本人经过实际测试Altium Designer 24.5,手头有一个4层的STM32控制板,曾遇到过因信号绕路导致DDR读写频繁出现报错的情况,新手只要依照下面的步骤一步步去进行操作,便……
本人经过实际测试Altium Designer 24.5,手头有一个4层的STM32控制板,曾遇到过因信号绕路导致DDR读写频繁出现报错的情况,新手只要依照下面的步骤一步步去进行操作,便能够轻松地避开这类常见的问题。
步骤1 关闭自动布线推挤模式 手动锁定关键信号路径
于PCB界面开启,按快捷键T+R以进交互式布线,开始先点击顶部菜单里面选项中的“工具”,再点“选项”里的“布线”,把“推挤障碍物”功能关闭,与此同时将“布线宽度”设置成0.25mm。于右侧“属性”面板选择勾选“锁定已布线”,之后从源端芯片焊盘直接连接到目标芯片相应引脚,在这个连接过程中不要进行打孔换层操作,需保证整段线路没有分支,最终完成布线。
【新手避坑】
频繁出现的错误状况是,在进行布线操作期间,绿色大十字呈现着跟随却不随手动的情形,而终点焊盘无论如何都无法实现连接。其最为关键之所在于,开启了自动推挤这一功能,致使整个系统会将原已存在的线路当作阻碍物予以弹开处理。针对这一状况的解决方式为,先按住Shift + R键来循环切换布线模式,直至顶部状态栏显示出“忽略障碍”字样,随后再次点击起点位置,如此便能强行连接过去。
步骤2 设置回流地过孔间距 强制2.5mm内补一个回流孔
挑选出已然布置妥当的信号线,轻触右键,选取那个叫做“查找相似对象”的选项,将全部处在同一网络的线弄成高亮状态。接着切换定位到顶层以及底层,顺着信号线投影的下方区域,每隔2.5毫米亲自手动放置一个地过孔(此过孔直径为0.3毫米,焊盘尺寸是0.5毫米)。其操作的路径走向是:放置-过孔,按下Tab键,把网络设定为GND,而后点击“复制粘贴”以此来迅速进行布孔。
【新手避坑】
典型状况为,信号线近旁分明存在地过孔,然而眼图测试却依旧未能通过。出错缘由是,回流孔与信号换层位置相隔距离太过遥远,举例来说,超过3mm以上,高频信号无法经由最近的过孔予以返回。快速解决方式为,测量信号换层过孔至最近地过孔的距离,强行缩减至2mm以内,若不足则增添一个。
步骤3 差分对等长绕线 设定最大误差0.1mm
针对于USB或者HDMI这类差分信号而言,首先做点到“设计”,再点到“类”,而后点到”差分对“,将D +和D -进行配对。接着呢,从菜单那里点到“布线”,再点到“差分对交互布线”,当长度走完之后,按下Shift + F1调出长度调节器,目标长度选取两根线当中的最长的值,误差设定为0.1mm。绕线形状选择“梯形波”,振幅为0.8mm,间距是0.3mm。
【新手避坑】
高频完整报错情况为,布线之后呈现出“相位不匹配”的显示状态,此外,SVN报告表明等长差为0.25mm。一站式解决流程是,首先要删除绕线的部分,运用“测量”工具精准测量出差值;接着再次进入长度调节器,手动将目标长度改成为“较长线的实际长度”;在绕线的时候,按住逗号以及句号键来微调振幅,每绕一次就按R进行刷新,一直到误差降低到0.1mm以内之后再保存。
关键参数的推荐值是,信号线到相邻参考层的距离,最优的情况为0.1mm。其理由在于,在这个距离的时候,特性阻抗恰好是50欧,并且板材FR4的介质损耗是最小的,它比0.08mm的情况便宜且不容易短路,同时比0.12mm的信号回损少3dB。
存在两种方案作对比,方案A呈现为单点串联走线,这种走线方式适用于时钟等单端信号,其占用空间较小,然而抗干扰能力较弱。方案B则是包地线加上过孔阵列,此方式适合射频或模拟信号,其隔离度比其他高出15dB,不过需要多花费30%的面积。关于取舍的逻辑是,若板子空间处于紧张状态,并且信号频率低于100MHz,那么就选择A;要是有蓝牙WiFi等高频模块,那就选择B。
这款方法并不适用于柔性电路板,或者陶瓷基板,原因在于材料介电常数发生变化的时候,对于阻抗影响实在是太大了。存在可供替代的方案:先使用仿真软件来提取S参数,之后再依据实际测量展开多轮叠层调整。
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