Altium Designer 中高速 PCB 布局技術指南

2021-07-01

Altium Designer 中高速 PCB 布局技術指南

高速 PCB 布局和布線可能很復雜，需要考慮多種不同的因素。設計的重要布局和布線指南涵蓋從傳輸線上的走線寬度到接地間隙、返回路徑跟蹤、定義的特征阻抗等等。簡單的設計軟件包根本無法同時處理所有這些限制，電路板設計人員只能手動檢查每個互連，并在發現錯誤時花費數小時重新設計布局。

Altium Designer 是唯一一款專為處理任何電子產品而構建的設計應用程序。設計團隊可以快速輕松地實施最佳高速 PCB 布局技術，以在單個應用程序中使用高級工具集確保信號完整性。PCB 設計人員知道，創建高速 PCB 布局需要進行大量計算、測量并符合設計規則，而 Altium Designer 可幫助自動化許多這些重要任務。如果您想在不犧牲信號完整性的情況下簡化您的設計流程，請務必在您的下一塊電路板中實施這些高速 PCB 布局技術。

適用于專業設計師和 PCB 制造商的業界最佳電子設計和仿真應用程序。

今天的現代電子設備以更快的速度運行，以更高的密度放置，并且比以往任何時候都需要更準確的布線。人們期望高速設計在未來只會增加功能，PCB 設計人員需要實施最佳布局和布線實踐，以確保他們的設計正常運行。阻抗控制、返回路徑規劃和高頻 EMI 等設計的重要方面只是高速 PCB 布局的開始。

雖然任何高速電路板布局都需要滿足許多要求，但正確的設計軟件可以幫助您將這些要求指定為設計規則。然后在您放置組件和布置高速傳輸線時強制執行這些規則。Altium Designer 是理想的 PCB 設計軟件包，可確保您的高速電路板按要求運行并符合行業標準。

什么是高速 PCB 布局和設計？

所有高速 PCB 都具有快速邊緣速率的信號，這意味著各種信號的功率譜密度會延伸到高 GHz 范圍。高速 PCB 上的這些組件開關速度很快，如果布線不當，會產生顯著的 EMI。因此，布局、布線、返回路徑規劃、特性阻抗計算和許多其他因素決定了這些設計的穩定性和完整性。

下面列出了任何高速 PCB 中的一些重要布局和布線指南。這些指南旨在幫助確保布局和布線期間的信號完整性，以及幫助防止串擾、輻射和阻抗不連續性等 EMI 問題：

接地層、電源層和疊層：確保 PCB 疊層在高速傳輸線下方有統一的接地，并且不要在接地層/電源層的間隙上布線。

特性阻抗：應在傳輸線中強制執行特定的走線寬度，以確保特性阻抗和輸入阻抗在高速互連上具有特定值。

傳輸線間距：在 PCB 上的走線之間設置足夠的間距，以防止明顯的串擾并確保信號不會超過接收器的噪聲容限。

電源完整性：將電源層和接地層彼此相鄰放置，特別是 PDN 中將為高速組件提供電源以防止過度振鈴的部分。

總線和差分對路由：在并行總線和差分對上強制執行時序匹配，以確保重要信號之間的偏差最小。

元件放置：確保在 PCB 布局中放置關鍵的高速元件，以便所有關鍵信號都可以通過最小的層轉換進行布線。

此通用指南列表將有助于確保您的設計不會成為高速 PCB 布局中常見的信號完整性問題的犧牲品。使用最好的 PCB 設計軟件，您可以將這些要求編程為設計規則，以確保復雜的布局保持信號完整性。

根據設計規則快速檢查您的高速 PCB 布局

您的設計規則不應限制您的創造力，而是有助于確保您的設計在布局完成后按要求運行。Altium Designer 的所有布線和布局工具都建立在統一的規則驅動設計引擎之上，以確?？刹季€性和與上述指南列表的兼容性。

