu, Ưu tiên và Tối đa dưới dạng số. Sử dụng 3 phím tắt để chuyển đổi giữa các cài đặt này trong quá trình định tuyến cặp vi sai tương tác; trạng thái hiện tại được hiển thị trên thanh trạng thái và trên màn hình hiển thị thông tin. 
Gap between nets in the pair Nhập các giá trị Khoảng cách Tối thiểu, Ưu tiên và Tối đa dưới dạng số. Sử dụng Shift+6 phím tắt để chuyển đổi giữa các thiết lập này trong quá trình định tuyến cặp vi sai tương tác; trạng thái hiện tại được hiển thị trên thanh trạng thái và trong màn hình hiển thị thông tin. 
How the Gap is checked Giá trị Khoảng cách Ưu tiên được công cụ định tuyến cặp vi sai tương tác sử dụng khi các đoạn đường dẫn được đặt trong quá trình định tuyến. Tuy nhiên, khoảng cách giữa all các đối tượng điện sẽ được kiểm tra bởi ràng buộc khoảng cách (Clearance Constraint) áp dụng. Trong Design Rules hộp thoại này, điều này được cấu hình như một ràng buộc thiết kế riêng biệt (). Trong Constraint Manager Khoảng cách có thể được định nghĩa trong cùng một lưới với các thuộc tính định tuyến cặp vi sai ().
Settings based on an Impedance profile 

Cách tiếp cận này yêu cầu hồ sơ trở kháng đã được cấu hình trong Trình quản lý lớp xếp chồng (Layer Stack Manager). Nếu đã có các hồ sơ trở kháng được định nghĩa, hồ sơ đó có thể được chọn trong Trình quản lý ràng buộc (hình đầu tiên ở trên) hoặc hộp thoại quy tắc (hình thứ hai ở trên). Tìm hiểu thêm về cách cấu hình hồ sơ trở kháng.

Tìm hiểu thêm về Hạn chế định tuyến cặp vi sai.

Định tuyến một cặp tín hiệu vi sai

Các cặp tín hiệu vi sai được định tuyến dưới dạng một cặp - tức là, bạn định tuyến hai mạng cùng lúc. Để định tuyến một cặp tín hiệu vi sai, hãy chọn Interactive Differential Pair Routing từ Route menu hoặc Active Bar. Bạn sẽ được yêu cầu chọn một trong hai mạng trong cặp; nhấp vào bất kỳ mạng nào để bắt đầu định tuyến. Không quan trọng là đường dẫn dương hay âm trong cặp được chọn vì hệ thống sẽ tự động chọn đường dẫn còn lại. Video dưới đây trình bày một ví dụ đơn giản về việc định tuyến các cặp tín hiệu vi sai.

Trong quá trình định tuyến cặp vi sai, bạn có thể thực hiện các chức năng sau:

Định tuyến cặp vi sai

Configuring the router

Để thay đổi cài đặt định tuyến cặp vi sai tương tác trong quá trình định tuyến, hãy nhấn Tab để hiển thị Properties bảng điều khiển. Quá trình định tuyến sẽ tạm dừng và con trỏ sẽ được giải phóng khỏi đường dẫn, lúc này các tùy chọn trong bảng điều khiển có thể được thay đổi. Nhấp vào nút “ ” để quay lại quá trình định tuyến, hoặc nhấn Esc. Có bốn phần trong Properties bảng điều khiển này, hãy sử dụng các liên kết sau để tìm hiểu thêm về:Thông tin cặp tín hiệu vi sai, Thuộc tính,Tùy chọn định tuyến tương tácQuy tắc.

How the routing reacts to existing objects

Điều này được xác định bởi cài đặt hiện tại của Conflict Resolution Mode (Walkaround, Push, Hug and Push, Stop at First Obstacle, Ignore Obstacles). Chế độ giải quyết xung đột hiện tại được hiển thị trên thanh trạng thái (), trên màn hình hiển thị thông tin () và trên Properties bảng điều khiển trong quá trình định tuyến hoặc trượt. Nhấn Shift+R để chuyển qua các chế độ định tuyến giải quyết xung đột có sẵn.

