Altium Designer PCB等长线设计终极技巧(单端和差分线)
今天博主要和大家分享的是Altium Designer軟件的PCB等長線設計超級實用技巧,學會了以后小伙伴們再也不用為PCB等長布線煩惱了。
如下圖1為最終的單端等長線設計:
圖1:單端等長線設計
圖2為最終的差分等長線設計:
圖2:差分等長線設計
下面先介紹一下單端線的等長設計方法:
首先我們先要進行原理圖設計,這里我們以兩個10pin的接插件互連為例來演示,初步的原理圖如下圖3所示:NET1~NET10這一組單端信號在PCB走線時需要做等長處理。
圖3:原理圖設計
為了方便后期PCB等長布線,接下來我們需要對這一組信號建立一個類(class),具體操作流程如下:
a)執行Blanket。在Blanket覆蓋區域的信號享有同一種約束設置,這樣我們就不用重復10次來定義這10個信號的規則了。圖4為放置該命令的路徑,圖5為放置該命令后的效果。
圖4:執行Blanket命令
圖5:Blanket放置效果
b)放置ParameterSet。通過放置該命令并與blanket命令相結合,就可以定義包含多個信號的同一組信號類。如下圖6所示為該命令的路徑,如圖7所示為該命令的放置效果,直接將Parameter Set圖標放置在Blanket邊框上,出現電氣連接標識即表示已完成放置。
圖6:ParameterSet路徑
圖7:ParameterSet放置效果
c)接下來我們修改ParameterSet的屬性即可定義這10路信號的類,修改方式為雙擊Parameter Set圖標,出現如下圖8所示的屬性對話框。
圖8:ParameterSet屬性對話框
我們可以修改Lable為“SINGLE”,再單擊“ADD”,添加一個“NET CLASS”,類的名字取名為“SINGLE”,這樣我們的單端信號類就定義好了。如下圖9所示:
圖9:ParameterSet屬性設置:定義信號類
到現在為止,我們在原理圖部分的單端信號類就定義完成了,其最終單端信號原理圖如下圖10所示:
圖10:單端信號最終原理圖
接下里我們再設計差分等長信號原理圖,同樣是兩個10pin的連接器信號互連,共有5對差分線需要做等長處理,需要注意的是差分信號必須在正負信號名稱末尾分別加上_P和_N。原理圖如下圖11所示:
圖11:差分設計初步原理圖
按照上述單端信號方式定義一組差分信號類,其中Lable改為“DIFF” ,類的名字定義為“DIFF”,如下圖12所示:
圖12:差分信號類定義
差分信號與單端信號原理圖設計還有一點最大區別就是差分信號除了信號名末端加_P/N外,差分網絡還必須加上差分標識,如下圖13所示為最終的差分信號原理圖:
圖13:差分信號最終原理圖
將原理圖導入到PCB后,我們可以看到在PCB面板的Nets欄內會出現兩個在原理圖定義好的類“SINGLE”和“DIFF”。如圖15所示:這表明我們在原理圖設計階段定義好的設計規則正確的傳遞到PCB階段了。
圖15:PCB信號類顯示面板
接下來,我們就正常的定義PCB設計的規則了,如圖16所示:
圖16:PCB設計規則定義
規則定義好之后,我們要先把單端和差分信號線布線完成,之后才能進行等長處理。如下圖17、18分別為布線完成之后的單端和差分布線。
圖17:10路信號單端布線
圖18:5路信號差分布線
當布線完成之后,我們所需要做的就是對這10路單端和5路差分信號進行等長處理。一般來說選取最長信號線作為參考長度即可。
首先我們來對單端線進行等長處理:
1,打開PCB面板,點擊“SINGLE”類,我們可以看到這10路信號線的長度,記下最長的走線長度。我們可以看到最長的布線為net10,長度為3065.954mil。如圖19所示:
圖19:單端線的初始長度查看
2,打開規則編輯器,在“High Speed-Length”里新建一個規則,取名為“SINGLE”,并且選取信號的范圍為“Net Class-SINGLE”,修改最小和最大長度,最小長度比3065.954mil略小,最大長度比3065.954mil略大即可,只要這10路信號最終需要的長度偏差在允許的范圍之類即可。
圖20:等長規則定義
3,完成設置之后,我們就可以等長布線了,命令如下圖21所示:
圖21:等長繞線命令
4,對這10根線依次進行等長繞線,進度條為綠色時,表示繞線長度滿足了規則定義的范圍。在繞線過程中,可以按鍵盤的“tab”鍵,進入繞線相關屬性的設置;在繞線過程中,可以按數字鍵1、2、3、4以及符號鍵“,(逗號)”,、“。(句號)”來調整繞線模式,大家可以上手好好體會一番各個功能。如圖22所示:
圖22:等長繞線操作
如下圖所示為10根單端線全部實現了等長繞線:
圖23:單端等長繞線結果
同樣的,對5路差分線完成規則設置后,按下圖24所示命令鍵進行差分等長繞線:
圖24:差分等長繞線命令
對于差分等長繞線,可能很多小伙伴已經發現,在繞線之前,P、N信號線有時候本身并不會相等,一般會相差十幾mil到幾十mil,這種情況影響不大,咱們不必在意。
但是對于那種P、N信號線相差很大的差分對,差分等長繞線之前,我們要先對P、N信號線本身做等長處理,再做差分對之間的等長繞線。簡單來說就是,先進行差分對內部的P、N信號線單端等長繞線,再進行差分對之間的等長繞線。
如下圖25所示為按照上述操作進行的差分等長繞線:可以看到每對差分線本身的P端或N端也執行了繞線。這樣既保證了P/N信號線等長,又保證了5路差分線之間的等長要求。
圖25:差分等長繞線最終結果
今天博主的PCB技巧就分享到這里了,下期再見!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Altium Designer PCB等长线设计终极技巧(单端和差分线)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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