Allegro programında baskılı devre kartlarının geliştirilmesi. CAD PCB İncelemesi

Elektronik geliştirmek için en azından devre tasarımı bilgisine, modern elektronik bileşen tabanı bilgisine, CAD programlarından birinde çalışma becerisine ve kartları EMC gerekliliklerine uygun olarak yerleştirme becerisine ihtiyacınız vardır. Ve eğer esas olarak hangi CAD yazılımıyla çalışacağınıza henüz karar vermediyseniz bu makale tam size göre.

Şu anda elektronik için üç profesyonel CAD ortamı bulunmaktadır: Altium Designer, Allegro Cadence ve Mentor Graphics PADS. Proteus, Eagle vb. gibi yarı profesyonel olanlar, amatör radyo seviyesinde oldukları ve karmaşık şeyler yapmanıza izin vermedikleri için dikkate alınmaya bile değmez. Ayrıca Mikrodalga, Uniboard ve diğerleri gibi çeşitli arkaik, uzmanlaşmış olanlar da vardır, ancak bunlar aynı zamanda düşük popülerlikleri ve destek eksikliği nedeniyle dikkate alınmaya değmez.

Bu yazıda Allegro Cadence'de nasıl çalışılacağı hakkında genel bir bakış sunmak ve biraz konuşmak istiyorum, çünkü ben de bu ortamı aşağıdaki nedenlerden dolayı kullanıyorum:

• Her şeyden önce Cadence'in yetenekleri oldukça etkileyici. Her şeyi listelemek için ayrı bir makale yeterli olacaktır, ancak aşağıda bir kısmından bahsedeceğim.
• İkincisi, Cadence sistem açısından çok fazla talepkar değil; 1 GHz, 512 RAM gibi çok zayıf bilgisayarlarda bile iyi çalışacak. Bilgisayarınızda 2 çekirdek yoksa aslında Cadence'den başka seçeneğiniz yok çünkü... Geliştirme sırasında, her zaman olmasa da sıklıkla birden fazla yazılım paketini aynı anda açık tutmak zorunda kalıyorum; benim durumumda SolidWorks ve Cadence'i başlatmış olsaydım, örneğin Altium'u çalıştırsaydım, bilgisayarım kül olup giderdi.
• Üçüncüsü, Altium'daki gibi aksaklıklar yok (Pad'leri bilmiyorum). Elbette Cadence'de bazı sakıncalı şeyler var, burada söylemeliyim ki, tamamen komut dosyaları üzerine kurulu ve komut satırından kontrol edilen kendi kabukları var, bu birçok kişi için sakıncalı görünebilir, ancak örneğin gibi kritik hatalar yoktur. , Altium'da dosyaları gerber'e dönüştürürken ortaya çıkar ve bu konuda genellikle oldukça kararlı bir ortamdır.

Tasarım Girişi CIS
Bu program bir devre şeması tasarlamak, onu simüle etmek, diyagramları çizmek vb. içindir. Onlar. burada bileşenleri oluşturur veya eklersiniz, bunlara ayak izlerini bağlarsınız, hataları, odaları vb. ortadan kaldırmak için sonunda kontrol edilecek kuralları belirlersiniz. Genel olarak Design Entry CIS, dokümantasyon dahil tüm projenizi içerebilir, ancak yeni başlayanlar için bunların hepsi gereksiz bilgilerdir, bu yüzden size neyi ve nasıl yapacağınızı kısaca anlatacağım.

Dosya->Yeni->Proje
Her şey yaratıldı. Devre şeması sayfasına gidin SAYFA 1 Parçayı Yerleştir'e, ardından Kitaplık Ekle'ye tıklayın ve gerekli kitaplıkları seçin. Kendi bileşen kitaplıklarınızı oluşturabilir ve hatta bunları projeye eklemeniz gerekebilir.

Çizim

Hayır, daha kolay bir seçenek var, diyagramda boş bir noktaya sağ tıklayın ve menüden Veritabanı Parçasını Yerleştir seçeneğini seçin ve açılan sekmede Internet Bileşen Yardımcısı'na tıklayın.