Tìm hiểu thêm về chế độ giải quyết xung đột trong quá trình định tuyến tương tác.

The shape of the corners

Trong quá trình định tuyến tương tác cặp vi sai, hình dạng được tạo thành bởi các đường dẫn và cung tạo nên một góc được gọi là corner style. Các góc chéo là phổ biến nhất, nhưng các góc cong (được tạo ra bằng cách đặt các cung) cũng rất được ưa chuộng. Có 5 kiểu góc có sẵn, trong đó 4 kiểu còn có các chế độ phụ về hướng góc.

  • Nhấn Shift+Spacebar trong quá trình định tuyến để chuyển qua các kiểu góc; kiểu hiện tại được hiển thị trên Thanh trạng thái () và trên màn hình hiển thị thông tin (Heads-up display).

  • Ngoài ra, nhấn Tab để mở Properties bảng điều khiển và thay đổi kiểu góc tại đó ().

  • Nhấn nút Spacebar để chuyển đổi hướng góc.

  • Khi định tuyến một cặp bằng any angle kiểu góc, nhấn và giữ Shift để định tuyến cặp diff bằng các cung tiếp tuyến. Điều này có tác dụng định hình các đường dẫn xung quanh các đường cong hiện có.

  • Trong các arc in corner chế độ, nhấn phím , phím để giảm bán kính cung tối đa và phím . để tăng bán kính cung tối đa (giữ Shift để tăng tốc độ lên 10 lần). Kích thước cung cũng có thể được thay đổi tương tác bằng cách di chuyển con trỏ. Cài đặt này xác định bán kính cung tối đa cho phép, được hiển thị trên thanh Trạng thái khi bạn đang định tuyến.

Controlling the routing width and pair gap 

Trong quá trình định tuyến tương tác cặp vi sai:

  • Nhấn 3 để chuyển đổi giữa các độ rộng định tuyến có sẵn (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max). Lựa chọn hiện tại được hiển thị trên thanh trạng thái và trên màn hình hiển thị thông tin.

  • Nhấn Shift+6 để chuyển qua các khoảng trống có sẵn (User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max). Lựa chọn hiện tại được hiển thị trên Thanh trạng thái và trên Màn hình hiển thị thông tin.

Placing the hatched track segments Nhấp chuột trái để đặt tất cả các đoạn đường/cung được đề xuất (có đường nét chéo).
Unwind the placed routing Nhấn phím Backspace để xóa đỉnh vừa được đặt gần nhất.
Switch layers and insert a via pair

Để thay đổi lớp trong quá trình định tuyến, hãy sử dụng Ctrl+Shift+Wheel Scroll phím tắt (hoặc nhấn phím * trên bàn phím số), sau đó ( ):

  • Nhấn 4 để chuyển qua các kích thước đường dẫn có sẵn (trên mặt phẳng X-Y), giữa User Choice, Rule Min, Rule Preferred, Rule Max. Lựa chọn hiện tại được hiển thị trên thanh trạng thái và trên màn hình hiển thị thông tin.

  • Nhấn 5 để chuyển đổi giữa staggeredperpendicular thông qua các mẫu trong quá trình thay đổi lớp, hoặc thay vào đó, di chuyển con trỏ xung quanh để chuyển đổi mẫu.

  • Nhấn 6 để chuyển qua các chồng via khả dụng (khoảng cách via trên mặt phẳng Z), hoặc nhấn 8 để hiển thị danh sách để lựa chọn (tìm hiểu thêm về cách điều khiển các lỗ via được đặt trong quá trình định tuyến tương tác).

Displaying the available clearance Bạn đang thắc mắc tại sao đường dẫn không thể đi qua khe hở đó? Để giải quyết vấn đề này, hãy nhấn Ctrl+W trong quá trình định tuyến để bật hiển thị động các ranh giới khoảng trống. Khu vực khoảng trống không được phép, được xác định bởi các đối tượng hiện có cộng với quy tắc khoảng trống áp dụng, sẽ được hiển thị dưới dạng các đa giác có bóng (). Nhấn Ctrl+W để tắt tính năng này.
Panel – Differential Pair Information

Chi tiết tên của cặp vi sai đang được định tuyến và lớp cặp vi sai (nếu cặp đó thuộc về một lớp nào đó). Ngoài ra, còn hiển thị độ dài tín hiệu và độ trễ của mỗi mạng trong cặp; chi tiết này được cập nhật tại mỗi sự kiện nhấp chuột trong quá trình định tuyến. Văn bản màu xanh lam trong bảng điều khiển là các liên kết, nhấn Tab để truy cập bảng điều khiển trong quá trình định tuyến ().

