عند تتبع لوحات الدوائر المطبوعة المعقدة باستخدام واجهات عالية السرعة ، يحتاج المهندسون إلى التحكم بوضوح في طول الإشارات الحرجة ، لأنه في الترددات العالية ، سيؤثر كل ملليمتر غير معروف في الموصل بشكل كبير على سلامة الإشارة ، وبالتالي على تشغيل جهازك ككل.
في هذه المقالة ، سأحاول توضيح منطق أدوات ضبط الطول والأهداف المستهدفة ، حيث أنهم لا يحسبون دائمًا أطوال الموصلات كما هي.
كما هو الحال دائما ، الشيء الأكثر إثارة للاهتمام تحت الخفض.
مراجعة
- كيف يتم حساب نطاق طول الموصل المسموح به وحدوده العليا / السفلية؟
- ضبط متر مقابل أطوال الهدف
- لماذا توجد اختلافات بين أطوال الطول المستهدف وما يتم عرضه في جهاز ضبط الارتفاع؟
في هذه المقالة ، يتم استخدام المصطلح FromTos (FT) لوصف الاتصال الفعلي بين اثنين من المسامير (المسامير) ؛ ويستخدم هذا المصطلح أيضًا في إدارة القيود (CM).
مثال 1: اتصال من نقطة إلى نقطة
هذا هو أبسط مثال - اتصال من نقطة إلى نقطة لدائرة تتكون من 2 جهات اتصال. يتم تعيين الحد الأدنى والحد الأقصى أطوال الموصل في مدير القيد ، كما هو مبين في الشكل أدناه.
*
ملاحظة مهمة رقم 1: عند تحديد الطول باستخدام الحد الأدنى / الحد الأقصى للطول ، لا يتم تطبيق إعداد التسامح الافتراضي في CM (إعدادات الإعداد - تكوين التصميم: التفاوتات الافتراضية)!
يعرض كل من مربع الحوار Target Lengths و Tuning Meter الطول والنطاق الحاليين ، في هذه الحالة من 1800 إلى 1900. نظرًا لأن الطول الفعلي للموصل المخفف أقل من 1800 ، يتم عرض الرقم 1800 في عمود الحلول.
مثال 2: طوبولوجيا اكتب MST دون vias
المثال الثاني هو دارة ثلاثية الأطراف ، وهي طوبولوجيا من النوع MST (Minimum Spanning Tree) ، دون انتقالات البينية:
في هذه الحالة ، يتم عرض "النطاق" على أنه 1800: 1900 ، كما حددنا في CM. يتم تتبع هذا الموصل بطول 1805.95 ، وهو أقصر طول ممكن لهذه الحالة. وبالتالي ، يعرض عمود الحل أقصر طول يمكن تحقيقه عند 1805.95.
باختصار ، يعتمد الحل على الطول الحالي للموصل ونطاق معين:
- إذا كانت القيمة "الحالية" أقل من الحد الأدنى للحد => الحل = الحد الأدنى للنطاق
- إذا كانت قيمة "الحالي" أكبر من الحد العلوي للحد => الحل = الحد الأعلى للنطاق
- إذا كانت القيمة "الحالية" ضمن مجموعتنا => الحل = الطول الحالي للموصل
لتحديث قيمة الحل في نافذة الطول المستهدف ، انقر أيقونة تحديث الحل.
مثال 3: دارة ثلاثية الأسنان مع طوبولوجيا مخصصة
تشبه هذه السلسلة السلسلة المستخدمة في المثال 2 ، ولكن الآن قمنا بتعيين طوبولوجيا مخصصة لها.
طوبولوجيا المعرفة بأنها مخصصة هي في الأساس طوبولوجيا متسلسلة تحتوي على اثنين من FTs ، واحد من دبوس 16 من IC5 إلى دبوس 9 من IC3 والآخر من دبوس 9 من IC3 إلى دبوس 12 من IC3.
يتم استخدام نفس الحد الأدنى / الحد الأقصى (1800: 1900).
كما نرى في الصورة أدناه ، يمر المسار داخل لوحة IC3-9 ، ثم يتم سحبه بالفعل من اللوحة. هذه القطعة من المسار ، والتي بنيت في الموقع ، ستؤثر أيضًا على الطول الكلي للموصل. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لوجود الآن اثنين من FTs ، فإن مقطع التتبع ، الذي يتم تسليط الضوء عليه أدناه ، جزء من كلا FTs - وهذا هو ما يسمى بـ "طول كعب الروتين" الشائع - الحد الأقصى للمسافة من التتبع إلى الإخراج مع اتصال على شكل حرف T.
