Материал: Metodicheskie_ukazania_k_Laboratornym_rabotam_ALTIUM_DESIGNER

кратчайшими путями. Цепи, которые требуется выровнять между собой по длине,

должны быть выделены в отдельный класс, в правилах проектирования в разделе

Design Rules\High Speed\Length необходимо создать новое правило, в котором задать два параметра длины цепи: максимально допустимую и минимально допустимую.

Допустимая длина определяется схемотехникой изделия, в вашей лабораторной работе просто укажите в качестве максимальной длины величину, превышающую минимальную на 6 мм. За минимальную длину примите максимальную величину из всего набора длин уже разведённых проводников, подлежащих выравниванию.

Откройте, если необходимо, панель PCB, выберите вкладку Nets в верхнем окне и нужный класс цепей в следующем открывшемся окне.

На экране появится список цепей с указанием длины разведённой и неразведённой частей. Жёлтым цветом будут закрашены окна у цепей, подлежащих выравниванию. Проанализировав список, можно определить значение длины цепи,

к которому надо стремиться. Выберите цепь и запустите режим трассировки

Route\Interactive Length Tunning (рис.6.2).

Рис.6.2.

В процессе работы на панели PCB будет оперативно отображаться актуальная длина цепи, на рабочем поле будет подсказка с этими данными и цветом (красным,

жёлтым, зелёным) будет показан её статус. Клавишей Tab можно приостановить трассировку и изменить такие параметры подстройки, как целевая длина, форма меандра и его размер.

9. Разведя все цепи топологии платы, сохраните результаты работы на диске,

покажите преподавателю и ответьте на контрольные вопросы.

66

Контрольные вопросы

1.Какие режимы интерактивной трассировки применяются в САПР Altium Designer?

2.Перечислите наиболее распространённые горячие клавиши в режиме интерактивной трассировки, объясните их назначение.

3.Можно ли для одной и той же цепи задавать разные правила проектирования?

4.Что такое дифференциальные пары, и как происходит их трассировка?

5.Как осуществляется подгонка длин проводников, в каких случаях это требуется?

6.Как заставить систему трассировать определённые проводники с отличающейся от остальных шириной цепи и типом переходных отверстий?

7.Как задать правила проектирования для комнаты, в каких случаях это рекомендуется делать?

8.Как рекомендуется трассировать цепи питания, если под них не зарезервирован специальный слой?

9.Как защитить разведённую цепь от случайного изменения?

10.Как трассировать группу цепей одновременно?

67

Лабораторная работа № 7 Автоматическая трассировка

Цель работы: приобретение навыков работы в топологическом редакторе по активной интерактивной и автоматической трассировке проводников на печатной плате.

Продолжительность работы: 4 часа.

Задание: оптимальным способом спроектировать топологию проводников на печатной плате с учётом конструкторских, технологических и электротехнических ограничений.

Ожидаемый результат: топология печатной платы, имеющая 100 %

разведённых электрических связей.

Защита работы: предъявить на экране компьютера топологию платы, ответить на контрольные вопросы.

Теоретические сведения

Одним из самых затратных по времени этапов проектирования платы является трассировка цепей. Несмотря на то, что система правил проектирования управляет такими ограничениями, как ширина трасс, размер переходных отверстий, зазоры и т.д., на проектировщика возлагается задача по размещению тысяч сегментов трасс,

необходимых для полной разводки платы. Решать задачу можно тремя способами:

ручной интерактивной трассировкой, активной интерактивной трассировкой и автотрассировщиком. В первом случае цепи трассируются по отдельности, каждая индивидуально.

Активная интерактивная трассировка осуществляется с помощью специальной процедуры ActiveRoute.

ActiveRoute – это управляемый интерактивный трассировщик, настроенный на получение высококачественной трассировки для набора заданных цепей. Можно использовать ActiveRoute таким же образом, как вы используете интерактивную

68

трассировку: выбираете нужные цепи, задаёте слои, на которых вы хотите провести трассировку этих цепей, указываете путь, по которому необходимо трассировать цепи, и затем проводите трассировку.

Выделяют следующие ключевые особенности ActiveRoute:

автоматическая оптимизация трасс, отходящих от массивов выводов/переходных отверстий;

подчинение ширины, зазора, слоёв, топологии и «комнат», для цепей и классов цепей правилам проектирования (с учётом приоритетов);

одновременная трассировка на множестве слоёв и распределение трасс по этим

слоям;

возможность трассировки через полигоны с последующей их перезаливкой

(если включён параметр перезаливки);

определение пути трассировки и расстояния между трассами с помощью команды Route Guide;

возможность размещения путей большей длины за счёт размещения меандров;

автоматическое приведение длины трасс в соответствие с правилами через подстройку длины;

возможность эквивалентной замены выводов для упрощения задач трассировки.

Используя автотрассировку, важно помнить, что работа ведётся со всеми цепями схемы, но лучше применять её для частных случаев, поскольку:

она не может правильно учесть множество неявных правил проектирования,

которые разработчик применяет в процессе трассировки интуитивно;

на её настройку уходит слишком много времени и зачастую эффективнее провести интерактивную трассировку;

последующая доработка результата может быть настолько сложной и долгой,

что проще провести трассировку в интерактивном режиме.

Для автоматической трассировки в САПР Altium Designer 19 применяется автотрассировщик Situs. Он использует технологию топологического анализа для распределения пространства платы, которая, в отличие от распределения на основе геометрии или форм, не зависит от координат и вида препятствий. Топологическое

69

распределение обеспечивает большую гибкость в определении пути трасс и разрешённых направлений трассировки. Автотрассировщик выполняет свою работу,

как правило, в несколько этапов, каждый из которых можно настраивать, включать или выключать.

На первом этапе автотрассировщик проверяет полноту и правильность заданных правил проектирования, определяет список цепей, подлежащих трассировке. В

правилах проектирования должны быть заданы: запреты на области трассировки,

запреты на модификацию тех или иных цепей, технологические ограничения на электрические цепи, разрешённые слои для трассировки, приоритетные направления трассировки для слоёв, порядок выбора цепей для этого процесса, набор алгоритмов трассировки и др.

На втором этапе автотрассировщик формирует «фэнауты» (Fanout), если это было задано. «Фэнауты» – это небольшие фрагменты цепей, позволяющие «отойти» цепи от контактной площадки. Если в плате присутствуют микросхемы в BGA

корпусах, то без создания «фэнаутов» трудно обойтись из-за очень плотного расположения контактов микросхемы.

На третьем этапе электрические соединения трассируются в выбранном порядке и выбранными алгоритмами трассировки. При этом допускается нарушение правил трассировки, например, пересечение проводников. Далее итерационным методом перетрассируются проводники, имеющие конфликты с другими проводниками. Количество этапов итерации также задаётся в правилах проектирования.

На последнем этапе осуществляется оптимизация проложенных трасс – удаление петель, сглаживание и т.д.

Лабораторное задание

1. Загрузите с диска файл Autoroute_Lab.PcbDoc с печатной платой из примеров

Altium Designer 19. Сохраните его под другим именем.

70