Tìm hiểu thêm về thông tin trên bảng điều khiển cặp vi sai.

Panel – Properties

Trong quá trình định tuyến cặp vi sai, các thuộc tính của các đối tượng định tuyến có thể được chỉnh sửa trong Routing Properties phần của Properties bảng điều khiển.

Tìm hiểu thêm về thông tin bảng Thuộc tínhcặp vi sai .

Panel – Interactive Routing Options

 

Tìm hiểu thêm về thông tin trong bảng tùy chọn định tuyến cặp vi sai.

Panel – Rules

Hiển thị các ràng buộc thiết kế “Chiều rộng định tuyến” và “Kiểu Via định tuyến” áp dụng cho cặp đang được định tuyến ().

Tìm hiểu thêm về thông tin trong bảng Quy tắc của cặp vi sai.

Get help on shortcuts Nhấn Shift+F1 để hiển thị tất cả các phím tắt có sẵn trong lệnh.

Improving the Quality of the Routing

Trình chỉnh sửa PCB bao gồm các công cụ mạnh mẽ để cải thiện chất lượng đường dẫn hiện có. Các công cụ này được gọi là "Glossing" và "Retracing", và cả hai đều có sẵn trong Route menu.

  • Gloss - tập trung vào việc cải thiện hình học đường dẫn, nhằm giảm số lượng góc và rút ngắn tổng chiều dài đường dẫn. Gloss giữ nguyên chiều rộng đường dẫn hiện có và khoảng cách giữa các cặp vi sai. Glossing tuân thủ Gloss Effort (Routed) được cấu hình trong PCB - Interactive Routing trang của Preferences hộp thoại.

    Tìm hiểu thêm về tính năng Glossing trong quá trình định tuyến.

  • Retrace - giả định rằng hình học tổng thể đã đạt yêu cầu, thay vào đó tập trung vào việc xác minh rằng đường dẫn tuân thủ các quy tắc thiết kế. Trong khi chế độ Gloss giữ nguyên chiều rộng đường dẫn và khoảng cách giữa các cặp tín hiệu hiện có, chế độ Retrace sẽ điều chỉnh chúng thành giá trị "Preferred". Chế độ Retrace là công cụ tuyệt vời để sử dụng khi quy tắc thiết kế "Differential Pair Routing" đã thay đổi và cần áp dụng thay đổi đó cho các đường dẫn hiện có.

    Tìm hiểu thêm về việc đánh bóng và định tuyến lại các đường dẫn hiện có.

  • Công Interactive Differential Pair Routing công cụ này ưu tiên cao cho độ ghép đôi, do đó các quy tắc thiết kế “SMD To Corner ” và “SMD Entry ” có thể không hoạt động như mong đợi. Nếu cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc này khi định tuyến cặp vi sai, hãy sử dụng công cụ “Quick Differential Pair Routing”.

  •  
     
     
     
     

    Các hạn chế hiện tại của bất kỳ phương pháp định tuyến cặp chênh lệch góc nào là:

    • Hiện tại, hệ thống không hỗ trợ việc định tuyến đi qua ranh giới của một phòng nơi các ràng buộc thiết kế thay đổi. Quá trình định tuyến sẽ tiếp tục với các ràng buộc hiện tại được áp dụng.

    • Hạn chế thiết kế "SMD Entry" hiện chưa được hỗ trợ.

  • Tính năng tự động loại bỏ vòng lặp trong bất kỳ cặp chênh lệch góc nào đều được hỗ trợ. Tính năng này đang ở giai đoạn Open Beta và có sẵn khi Legacy.PCB.Routing.LoopRemoval tùy chọn này bị tắt tronghộp thoại Cài đặt nâng cao.

