High-Speed Designers, Siete Pronti A Raggiungere Le Stelle?

Il Vostro Layout Del Pcb È Ad Alta Velocità?

Sempre più PCB combinano circuiti multipli. Il vostro PCB non deve avere un clock a gigahertz per essere ad alta velocità – e per aggiungere a ciò, tecnologie come IOT e controller per la casa intelligente stanno crescendo in modo esponenziale.

Anche l’utilizzo di componenti standard come le DDR3, DDR4 o DDR5 SDRAM significa seguire le linee guida per la progettazione di circuiti stampati ad alta velocità. È necessario limitare il layout del PCB per ottenere un’integrità del segnale di prima classe – in modo che funzioni correttamente – ma anche perché il vostro prodotto sia il migliore che possa essere.

eCADSTAR non è l’unica soluzione che vi permette di farlo. La differenza sta nel modo in cui è tutto integrato, non un ripensamento – e nella sua impareggiabile capacità di lavorare con i complessi dettagli di cui avete bisogno per un layout ultra-critico.

Ma prima di entrare nei dettagli, di quali vincoli chiave ad alta velocità avete bisogno?

I segnali ad alta velocità hanno bisogno di un viaggio fluido

Impedenza

Tutti i segnali PCB ad alta velocità sono controllati da impedenza. Senza controllo di impedenza, i segnali ad alta velocità funzionano in modo selvaggio e casuale. Le norme e le note applicative spesso specificano l’impedenza da raggiungere. Ad esempio, il PCI Express (PCIe) Generazione 3 funziona bene ad un’impedenza differenziale di 100Ω, mentre per le memorie DDR3 e DDR4 si raccomanda spesso un’impedenza single-ended da 45Ω a 55Ω.

L’impedenza Zo e ZDIFF sono fondamentali per la progettazione di PCB ad alta velocità Zo e ZDIFF sono fondamentali per la progettazione di PCB ad alta velocità

In eCADSTAR, è possibile vincolare sia l’impedenza single-ended che l’impedenza differenziale. eCADSTAR può derivare le larghezze delle piste e le spaziature differenziali necessarie per soddisfare i vincoli su ogni layer della scheda e verificare che il progetto li abbia soddisfatti.

Lunghezza, Ritardo E Obliquità

Quando si instrada un segnale da un punto a un altro punto su un singolo strato, il ritardo generalmente corre con la lunghezza – e la lunghezza è più facile da gestire. La lunghezza è concreta e visibile. La lunghezza è spesso ciò che è specificato anche nelle norme e nelle note applicative.
Ma aggiungete piste, vias e variazioni di larghezza – magari accoppiando il segnale ad altre tracce – ed è necessario lavorare con il ritardo. eCADSTAR lavora sia con la lunghezza che con il ritardo, inclusa la simulazione integrata che arriva fino al livello di dettaglio necessario, inclusi effetti come l’accoppiamento segnale-segnale.

C’era una volta un master clock e tutta la logica si bloccava al suo ritmo. Oggi, la maggior parte della logica è sincrona alla sorgente. Si sbrogliano gruppi di segnali con il loro strobe. È necessario limitare il ritardo relativo o la lunghezza – chiamato anche skew. In eCADSTAR è possibile vincolare l’obliquità e vedere che il vostro progetto è all’interno di vincoli mentre lo instradate.

Bit di dati abbinati al loro differenziale stroboscopico v2 Bit di dati abbinati al loro differenziale stroboscopico

Topologia

La topologia è il modo in cui sono disposti i collegamenti sbrogliabili in termini elettrici. I modelli di topologia mostrano come dovrebbe essere lo sbroglio quando viene convertito in un circuito equivalente a una linea di trasmissione, perché questo circuito equivalente è ciò che i segnali di viaggio “vedono” mentre viaggiano dalla sorgente al carico. La loro topologia descrive le intersezioni, le strade secondarie e i waypoint del loro viaggio.