并行總線和差分對需要精確的長度/時序匹配以防止歪斜。您可以使用 PCB 布線功能中的長度調整工具來強制執行這些條件。

不要讓您的電路板因為常見的信號失真問題而出現故障。您可以在布線過程中使用最好的 PCB 設計工具解決這些問題。

您可以通過 Altium Designer 中最佳的自動交互式布線功能確保您的布線滿足基本設計規則、保持阻抗并滿足偏斜要求。

這種簡單的 PCB 需要對高速信號進行阻抗控制布線，以確保信號完整性。

強大的高速 PCB 布線引擎

一旦您的組件放置在您的布局中，就應該仔細調整它們，以確保輕松路由低速、高速和 DC 信號。由于組件和網絡數量眾多，在非常密集的設計中布線可能很困難，尤其是對于高引腳數的 BGA。在組件、去耦電路布局和電源電路之間保持較短的布線可確保損耗保持在較低水平，但需要一組布線功能來強制執行高速 PCB 布局中的設計規則和阻抗控制。

使用規則驅動的 PCB 布線引擎進行高速 PCB 設計

Altium Designer 中規則驅動的布線引擎通過在您工作時強制執行間隙約束、布線長度限制和走線阻抗約束，幫助您遵守基本布線指南。使用其他 PCB 設計軟件，您需要在布局完成后手動運行 DRC，從而存在設計錯誤和返工的可能性。Altium Designer 可幫助您在創建 PCB 布局時發現錯誤并及早糾正它們，這有助于確保您遵守基本的高速 PCB 布局規則。

此外，Altium Designer 的自動交互式布線實用程序讓您可以在整個高速 PCB 布局中實施任何布線拓撲。如果您在 PCB 布局中應用了間隙規則并強制控制特性阻抗，那么您的自動交互式布線工具將有助于自動布線，同時確保您的布局符合這些重要的設計規則。這些工具有助于確保您不會遇到 EMI、偏斜、阻抗不連續和其他信號失真源等重大問題。

PCB 布線約束必須編程到您的設計規則中，這樣您就不會成為常見輻射 EMI 源的犧牲品。

您可以在 Altium Designer 的層堆棧管理器中輕松確保特性阻抗控制。此工具允許您創建設置為設計規則的阻抗配置文件，以強制執行所需的走線寬度。

如果您可以保持足夠短的走線長度，就可以防止由于纖維編織效應而導致的歪斜累積。Altium Designer 的規則驅動布局引擎將幫助您設置差分對的長度和時序限制。

只有 Altium Designer 為您提供了一套完整的高級高速 PCB 設計和布局工具。

PCB 設計規則幫助您準確布線高速 PCB

作為業界首屈一指的電路板設計軟件包，Altium Designer 實現了一個直觀的設計界面，該界面完全建立在規則驅動的設計引擎之上。對于高速 PCB 布局，您可以輕松地將上述所有指南定義為布局和布線的設計規則，這將有助于確保您的設計符合基本性能指標并且可制造。最重要的是，在您為電路板布線時將檢查高速信號完整性指標，并在布局期間標記錯誤。您可以在創建制造可交付成果之前及早發現錯誤并解決它們。

使用 Altium 規則驅動的 PCB 設計軟件快速準確地布線

Altium Designer 的強大功能來自其規則驅動的 PCB 設計引擎，您所有重要的設計、布局、布線、仿真和制造工具都匯集在一起，以保持您的工作效率。Altium Designer 中的所有 PCB 設計功能都構建為在一個完整的標準和專用 PCB 設計規則集之上的單一、統一的設計界面中協同工作。底層規則驅動的設計引擎允許您的所有設計和布線功能共享數據并無縫協同工作，同時滿足重要的設計約束。

Altium Designer 還幫助指導您完成整個 PCB 設計過程，以確保您的電路板可制造。完成高速 PCB 布局后，借助自動化文檔和文件創建過程，您可以立即生成制造和裝配文件。您還可以使用免費的應用程序擴展和附加功能自定義您的文檔，例如在 Draftsman 中創建圖紙和使用 ActiveBOM 清理您的 BOM。沒有其他 PCB 設計應用程序可以幫助您保持這種生產力并構建先進的電子產品。

利用 Altium Designer 中強大的設計規則引擎，這是唯一可以幫助您在規則驅動的設計和布局環境中實施最佳高速 PCB 布局技術的應用程序。