* ملاحظة مهمة رقم 2: تؤثر مقاطع التتبع المضمنة في الفوط على الطول الكلي للتتبع وتؤخذ في الاعتبار عند التتبع.فيما يلي يمكنك مشاهدة المقطع العرضي للتتبع الخاص بتتبع الهيكل المخصص لدينا:
يعتمد حساب النطاق المستهدف على ما إذا كان طول FT داخل أو خارج هذا النطاق. نظرًا لتعيين القيم الدنيا / القصوى لطول الموصل في CM على أنه من 1800 إلى 1900 ، يكون النطاق بأكمله هو 100 أو 1850 ± 50. يتم عرض جزئين تتبع باللون الأخضر في العمود الحالي لأن طولهما الإجمالي في حدود التسامح:
363.02 + 1509.63 = 1872.65
يتم سرد اثنين من FTs على خطوط منفصلة ، حيث يمكن تعديل كل مقطع من المسار بشكل فردي.
لاحظ أن القيم "الحالية" تتوافق مع مجموع أطوال مقطع التتبع وطول القنب ":
بالنسبة إلى FT1 = 29،480 th + 68،144 th = 363،04 th
ل FT2 = 1441.486 عشر + 68.144 عشر = 1509.63 عشر
إذن ما هو نطاق التوليف القابل للوصول لكل جزء من المسار؟ نظرًا لأنه يمكن تكوين دائرة واحدة فقط في وقت واحد ، عند إعداد مقطع FT2 ، يمكن فقط تغيير طول هذا الجزء من المسار الذي
لا يشارك الأجزاء مع FT1.
يرجى ملاحظة أن نطاق كل قسم على حدة هو نفس النطاق المحدد بواسطة الحد الأدنى / الحد الأقصى للقيم في مدير القيد ، أي 100 أو ± 50
عندما تحدد الخوارزمية نطاق التوليف لقطاعات FT الفردية ، فإنها تحدد الحد الأعلى للقطعة ، مع أخذ الحد الأقصى لقيمة النطاق المحدد في CM ، في هذه الحالة 1900 ، وطرح طول آثار المقاطع الأخرى المدرجة في هذه السلسلة منها. تذكر أن طول كعب الروتين المشترك (طول كعب الروتين) لا يؤخذ في الاعتبار ، وبالتالي نحصل على ما يلي:
- بالنسبة إلى FT1 ، يتم احتساب الحد الأعلى كـ 1900 - 1441.486 عشر = 458.514 عشر. النطاق المستهدف لـ FT1 هو [358.51: 458.51].
- ل FT2 ، على التوالي ، 1900 - 294.880 عشر = 1605.120 عشر. النطاق المستهدف لـ FT2 هو [1505.120: 1605.120]
مثال 4: دارة مرتبة بثلاثة دبوس مع vias وقطاع مقطوع مشترك
في هذا المثال ، لا يؤخذ تأثير طول الحاشية نفسها في الاعتبار (على سبيل المثال ، من خلال عامل الطول في القائمة إعداد> معلمات الإعداد> عن طريق التعريفات هي صفر).
يتم استخدام نفس الحد الأدنى / الحد الأقصى للطول [1800: 1900] كما في الأمثلة أعلاه. يتم تعريف FTs (مقاطع التتبع) بنفس الطريقة في CM ، حيث ينتقل FT1 من IC2-3 (الطبقة السفلى) إلى IC3-18 (الطبقة العليا) ، و FT2 ينتقل من IC55-18 إلى IC2-3.
يرجى ملاحظة أن هناك مسارًا شائعًا يصل طوله إلى 46.278 th مع vias (من 1 إلى 8 طبقات) ، لكننا لم نأخذ في الاعتبار طول الفترة الانتقالية. يتم تضمين كل من المسار المشترك (كما هو موضح باللون الأحمر) والمسار القصير (كما هو موضح باللون الأزرق) في منصات المقابلة. يبلغ طول الحوض من الطبقة العلوية إلى الطبقة الأولى من لوحة IC3: 18 21.278.
يتم تنفيذ تحديد النطاقات المستهدفة عن طريق القياس مع المثال السابق. يتم ضبط عرض النطاق على أساس الحد الأدنى / الحد الأقصى البالغ 100 أو 50 ±.
بالنسبة إلى FT1 ، تُحسب القيمة المركزية للنطاق على النحو التالي: 1850 th - 21.278 th = 1828.72 th. وبالتالي ، فإن النطاق المستهدف لـ FT1 هو 1828.72 من عشر إلى 50 ، أو [1778.72: 1878.72].
