Độ trễ chân do vỏ linh kiện

Sơ lược

Bài viết này giải thích vì sao độ trễ chân trong vỏ linh kiện lại quan trọng đối với thiết kế tốc độ cao, đặc biệt ở tần số trên 500 MHz, đồng thời hướng dẫn cách Altium Designer cho phép bạn tính đến độ trễ này bằng các giá trị Chiều dài chân trong vỏ linh kiện (Pin Package Length) hoặc Độ trễ lan truyền (Propagation Delay) trong cả trình biên tập sơ đồ nguyên lý và PCB. Bài viết trình bày nguồn gốc của thông tin độ trễ, cách các giá trị này ảnh hưởng đến việc tính toán chiều dài tín hiệu và độ trễ đường mạch, cách chúng được chuyển giữa sơ đồ nguyên lý và PCB, cũng như nơi bạn có thể kiểm tra kết quả trong bảng PCB và quy trình làm việc với xSignals. Nếu cần cân bằng chiều dài chính xác hơn và nắm rõ hơn thông tin định thời trong thiết kế, bài viết này sẽ giúp bạn hiểu chính xác vai trò và cách sử dụng các thiết lập này. Hãy đọc tiếp để thiết lập các ràng buộc tốc độ cao đáng tin cậy hơn.

- Tìm hiểu độ trễ chân trong vỏ linh kiện là gì, vì sao các linh kiện tương thích chân vẫn có thể hoạt động khác nhau và khi nào cần xem xét dữ liệu này trong quy trình thiết kế.
- Xem cách Altium Designer xử lý Chiều dài chân trong vỏ linh kiện và Độ trễ lan truyền, bao gồm cách từng giá trị đóng góp vào việc tính toán chiều dài và độ trễ tín hiệu.
- Tìm hiểu nơi nhập, chuyển và kiểm tra các giá trị này trong trình biên tập sơ đồ nguyên lý, trình biên tập PCB, bảng PCB và môi trường xSignals.
Tìm hiểu sâu hơn với AI:

Trong mọi thiết kế tốc độ cao trên 500 MHz, môi trường kết nối hoặc dây liên kết tới đế bán dẫn đều gây ra độ trễ cho tín hiệu. Độ trễ bên trong linh kiện này được gọi là độ trễ chân-vỏ. Ngay cả khi hai linh kiện hoàn toàn tương thích về chân xét trên phương diện thiết kế và PCB, thời gian truyền qua vỏ vẫn khác nhau giữa các linh kiện, vì vậy cần tính đến yếu tố này. Có thể tìm thông tin về thời gian truyền trong tài liệu IBIS 6 của linh kiện. Thông tin về chân vỏ cần được xem xét ở giai đoạn lập kế hoạch I/O, hoặc sau khi tổng hợp đối với FPGA. Tất cả các nhà sản xuất linh kiện đều có thể cung cấp độ trễ của vỏ, được biểu thị bằng độ trễ tính theo picôgiây hoặc bằng chiều dài.

Có thể đưa độ trễ vào thiết kế dưới dạng Pin Package Length hoặc Propagation Delay, bằng cách sử dụng các trường tương ứng cho chân trong trình biên tập sơ đồ nguyên lý hoặc cho pad/via trong trình biên tập PCB. Các giá trị nhập vào được xử lý như sau:

Pin Package Length - tất cả chiều dài chân-vỏ trong mỗi net được cộng lại trong trình biên tập PCB để tạo thành Tổng chiều dài chân/vỏ (Total Pin/Package Length), và được tính vào Signal Length tổng thể của net đó. Tham khảo chế độ Nets của bảng PCB để tìm hiểu thêm về Chiều dài tín hiệu (Signal Length).

Propagation Delay - tất cả các giá trị độ trễ do người dùng xác định cho chân/pad và via trong mỗi net được cộng vào độ trễ đi dây của net đó trong trình biên tập PCB. Độ trễ đi dây được tính tự động bằng bộ giải trường Simbeor® tích hợp trong Layer Stack Manager. Độ trễ của pad và via không được tính tự động nhưng có thể do người dùng xác định.

  • Có thể cấu hình các quy tắc thiết kế Length và Matched Lengths dựa trên Chiều dài hoặc Độ trễ.

  • Có thể hiển thị Chiều dài tín hiệu, Tổng chiều dài chân/vỏ và Độ trễ trong nhiều chế độ của bảng PCB, bao gồm chế độ Nets, chế độ Differential Pairs Editor và chế độ xSignals. Nhấp chuột phải vào tiêu đề cột trong bảng PCB để bật/tắt các cột.

  • Simbeor SFS (bộ giải trường gần tĩnh) của Simberian® được sử dụng để tính độ trễ đi dây, dựa trên các đặc tính vật lý được xác định trong Layer Stack Manager.

  • Các giá trị Chiều dài chân-vỏ (Pin Package Length) và Độ trễ lan truyền (Propagation Delay) do người dùng xác định độc lập với nhau; chúng được cộng vào các giá trị Chiều dài tín hiệu và Độ trễ như vừa mô tả. Vì không tương tác với nhau nên có thể chỉ định cả hai giá trị nếu cần.