Sửa đổi tương tác đường dẫn cặp vi sai

Trong quá trình định tuyến, sẽ có nhiều trường hợp bạn cần thay đổi một số định tuyến hiện có. Bạn có thể thay đổi định tuyến bằng cách sử dụng phương pháp vẽ kỹ thuật, tức là nhấp và kéo một đoạn đường dẫn hoặc điểm nối – đây được gọi là interactive sliding. Để nhận diện các thành viên của cặp trong quá trình trượt, khái niệm coupling được sử dụng. Các điều khiển trượt tương tác sẽ hiển thị trên Properties bảng điều khiển trong quá trình trượt (). Trong quá trình trượt, công cụ định tuyến tương tác sẽ cố gắng duy trì chất lượng của đường dẫn, đồng thời tuân thủ các ràng buộc thiết kế áp dụng. Các tính năng chính ảnh hưởng đến quá trình trượt bao gồm: routing conflict resolution mode (phản ứng với chướng ngại vật), gloss strength (nỗ lực trong việc sắp xếp lại kết quả), và hugging (mức độ chặt chẽ của các đường dẫn quấn quanh chướng ngại vật và cách các góc được hình thành).

Đôi khi, việc định tuyến lại đường đi của cặp vi sai sẽ dễ dàng hơn. Công cụ định tuyến tương tác hỗ trợ việc này bằng cách sử dụng một tính năng gọi là Loop Removal. Tính năng này theo dõi quá trình định tuyến tương tác, và nếu phát hiện một đường dẫn mới được định tuyến song song với đường dẫn hiện có, nó sẽ tự động loại bỏ các đoạn dư thừa cũ. Để định tuyến lại đường dẫn của cặp vi sai, hãy chọn lệnh Route » Interactive Differential Pair Routing lệnh, nhấp vào bất kỳ đâu trên đường dẫn hiện có và định tuyến đường dẫn mới, sau đó quay lại nối với đường dẫn hiện có ở vị trí cần thiết. Phần mềm sẽ nhận diện vòng lặp được tạo ra giữa đường dẫn cũ và đường dẫn mới; khi bạn nhấp chuột phải hoặc nhấn Esc để kết thúc đường dẫn, các đoạn dư thừa sẽ tự động bị loại bỏ, bao gồm cả các lỗ vias dư thừa.

Sửa đổi đường dẫn cặp vi sai hiện có bằng cách kết hợp giữa định tuyến lại và trượt.

Sửa đổi đường dẫn cặp vi sai

Sliding (dragging) the pair

Nhấp và giữ vào một đoạn đường dẫn trong một trong các mạng cặp, sau đó di chuyển chuột để bắt đầu trượt đường dẫn của cặp ( ). Cách trình định tuyến tương tác thay đổi đường dẫn khi con trỏ di chuyển phụ thuộc vào cài đặt hiện tại của thuộc tính trong Properties (), nhấn phím Tab để tạm dừng thao tác trượt và thay đổi cài đặt trong bảng điều khiển. Các tùy chọn trượt nên phù hợp với phong cách định tuyến được sử dụng trên bảng mạch - ví dụ, Hugging Style nên là 45 Degree nếu đường dẫn của bạn có các góc chéo. Nhấn các Shift+Spacebar phím tắt để chuyển qua các Hugging Style các chế độ trong khi trượt.

Để nhận diện các thành phần trong một cặp vi sai, khái niệm coupling được sử dụng. Khi phần mềm nhận diện các đối tượng thuộc về một cặp vi sai, nó sẽ cố gắng kéo đường dẫn hoặc điểm nối đối ứng của cặp đó nếu Keep Coupled tùy chọn này được bật trong Properties trong quá trình trượt tương tác () hoặc kéo tương tác ().

