Altium Designer使用技巧之蛇形等长线(下)
上期我们讲了如何对单端线做蛇形等长,这期我们先基于信号完整性 角度,介绍一下单端蛇形等长线的走线技巧。
大家都知道,低速电路中,无需考虑信号从发送端到接收端的延时。但是在高速电路中,我们需要从微观角度、以动态的思维,把高速电路互联结构当作传输线对待,考虑信号从发射端到接收端的延时。高速PCB板的蛇形等线长就是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保证系统在同一周期内读取的数据的有效性(延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据)。
但是,如果蛇形等长线走的不规范,即使一组线做到了等长,还是在时序上有延时,可能导致采样结果出错。如图1,信号传输到A点的瞬间,由于A、B两条垂直线之前存在耦合(电场和磁场),会在B点引起串扰噪声 ,哈哈,有点像是双胞胎,只是“营养不良”导致B 噪声会矮一些。这样噪声叠加在信号上,必然会一定程度上影响信号的幅度,也会间接影响传输的时序。比如说,如果B点噪声和信号同相位,就会导致信号提前到达采样阈值,影响采用时序。
图1
那么我们可以从哪些方面入手,减少这方面的影响呢?实际上这用影响的本质就在于信号的串扰,在相邻走线上,出现了磁场和电场的耦合。所以根据串扰的特性,相邻走线间距越大,串扰越小。耦合长度越小,串扰越小。如图2。当长度H一定时,增加蛇形走线的gap,会降低蛇形线内部的串扰。这就是为什么很多芯片参考手册都明确要求要3W走线(3倍线宽)。当gap一定时,减小高度H也会减小串扰。所以实际当中,如果条件允许,尽量增加gap和减小H,以降低串扰的影响。
图2
其实,最理想的蛇形走线当属图3,由于图3中蛇形走线的方式没有平行的部分,耦合作用会进一步降低,当然这种走线方式比较占用布线空间。所以蛇形走线的关键在于减少走线串扰,抓住以上几点规则,处理起来自然得心应手。
图3
接下来小编就接着介绍一下Altium Designer如何绕差分等长线 ,比如高速USB,百兆千兆以太网,HDMI的TMDS信号线,DDR的差分时钟等等,都会涉及到绕差分等长线。如图4,在差分线已经走完的情况下,选择Route下的Interactive Diff Pair Length Tuning ,(老版本的在Tools菜单下,比如Altium Designer09),然后选中需要绕等长的差分线,便可走出差分蛇形等长线。在走线的过程中也可以“Tab”键进入设置界面,设置相应的参数,按“~”键查看该走线模式下的快捷方式,不了解的话可以查看上一章《Altium Designer使用技巧之蛇形等长线(上)》,在此不再重复。
图4
图5
Altium Designer绕蛇形等长线基本就是这样了,不熟练的小伙伴可以多加练习,如有疑问,欢迎留言,和小编讨论。另外,有小伙伴说Altium Designer不知道怎么走差分线,这可能是很多初学者都存在的问题。所以接下来小编会谈一下Altium Designer在原理图和PCB中如何设置差分对,Altium Designer如何创建并运用class。最近小编改用了Altium Designer 18,变化很大,小编花了一点时间去琢磨了,真是越来越喜欢Altium Designer了,欢迎有兴趣的小伙伴关注“软硬联盟”,跟小编一起探讨,一起学习!