Çizim

Çizim

Bir ayak izini bir bileşene bağlamak için özelliklerine gitmeniz, bileşene çift tıklamanız ve ilgili sütunu bulmanız gerekir. Ayak izinin adı, dosyasının adıdır ve ayak izlerinin kendisi dizinde bulunur ..\Cadence\SPB_16.5\share\pcb\pcb_lib\symbols bunu değiştiremezsiniz ve eğer bir yerde bulursanız, yapmamak daha iyidir, Cadence ona yanlış bir şeyin belirtilmesinden gerçekten hoşlanmaz. Öte yandan eğer bir şeyden hoşlanmıyorsa size mutlaka söyleyecektir.

Sizlere hemen ..\symbols klasöründe bulunan dosyalardan bahsetmek istiyorum.
*.dra - bileşenlerimizin dosyaları, diğer bir deyişle ayak izimiz
*.bsm - mekanik delikler
*.pad - pad dosyaları
*.psm - padstack dosyaları genel olarak *.dra ile aynı yerde olmalıdır

Pano yapmak için bir şeyi daha bilmeniz gerekiyor, panoyu yönlendirebilmeniz için netlist nasıl yapılır. Bunu yapmak için proje sayfasına gidip onu seçmeniz ve Netlist oluştur seçeneğine tıklamanız gerekiyor, 1500 ayar var ama çözeceğinize inanıyorum. Ve endişelenmeyin, eğer Cadence bir şeyden memnun değilse, devreyi bozmanıza izin vermez ve size bir hata gönderir, ki bunu da sıklıkla yapar. İlk başta ondan nefret etseniz bile onu hala seveceğinizden emin olun. Görüşürüz.

Paket Tasarımcısı
Cadence netlistini oluştururken bir hata alırsanız, büyük olasılıkla bir yerde bir ayak izini kaçırıyorsunuz demektir. Bunu düzeltmenin iki yolu vardır; birincisi, bileşeni fiziksel modelin dışında bırakmak, ikincisi ise onu eklemek ve eğer değilse bir ayak izi bileşeni oluşturmaktır. Bunun için Paket Tasarımcısı programına ihtiyacımız var. Bu, PCB Editör devre kartı tasarım programındakiyle aynı ortamdır, dolayısıyla burada hem kontroller hem de birçok işlev olmak üzere hemen hemen her şey aynıdır.

*.dra türündeki dosyaları açar, bu nedenle çok fazla sorun yaşamamak için ..\pcb_lib\symbols klasöründeki semboller dizinine gidin ve *.dra uzantılı bir dosya açın. Önünüzde bir grup katmandan oluşan bir bileşen görünecektir. Şimdi genel olarak bu alanda nasıl yaşanacağından biraz bahsedelim, çünkü... Eğer arayıp mantıklı bir şey yapmaya kalkarsan, burada her şeyin ne kadar sakıncalı olduğuna şaşıracaksın, ama bu ilk bakışta... genel olarak, ikinci ve üçüncüde de, daha önce söylediğim gibi, Cadence'den hâlâ nefret edeceksin, ama sorun değil o zaman bununla yüzleşeceksin ve hatta onu o kadar çok seveceksin ki veda etmeyeceksin, bu sonsuza kadar sürecek. Cidden.

Çizim

Sağda üç sekmeden oluşan kontrol panelini görüyoruz: Seçenekler, Görünürlük, Bul

Çizim

Paneldeki her şeye kendiniz hakim olabilirsiniz, burada size sadece ana şeyleri anlatacağım.

Menü Ekranı->Renk/Görünürlük- burada elemanların renklerini ve diyagramdaki görünürlüğünü yapılandırırsınız.
Menü Ayarları->Tasarım Parametreleri- projeyi yapılandıran önemli bir menü. Izgaralar - öğeleri hareket ettireceğiniz adımlarla bir ızgara. Metin - varsayılan metin ayarı.
Menü Kurulumu->Alanlar->Parça Yüksekliği- Kartı bir 3D modele aktarmak istiyorsanız çok önemli bir seçenek, bileşenin yüksekliğini Place_Bound_Top / Bottom katmanına yaslayarak ayarlar.
Menü Şekli- Form yönetimi burada. Şekiller çokgenden bileşen gövdesine kadar her şeydir.
Menü Düzeni->Pimler- pimlerin yerleştirilmesi.