Đưa độ trễ vào sơ đồ nguyên lý

Có thể xác định chiều dài chân-vỏ dưới dạng thuộc tính của chân linh kiện trên sơ đồ nguyên lý trong bảng Properties ở chế độ Pin. Theo mặc định, phần mềm sẽ sử dụng đơn vị của tài liệu hiện tại; nếu cần, hãy nhập đơn vị kèm theo giá trị.

Nhập chiều dài chân-vỏ kèm đơn vị cần dùng.
Nhập chiều dài chân-vỏ kèm đơn vị cần dùng.

  • Cũng có thể chỉnh sửa thuộc tính chân linh kiện trong trình biên tập thư viện hoặc trên trang sơ đồ nguyên lý tại thẻ Pins của bảng Properties ở chế độ Component. Nhấp vào  trong thẻ đó của bảng để mở Component Pin Editor, nơi có thể chỉnh sửa mọi thuộc tính của tất cả các chân thuộc linh kiện đó. Có thể chỉnh sửa giá trị trực tiếp trong lưới (chọn một ô và nhập giá trị mới), đồng thời dùng các phím mũi tên để chuyển sang các ô liền kề. Đơn vị mặc định sẽ tự động được thêm vào nếu không được nhập.
  • Ngoài ra, hãy dùng bảng SCHLIB List để sao chép/dán nhiều giá trị Pin/Pkg Lengths hoặc Propagation Delay từ bảng dữ liệu vào một nhóm chân linh kiện đã chọn trong trình biên tập thư viện sơ đồ nguyên lý – xem hình ảnh.
    • Ngoài việc dán trực tiếp nội dung từ bộ nhớ đệm vào các ô đã chọn, bạn cũng có thể nhấp chuột phải trong bảng để truy cập hộp thoại Smart Grid Paste, giúp kiểm soát tốt hơn quá trình đưa dữ liệu bổ sung vào các chân – tìm hiểu thêm về Chỉnh sửa thuộc tính bằng các công cụ Smart Grid.

Xác định độ trễ trong trình biên tập PCB

Các giá trị Chiều dài chân-vỏ và Độ trễ lan truyền được chuyển sang bố trí PCB, như hiển thị trong chế độ Pad của bảng Properties.

Các giá trị Chiều dài chân-vỏ và Độ trễ lan truyền được chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang PCB, hoặc cũng có thể được xác định trực tiếp trong PCB.
Các giá trị Chiều dài chân-vỏ và Độ trễ lan truyền được chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang PCB, hoặc cũng có thể được xác định trực tiếp trong PCB.

Lưu ý rằng nếu các giá trị Chiều dài chân-vỏ và Độ trễ lan truyền trong thuộc tính pad khác với các giá trị được cấu hình cho những chân tương ứng của ký hiệu trên sơ đồ nguyên lý, các ECO sẽ được tạo để ghi đè bằng giá trị từ sơ đồ nguyên lý trong lần cập nhật PCB tiếp theo (trừ khi việc phát hiện thay đổi đối với các giá trị này và/hoặc việc tạo ECO cho chúng đã bị tắt trong tùy chọn dự án).

Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo trang Giữ sơ đồ nguyên lý & PCB đồng bộ.

Kiểm tra chiều dài chân/vỏ và độ trễ lan truyền trong bảng PCB

Pin/Pkg Length được tự động tính vào các phép tính Signal Length, được hiển thị trong nhiều chế độ của bảng PCB. Đặt bảng ở chế độ Nets để kiểm tra (hoặc chỉnh sửa) giá trị Pin/Pkg Length của các chân trong net đã chọn. Lưu ý rằng cột Routed Length thể hiện chiều dài đường đi dây, còn cột Signal Length thể hiện chiều dài đường đi dây cộng với mọi Chiều dài chân/vỏ trong net đó.

Pin/Pkg Length và ảnh hưởng của nó đến Signal Length được hiển thị trong chế độ Nets của bảng PCB.
Pin/Pkg Length và ảnh hưởng của nó đến Signal Length được hiển thị trong chế độ Nets của bảng PCB.

Trong hình bên dưới, cột độ trễ lan truyền Delay cho thấy có hai cặp xSignal vi phạm quy tắc thiết kế Matched Lengths. Vì phần tô sáng nằm trong cột Delay nên điều này cho biết quy tắc được cấu hình để sử dụng đơn vị độ trễ thay vì đơn vị chiều dài.

Cột Delay cho thấy có hai cặp xSignal vi phạm quy tắc thiết kế Matched Lengths. Cột Delay cho thấy có hai cặp xSignal vi phạm quy tắc thiết kế Matched Lengths. 

Có thể hiển thị Chiều dài tín hiệu, Tổng chiều dài chân/vỏ và Độ trễ trong nhiều chế độ của bảng PCB, bao gồm chế độ Nets, chế độ Differential Pairs Editor và chế độ xSignals. Nhấp chuột phải vào tiêu đề cột trong bảng PCB để bật/tắt các cột.

Cách tính chiều dài vào xSignal

Pin/Pkg Length được tự động tính vào tổng chiều dài xSignal khi:

  • Tín hiệu đó là một phần của định nghĩa xSignal
  • Pad đó không được kết nối theo kiểu đi dây fly-by (chỉ có một đường mạch nối với pad đó)

Các pad được kết nối theo kiểu đi dây fly-by (có một điểm vào và một điểm ra) sẽ không được đưa vào phép tính chiều dài.

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.
Nav
Contents
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.

Contents