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Blog de PCB - Método de diseño de señales en PCB de alta velocidad

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Método de diseño de señales en PCB de alta velocidad

2022-04-14
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Author:pcb

In high-speed PCB Board Diseño, La influencia de la integridad de la señal en la fiabilidad del diseño del circuito es cada vez más evidente.. Para resolver el problema de la integridad de la señal, Los ingenieros de diseño dedican más tiempo y esfuerzo a la fase de definición de restricciones en el diseño de PCB. El uso de herramientas de análisis de señales orientadas al diseño en las primeras etapas del proceso de diseño, Ejecutar múltiples simulaciones, Y planifique cuidadosamente la topología de la placa de circuito, Las limitaciones de diseño integradas de las características eléctricas y físicas pueden formularse para evitar interferencias electromagnéticas y otros problemas conexos.. En la actualidad, el entorno de diseño típico se enfrenta principalmente a la fase posterior del diseño., Considerar principalmente el dibujo de la placa de circuito. Los proveedores de herramientas de diseño están abordYo estos nuevos desafíos de diseño. Pero los ingenieros de diseño necesitan un nuevo método para resolver los problemas de diseño de alta velocidad cada vez más prominentes., Los ingenieros de diseño pueden resolver problemas al principio del proceso de diseño.

PCB Board

Tighter tool integration
To identify and resolve these high-speed signal problems without relying on expensive and time-consuming board testing steps, Es muy importante realizar un amplio análisis de la señal antes del diseño de la placa de circuito.. Cuando los ingenieros de diseño descubren estos problemas, Pueden asegurar el éxito del diseño del circuito cambiando el cableado y la distribución de la capa del circuito, Definir la topología de enrutamiento de la línea de reloj, Y seleccionar componentes a una velocidad específica. Sin embargo,, Las herramientas de análisis de integridad de señales anteriores eran muy limitadas, O no es fácil de usar, O incapacidad para analizar todo el diseño. Por consiguiente,, Los ingenieros de diseño sólo pueden confiar en la experiencia para determinar la red de circuitos críticos a tener en cuenta, O se basa en la herramienta de análisis de integridad de la señal sintética. Las herramientas de diseño comienzan a innovar, Desarrollo de herramientas de análisis eficaces para problemas de diseño de alta velocidad. Tomando como ejemplo la herramienta de análisis de integridad de la señal proporcionada por innoveda. El conjunto de herramientas hyperlynx de la compañía es fácil de usar y proporciona potentes capacidades de análisis de integridad de señales antes y después de dibujar el tablero. Una de sus características sobresalientes es que la interfaz es muy amigable, Esto permite a los ingenieros de diseño analizar rápidamente los "escenarios posibles" que imaginan y probar la topología de la terminal para encontrar rápidamente soluciones que satisfagan el rendimiento y la fiabilidad . Ingenieros para el manejo de tableros y sistemas de alta complejidad, El conjunto de herramientas de verificación de la integridad de la señal xtk de innoveda y el entorno de planificación de la integridad de la señal eplanner proporcionan algoritmos avanzados y algunas funciones de verificación verificadas para el análisis de la integridad de la señal de ultraalta velocidad, incluyendo el análisis topológico, Escaneo de alta velocidad y líneas con pérdidas, Método Monte Carlo, Algoritmo de análisis de integridad de la señal. En el pasado, los ingenieros de diseño tenían que elegir entre hyperlyn X y xtk. No hace mucho, Innoveda implementa la conexión entre estas dos herramientas clave de análisis de integridad de señales, Combinar los dos, Estas dos herramientas se pueden utilizar en un solo diseño, Puede acortar eficazmente el período de diseño. Típico, Hyperlynx fue originalmente una herramienta de análisis de señales de PCB de alta velocidad, Xtk y eplanner se utilizan para el análisis topológico más complejo y la generación de restricciones.

Enhanced wiring capabilities
After determining the routing rules, Realización física del cambio de dirección del ingeniero de diseño al diseño. Frecuentes PCB Board Las herramientas de dibujo proporcionan una selección completa de componentes, Capacidad de establecer capas, Especifique las reglas de restricción y gestione la ubicación de todos los componentes en el tablero. Las buenas herramientas deben ser fáciles de usar, Administrar automáticamente todas las restricciones de diseño, Y hacer el diseño final de la placa de circuito. Pero esto no es suficiente en el entorno de diseño de alta velocidad, and PCB Board Las herramientas de dibujo deben proporcionar una solución más completa. En la actualidad, Algunos diseños suelen ser complejos y el tiempo de desarrollo es corto. Los ingenieros de diseño ya no utilizan métodos manuales de dibujo anteriores, De lo contrario, consume tiempo y es propenso a errores. Con el fin de maximizar la productividad y resolver muchos problemas de análisis de señales, Los ingenieros de diseño necesitan una herramienta que les permita realizar rutas en modo por lotes e interactivamente. PoderPCB Board 5..El 0 publicado por innoveda cumple con este requisito de diseño. This shape-and-rule-based board Diseño system includes the BlazeRouter HSD (High Speed Design), Una opción de diseño de alta velocidad que permite el enrutamiento automático basado en restricciones de alta velocidad, incluyendo /Largo, Longitud de coincidencia, and differential pair (differential paIR). Estas restricciones pueden colocarse en cualquier lugar del sistema de reglas, Blazerouter HSD puede implementar automáticamente el diseño de acuerdo con estas reglas. Eso es todo., Los ingenieros de diseño pueden configurar y proteger topologías de circuitos críticos, Asegúrese de que las señales clave están conectadas en el orden correcto.