Để xác nhận rằng các đối tượng đối tác được ghép nối, phần mềm sẽ kiểm tra xem các đối tượng:

  • Đối với các cặp via - thuộc về cặp đó và cách nhau gần hơn 2 * Preferred Gap

  • Đối với các cặp đường ray - thuộc về cặp đó, nằm trên cùng một lớp, và khoảng cách giữa chúng không vượt quá Preferred Gap

What you snap to during sliding

Đường dẫn mà bạn đang di chuyển không chỉ tự động khớp với lưới khớp hiện tại, mà còn có thể khớp với các đối tượng khác tùy thuộc vào: cài đặt khớp đối tượng, cài đặt khớp lớp, và liệu cài đặt khớp theo hướng dẫn và trục có được bật hay không. Nhấn Ctrl+E để sửa đổi các cài đặt này trong khi trượt. Để tạm thời vô hiệu hóa tính năng khớp trong khi trượt tương tác, hãy giữ phím Ctrl .

Tìm hiểu thêm vềhành vi khớp với con trỏ.

How the sliding routes are glossed

Mức độ mà các đường di chuyển được định hình lại khi bạn trượt chúng được kiểm soát bởi Gloss Effort (Routed) hiện tại, nhấn các Ctrl+Shift+G phím tắt để chuyển qua các chế độ trong khi trượt. Lưu ý rằng trong quá trình trượt tương tác, độ bóng sẽ tự động được giảm xuống Weak, để tránh cho cơ chế tự động điều chỉnh không cản trở nỗ lực của người thiết kế trong việc định vị lại đường dẫn. Nếu bạn thấy đường dẫn vẫn không di chuyển theo ý muốn, hãy thử thiết lập Gloss Effort (Routed) thành Off.

Tìm hiểu thêm về cáccài đặt Nỗ lực tạo hiệu ứng bóng (đường dẫn đã được định tuyến).

How the sliding route responds to existing objects

Trong quá trình trượt, một trong các Routing Conflict Resolution chế độ (Ignore, Push, HugNPush) sẽ được áp dụng (). Nhấn Shift+R để chuyển đổi giữa các chế độ khi bạn kéo một đoạn đường dẫn.

Tìm hiểu thêm về cáccài đặt chế độ giải quyết xung đột.

How neighboring routes are impacted

Tác động của các đường ray đang di chuyển lên việc định tuyến liền kề được kiểm soát bởi Gloss Effort (Neighbor) (), nhấn phím Tab trong khi trượt để thay đổi cài đặt.

Tìm hiểu thêm về cáccài đặt Nỗ lực làm mịn (lân cận).

Hugging - how glossing wraps around other objects and forms corners

Cách mà công cụ tạo hiệu ứng bóng bao quanh tuyến đường quanh các đối tượng khác và tạo các góc được gọi là hugging. Các cài đặt Kiểu ôm sát có sẵn bao gồm:

  • 45 Degree – luôn sử dụng các đoạn thẳng vuông góc/chéo để tạo các góc (sử dụng chế độ này cho hành vi định tuyến vuông góc/chéo truyền thống).

  • Mixed – sử dụng các đoạn đường thẳng khi các đối tượng đang được di chuyển/đẩy vào là thẳng, sử dụng các cung tròn khi chúng cong.

  • Rounded – sử dụng các đoạn đường cong tại mỗi đỉnh được tạo đường viền. Sử dụng chế độ này cho việc định tuyến theo kiểu rắn, và để sử dụng các đoạn đường cong kết hợp với các góc tùy ý khi tạo đường viền (trong quá trình định tuyến tương tác và tạo đường viền thủ công).

Tìm hiểu thêm về cáccài đặt kiểu Hugging.

Controlling Loop Removal

Khi bạn định tuyến lại một cặp hiện có, tính năng Loại bỏ vòng lặp sẽ được áp dụng. Tính năng Loại bỏ vòng lặp được bật theo mặc định () và được áp dụng cho tất cả các mạng. Tính năng này có thể được bật và tắt như một tính năng (), hoặc tắt có chọn lọc trên từng mạng nếu cần (tìm hiểu thêm). Một tính năng hoạt động hài hòa với "Loop Removal" là Automatically Terminate Routing, cũng được bật theo mặc định (). Tính năng này sẽ tự động loại bỏ cặp dây trong quá trình định tuyến lại khi vị trí nhấp chuột tiếp theo nằm chồng lên đường dẫn hiện có. Khi tính năng này được bật, việc định tuyến lại dọc theo một đường dẫn gần giống với đường dẫn hiện có có thể gặp khó khăn. Trong trường hợp này, hãy tạm thời tắt Automatically Terminate Routing tùy chọn này.