بالنسبة إلى FT2 ، تكون القيمة المركزية للنطاق على النحو التالي: 1850 - 93.26 - 1663.57 - = 93.17 ، وبالتالي ، فإن النطاق المستهدف هو 93.17 - 50 - أو [43.17: 143.17].
الآن دعنا ننظر إلى الحالة عندما يكون طول FT خارج النطاق. في هذه الحالة ، يعتمد الحساب على الطول الحالي والانحراف ، وهو أمر سلبي إذا كان المسار قصيرًا جدًا وإيجابيًا إذا كان المسار طويلًا جدًا. يتم حساب الانحراف عن طريق طرح قيمة "الحل" من القيمة "الحالية" ، كما هو مبين في الشكل أدناه.
غير نطاق CM إلى [1840: 1900] أو 1870 ± 30.
في هذه الحالة بالذات ، انتبه إلى الانحراف السلبي. هذا يعني أن كلا FTs أقصر من اللازم ، وسوف تأخذ خوارزمية حساب النطاق المستهدف هذا في الاعتبار.
بالنسبة إلى FT1 ، يتم تحديد القيمة الهدف الأدنى (TL) عن طريق إضافة انحراف (سلبي) إلى الطول الحالي ، حيث سيكون هذا هو أقرب تطابق ، وبالتالي
TL1 = 1803.11 + 15.05 = 1818.16
نظرًا لأننا نتسامح مع ± 30 ، لذلك ، يتم الحصول على النطاق المستهدف [1818.16: 1878.16].
وبالمثل بالنسبة إلى FT2: TL2 = 67.56 + 0.56 = 68.12 th ، يتم الحصول على النطاق [68.12: 128.12].
مثال 5: دارة مرتبة بثلاثة أسنان مع vias ومقطع مسار مشترك (مع الأخذ في الاعتبار عامل طول vias)
المثال الأخير يقدم عامل الطول عن طريق. يمكن تكوين هذه المعلمة من خلال قائمة Setup> Setup Parameters في علامة التبويب Via Definitions.
في هذا المثال ، لدينا مجموعة الطبقات التالية:
ملاحظة: يمكن العثور على سمك المواد في محرر Stackup.يتصل المسار بالبرنامج في طبقة واحدة وينتقل إلى الطبقة الثالثة. ينتقل الاتصال الآخر من الطبقة 3 إلى الطبقة 8.
يرجى ملاحظة أنه لحساب طول البرنامج ، لا يتم مراعاة سمك النحاس في الطبقتين الأولية والنهائية.في المقطع العرضي ، سيكون لطوبولوجيا الإشارة النموذج التالي:
باستخدام عامل طول البرنامج Via Lenghth = 0 والحد الأدنى / الحد الأقصى للطول [1800: 1900] ، سيبدو النطاق المستهدف في نافذة الطول المستهدف كما هو موضح في الشكل أدناه.
القيمة "الحالية" في هذه الحالة هي فقط طول الموصل ، لذلك:
FT2 = 93.264 + 1680.948 + 46.278 = 1820.49
FT1 = 21.278 + 46.278 = 67.556
عندما نقوم بتعيين عامل طول البرنامج Via Lenghth = 1 ، سنحصل على النتيجة التالية في نافذة Target Target:
نظرًا لأن المعامل Via Lenghth Factor = 1 ، سيضيف النظام طول الانتقال بين الطبقات إلى طول الأجزاء المقابلة من المسار ، وسيزداد الطول الحالي لمقاطع FromTos:
Current2 = المسار + PO1 + PO2 = 1820.49 + 27.7 + 86.5 = 1934.69
Current1 = Highway + End-to-software software = 67.556 + 114.9 = 182.46
ونظرًا لأن أطوال القطع طويلة جدًا الآن ، يتم حساب الحد الأعلى للنطاق (TU) على النحو التالي:
TU1 = Current1 - Deviation1 = 1934.69 th - 77.1 th = 1857.59 th ، لذلك ، النطاق بأكمله هو [1757.59: 1857.59]
TU2 = Current2 - Deviation2 = 182.46 - 7.27 = 175.19 th ، النطاق هو [75.19: 175.19].
الخاتمة
تُظهر الأمثلة المدروسة كيف تعمل خوارزمية حساب الطول المستهدف للموصل ، مع مراعاة طوبولوجيتها ، وكذلك تأثير العامل ، وطول vias في أدوات Target Target و Tuning Meter.