La herramienta también añade un editor de cableado interactivo para ingenieros de diseño familiarizados con el cableado manual, Y proporciona un amplio apoyo especial para las redes generadas por restricciones.. This new Fast Interactive Route Editor (FIRE) features multiple Design Rule Checking (DRC) modes and new route editing capabilities. Los ingenieros de diseño pueden añadir automáticamente Jack "z", Encontrar pares de diferencias, Monitorear la longitud de la pista o diseñarla de acuerdo con reglas de restricción específicas. Eso es todo., Los ingenieros de diseño pueden implementar el diseño de enrutamiento denso más fácilmente y lograr una mayor densidad de enrutamiento en menos capas de tablero. Además, La herramienta proporciona retroalimentación gráfica a los ingenieros de diseño para indicar el impacto de la ruta en otras redes a bordo. En el pasado, Es difícil para los ingenieros de diseño saber cómo los cambios en las redes críticas afectarán al resto del diseño. Blazerouter HSD representa gráficamente estos efectos previamente difíciles de lograr, Diferentes colores y brillo representan diferentes efectos. Esto puede ayudar a los ingenieros de diseño a entender los posibles efectos de cada opción de ruta.

Build a complete design approach
These tools represent a major advance in addressing the high-speed issues that are prevalent in circuit board design today. Sin embargo,, Las herramientas de diseño también deben añadir más funcionalidad para adaptarse a la velocidad y complejidad del reloj de rápido crecimiento en el diseño de PCB, Especialmente cuando se necesita un enfoque de diseño integral para reemplazar las herramientas de diseño multipunto actuales. Cuál es el proceso de diseño del nuevo método? Resolver el problema de alta velocidad en el camino crítico, Debe a ñadirse una nueva funcionalidad a la fase inicial de definición del diseño del proceso. Para lograr este objetivo, El nuevo método debe tener una fuerte capacidad de simulación y análisis.. Al mismo tiempo, Debe ser capaz de entender los datos clave sobre el diseño del tablero, Información sobre la disponibilidad y el costo de los componentes en particular. Ideal, Los ingenieros de diseño pueden realizar la cooperación dentro de toda la empresa a través de la Plataforma de diseño, Los ingenieros de diseño no sólo pueden intercambiar ideas de diseño entre ellos, También puede comunicarse con otros departamentos a través de la red, como la compra, la producción, etc.. Al mismo tiempo, El diseño de circuitos de alta velocidad depende en gran medida del método de generación de restricciones. En la actualidad, El ingeniero de diseño introduce los datos de diseño electrónico y las restricciones de diseño en el software de dibujo de PCB para realizar el diseño de circuitos, Sin embargo, debido al problema de la integridad de la señal y a la creciente complejidad del diseño de la placa de Circuito, el problema se hace más complejo.. Resolver el problema de la integridad de la señal en estos circuitos complejos de alta velocidad, Deben simular y sintetizar el diseño antes de dibujar el tablero. Esto plantea nuevos requisitos para el entorno de diseño, De las características eléctricas al proceso de fabricación, El ingeniero de diseño debe establecer restricciones. En la Plataforma de diseño ideal, Los ingenieros de diseño no sólo pueden establecer reglas de características eléctricas para parámetros como la longitud de la trayectoria, IME o crosstalk, También puede establecer reglas de colocación de componentes para el espaciamiento de componentes, Restricción de altura, Ángulo de rotación.

Generar rápidamente tales restricciones, El entorno de diseño debe tener una poderosa función de análisis topológico y análisis de hipótesis. Permitir a los ingenieros de diseño diseñar y simular topología de red en forma de diagramas de circuitos, Permitir que el motor de análisis de integridad de la señal cambie los parámetros topológicos en múltiples simulaciones, Luego estudiamos varios esquemas de terminación y los alineamos con la restricción de retardo, Opciones de capa de circuito y espaciamiento de trazas, Minimización de la integridad de la señal. Esta funcionalidad también debe estar estrechamente relacionada con la colocación de componentes y vinculada a la funcionalidad de planificación para que los ingenieros de diseño puedan definir la colocación inicial de componentes y entender el rendimiento de la estrategia de enrutamiento. En resumen, El nuevo entorno de diseño debe proporcionar una poderosa capacidad de gestión de restricciones para que los ingenieros de diseño puedan organizar y gestionar una gran cantidad de información.. No sólo eso, Sin embargo, este nuevo método de diseño de alta velocidad también debe proporcionar la capacidad de verificación en la fase posterior del proceso de desarrollo.. En el pasado, Los ingenieros de diseño de circuitos sólo realizan la verificación post - diseño si hay una red crítica en el tablero, La verificación completa de todo el diseño de la placa de circuito se considera compleja y consume mucho tiempo.. Pero eso está cambiando, ya que las complejas interacciones entre miles de redes son difíciles de predecir en el diseño actual de tableros de alta velocidad. La forma de garantizar la fiabilidad del diseño es realizar una simulación completa de todo el cableado. PCB Board design.