Tìm hiểu thêm vềcài đặt Loại bỏ vòng lặp.

Trượt góc tuyến đường

Công cụ trượt tương tác bao gồm các thuật toán dành riêng cho việc kéo một đỉnh (góc).

  • Tùy Vertex Action (Preferences dialog Interactive Sliding Properties panel) điều khiển cách công cụ trượt tương tác điều chỉnh hình dạng góc trong quá trình kéo. Nhấn phím Spacebar để chuyển qua các chế độ khi bạn kéo một đỉnh.

  • Để chuyển đổi một góc 90 độ thành một đường dẫn 45 độ, hãy bắt đầu kéo đỉnh góc với Vertex Action cài đặt ở Deform chế độ này.

Tìm hiểu thêm về cáccài đặt hành động Đỉnh.

Tìm hiểu thêm về việc sửa đổi đường dẫn hiện có.

Điều chỉnh độ dài các cặp vi sai và sửa đổi các đoạn gấp nếp

Có hai khía cạnh trong việc điều chỉnh độ dài các cặp vi sai: điều chỉnh độ dài của từng cặp trong một bộ sao cho tất cả các cặp đều có cùng độ dài; và sau đó điều chỉnh độ dài của đường dẫn ngắn hơn trong mỗi cặp, một quá trình được gọi là phase matching

Để điều chỉnh độ dài các cặp vi sai, hãy tạo các ràng buộc sau để nhắm vào tập hợp các cặp vi sai:

  • Một matched length constraint định nghĩa các yêu cầu khớp chiều dài between pairs. Để so sánh độ dài của một cặp với độ dài của một cặp khác, hãy bật tùy chọn Group Matched Lengths tùy chọn này.

  • Một ràng buộc thứ hai matched length constraint định nghĩa các within-pair yêu cầu khớp độ dài. Để kiểm tra độ dài của một thành viên cặp so với thành viên cặp còn lại, hãy kích hoạt Within Differential Pair Length tùy chọn trong ràng buộc.

Minh họa việc điều chỉnh độ dài của các cặp, sau đó điều chỉnh độ dài trong từng cặp.

Video này cho thấy việc điều chỉnh độ dài các cặp so với các cặp khác (dựa trên độ dài xSignal) bằng cách thêm các accordion điều chỉnh độ dài. Thành phần ngắn hơn của mỗi cặp sau đó được điều chỉnh độ dài so với thành phần dài hơn của cặp đó. Video sau đó trình bày cách di chuyển và điều chỉnh hình dạng các cặp một cách tương tác, cách xóa một thanh điều chỉnh chiều dài, cũng như cách tạo hình một thanh điều chỉnh mới trong quá trình bố trí bằng các phím tắt.

Tìm hiểu thêm về việc điều chỉnh độ dài các cặp vi sai.

## Xin cảm ơn Robert Feranec của Học viện FEDEVEL (www.fedevel.com) đã cho phép sử dụng bo mạch phát triển iMX6 Rex trong các hình ảnh trên trang này (http://www.imx6rex.com/).

AI-LocalizedBản địa hóa bằng AI
Nếu bạn phát hiện vấn đề, hãy chọn văn bản/hình ảnh và nhấnCtrl + Enterđể gửi phản hồi cho chúng tôi.
Tính khả dụng của tính năng

Các tính năng bạn có thể sử dụng phụ thuộc vào giải pháp Altium mà bạn đang có – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise, hoặc Altium Designer (đang trong thời hạn hiệu lực).

Nếu bạn không thấy một tính năng được nêu trong tài liệu có trong phần mềm thực tế của mình, liên hệ Bộ phận Kinh doanh của Altium để tìm hiểu thêm.

Tài liệu cũ

Tài liệu Altium Designer không còn được phân phiên bản. Nếu bạn cần truy cập tài liệu cho các phiên bản cũ hơn của Altium Designer, hãy truy cập mục Tài liệu cũ trên trang Trình cài đặt khác.

Nội dung