I segnali ad alta velocità hanno sempre bisogno di una topologia di sbroglio incolata. Troverete consigli simili per i segnali SDRAM, PCI Express, USB e altri segnali in molte note applicative così come negli standard di segnalazione applicabili, da fonti come JEDEC. In molti casi, gli standard possono essere scaricati gratuitamente dopo la registrazione.

eCADSTAR riconosce tutto questo con un’ampia selezione di modelli e una visualizzazione istantanea che rendono il controllo della topologia il più veloce e affidabile possibile. È inoltre possibile impostare i vincoli di lunghezza e impedenza nei modelli di topologia e applicarli a tutti i segnali che si desidera.

Topologia fly-by a singhiozzo

Segnali Differenziali

Sempre più segnali differenziali vengono visualizzati sui layout dei PCB. USB e HDMI I/O, bus PCI Express, clock di memoria DDR e strobe e molti altri. I segnali differenziali sono popolari perché possono andare più velocemente – più velocemente anche di quanto molti ingegneri elettronici ritenevano possibile decenni fa. In eCADSTAR, i segnali differenziali ricevono il trattamento speciale di cui hanno bisogno, con uno sbroglio automatico e pulito delle estremità, regole e vincoli di progettazione specifici e l’aratura istantanea del rame.

Sbroglio differenziale USBC verso la presa USB di tipo C a montaggio intermedio (eCADSTAR PCB Editor)

Quando Hai Bisogno Di Scendere Subito Con Il Metallo

Quando si tratta di compiti davvero impegnativi come questo sbroglio da modulo ad antenna, bisogna essere in grado di vedere esattamente quello che si sta facendo, con un editing geometrico preciso e una versatile vista 3D. Se si deve passare da un’applicazione all’altra, si può perdere la concentrazione su ciò che si sta facendo. Ad esempio, i segnali RF devono essere sbrogliati in base a stretti requisiti di geometria 3D. In alcuni casi, la certificazione si basa su questo. Quindi, insieme ai vincoli e al layout ad alta velocità da fronte a fronte, è necessario un’efficiente modifica della forma, con un rapido adattamento automatico e plough-through. È tutto da provare nella Discovery Release di eCADSTAR.

Routing da un Land Grid Array (LGA) ad un Low Noise Amplifier (LNA) e ad un’antenna modulare di localizzazione satellitare (eCADSTAR PCB Editor) Routing da un Land Grid Array (LGA) a un Low Noise Amplifier (LNA) e Modular Satellite Tracking Antenna (eCADSTAR PCB Editor)

ONE WAY TO SET CONSTRAINTS MEANS YOU CAN DO IT YOUR WAY

eCADSTAR ha un’interfaccia utente coerente a partire dall’inserimento del progetto fino al layout fisico, quindi il modo in cui si impostano i vincoli è lo stesso, ovunque li si imposti – nella progettazione schematica o fisica o nelle regole di progettazione delle librerie.

Per rendere il processo di progettazione ancora più affidabile, è possibile salvare molti vincoli come modelli e segnali di vincolo applicando a questi ultimi molte regole. Ad esempio, è possibile aggiungere vincoli di lunghezza di traccia da nodo a nodo ai template di topologia e gli ingegneri possono condividerli.

L’interfaccia utente coerente di eCADSTAR funziona in modo molto più profondo rispetto ai soli vincoli. Perché dovrebbero esserci diversi modi per spostare o copiare un oggetto, solo perché si lavora con la libreria – o si inserisce uno schema – o si impagina un PCB?

Unitevi A Noi In Un Viaggio Di Scoperta

Sappiamo che il vostro tempo è prezioso, ma ci piacerebbe darvi il benvenuto a bordo, per provare la Discovery Release di eCADSTAR – e scoprire cosa può fare per rendere il vostro processo di progettazione di PCB ad alta velocità un viaggio più fluido.

Ci sono molti più dettagli in CONSTRAINT-DRIVEN DESIGN. Date un’occhiata.