差分对等长绕线三步实操 精准匹配长度不报错

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实测Altium Designer 21这个版本的人是我,在进行差分对等长调节的时候,我踩中了蛇形绕线卡顿以及长度不匹配报错这样的大坑。

第一步 开启交互式长度调整并锁定差分对

经由开启PCB界面,在菜单栏里寻觅到 工具 ->;交互式长度调整,在点击之后光标转变为十字形状,先选取那需要调节的差分对网络,像是一对USB_D+以及USB_D-。关键的一步在于,在右侧的Properties面板里,把 “目标长度” 进行固定设置,使其成为一个具体的值,比如说3500mil,这是依据信号时序计算而得出的最优推荐值,它能够确保信号延迟保持一致。在设定好了之后,会自动弹出调整窗口。

【新手避坑】:好多新手挑选了网络,然而却没有锁定长度,进而导致软件自动依据当前的走线长度来进行计算,结果是越调整越混乱。报错所呈现出来的现象是长度栏显示为“N/A”,究其原因是差分对没有被正确地识别成为“等长目标”。解决方案是:退回到设计这条路径,进入规则这一板块,找到High Speed这个分类,再找到Matched Lengths,先要手动去添加差分对规则,接着设置,把Tolerance设置为10mil,之后,再返回到第一步里面那种操作。

第二步 蛇形线绕行参数精准设置

进入到调整模式之后,表示在PCB上,拖动鼠标进而生成蛇形线,按下Tab键,以此打开参数设置菜单,重点去调整三个参数,将Amplitude也就是振幅设置为15mil,把Gap也就是间距设置为8mil,将Style也就是样式选择为“90度拐角”,但是需要注意, Gap必须要大于或者等于线宽的3倍,不然的话就会导致阻抗突变。现下我所使用的是方案 A:即为纯粹的 90 度绕线方式,此方案适用于空间比较紧凑的高密度板;然而方案 B:采用的是圆弧绕线,虽说外貌比较美观,可是唯有当走线空间足够充裕时才更具优势,之所以如此是因为其信号反射相对更小。现场在进行取舍时所需遵循的逻辑为:要是板子的空间处于紧张情况,就选择 A 方案;要是追求信号的完整性,那便选择 B 方案。

【新手避坑】:出现的报错情况为,在绕线的中途发生了卡住情况,并且还出现了蛇形线断开的现象,其原因是,振幅以及间距的设置存在不恰当之处,进而导致走线超出了板边,核心的出错点在于没有预先对可用空间测量。解决办法为,按下Ctrl+W取消当前段,重新设定振幅,使其不超过板边余量的2/3,比如说板边宽为20mil,那么振幅就设定为13mil。

第三步 长度匹配校验与微调

走完所有蛇形路线之后,先别忙着去保存。要用报告中的测量长度那个工具,选中差分对的两条线,对比一下长度的差值。要是这个差值超过了5mil,那就需借助推挤走线的模式,也就是快捷键U+R,手动去拖动一小部分蛇形线的凸起之处,每次仅仅增加2mil,反复进行校验,一直到差值变为0。一个在频率方面呈现为高频状态,且具备完整性特征,会出现报错情况的现象:在运行DRC这个操作之后,发出了一个名为“Length Violation”的报错信息,其产生的原因常常是差分对没有被绑定到正确的规则上。有这样一个解决流程,先要打开设计,找到规则,接着去检查Matched Lengths规则当中是不是勾选了差分对网络,之后要重新运行工具,进行复位错误标记,最后还要重复步骤三,再进行一次校验。

再着重阐释一下,当出现DRC报错这种情况的时候,一定不要盲目直接再去重绕它,而是应当、优先去核对一下那规则绑定这块是不是完整的。差分对布线这种情况下的等长调节,其最为关键重要的就是规则需要先行一步,不然的话,不管你怎么去绕线,那最终都只是白白浪费自己的精力,空忙一场罢了。

之所以本方法不适用于DDR高速总线等长,是由于DDR规定要同步匹配组内全部信号,仅依靠蛇形线进行调节的话,会把拓扑结构弄乱。针对复杂多对差分信号,简易的替代方案是这样的:运用布线 ->;多网络等长功能,同时配合长度调谐面板进行批量处理,如此一来效率会更高。

常见问题(FAQ)

交互式长度调整里长度栏显示无效值是什么原因?
说明差分对没有被正确识别为等长目标;要先退回到设计规则里,在高速分类下找到匹配长度,手动添加差分对规则并把容差设为 10mil,再回到调整操作。
蛇形线绕线的振幅和间距怎么设?
可按 Tab 打开参数设置,把振幅设为 15mil、间距设为 8mil,样式选 90 度拐角;注意间距必须大于或等于线宽的三倍,否则会造成阻抗突变。
绕线中途卡住或蛇形线断开怎么办?
通常是振幅和间距设置不当导致走线超出板边;按 Ctrl 加 W 取消当前段,重新把振幅设为不超过板边余量的三分之二,例如板边余量 20mil 时振幅设为 13mil。
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