Genel olarak bu program için hepsi bu, tekrar ediyorum PCB Editor'dakiyle aynı, hatta seçeneklerin çoğu aynı. Ama buna daha sonra bakacağız çünkü... Bir bileşen oluşturmak için kendi pedlerinizi oluşturabilmeniz gerekir ve bunun için aşağıdaki yardımcı programa ihtiyacımız var.

Ped Tasarımcısı
Tahmin edebileceğiniz gibi bu yardımcı program, Paket Tasarımcısındaki bileşenlere atamak için ihtiyacınız olan pedleri oluşturur. Burada pek çok ayar var ve serbest biçimli bir pedden plazma veya lazer kullanarak delik açmaya kadar burada olmayanı bulmak zor, genel olarak tüm bunlar üretim için önemli. Öncelikle ..\symbols klasöründe *.pad dosyasını açın, böylece nasıl ve ne gireceğinizi görebilirsiniz.

PCB Düzenleyici
Ve sonunda en önemli programa geçtik. Bileşenlerinizi düzenlemenize ve bunları elektrik şemasına göre kablolamanıza olanak tanır. Paket Tasarımcısındakiyle aynıdır, yalnızca daha fazlasıdır. Bu program hakkında ayrıntılı olarak konuşmanın bir anlamı yok, çünkü... Bununla ilgili tek başına bir düzine makale yazabilirsiniz; pek çok püf noktası, incelik, tuzak vb. vardır. Öğrenirken aramanıza gerek kalmaması için sadece önemli menüleri listeleyeceğim.

Üretim menüsü- Burada pano üretimine hazırlıkla ilgili her şey var. Gerberalara dönüştürme, matkap açıklamaları, katman diyagramı vb.
Kesit (X kesiti)- fiziksel katmanlar oraya atanır. Sayıları, kalınlıkları, malzemeleri, sıraları. Bu kart üreticisinden temin edilebilir.
Kısıtlama Yöneticisi- bu tam bir alt rutindir, yönlendirme ve temizleme kurallarını belirler, örneğin ağlardan birinin farelerde gösterilmediğinden emin olabilirsiniz.

Genel olarak, geri kalanı az çok deneme yanılma yoluyla çözülebilir. Daha net olması açısından ve örnek olarak kablolu bir tahtanın bir parçasını göstereceğim:

Genel olarak, işte bu kadardı kısa inceleme, burada sadece nasıl ve neyin işe yaradığını anlamak için elbette bunun için sadece yazıları okumak yeterli değil ve buradaki ideolojinin ne olduğunu anlamak için Cadence'i kurup bir pano yapmanız gerekiyor. Bu sadece Windows için sıradan bir program değil; eğer ona bağlanırsanız bırakamazsınız. Belki ilk başta pek çok şey size sakıncalı görünecek, ancak ayrıntıları anladıktan sonra her şeyin yolunda olduğunu anlayacaksınız.

Ve üç puan daha. Tahtayı yerleştirirken çokgenlerle çalışırken bu komutu girmeniz gerekir. etchedit_ignore_dynamic_shapes'i ayarla aksi takdirde herhangi bir şey yaratmak imkansız olacak, çokgenler yollara engel olacak ve onları sürükleyerek öleceksiniz. Hiçbir yerde kayıtlı olmayan tek bir komut olmadan normal bir kart kurmanın imkansız olması sizi şaşırtıyor mu? Eh, her şey böyle, bu Cadence, ilk başta bunu yapan sadistleri küçümseyeceksiniz ama sonra her şey değişecek ve artık Cadence dışında başka bir CAD sistemine ihtiyacınız kalmayacak.

İkinci nokta şu. Ayak izlerini manuel olarak oluşturmak gerekli değildir, çünkü... bunları sizin için üreten birçok program var. En ünlüleri LP_Wizard ve PCB Library Editor'dır, ücretlidirler. Ama bir tane daha var ve bence çok iyi ve ücretsiz bir Footprint oluşturucu gibi görünüyor, onu indirebilirsiniz

Entegre devreler tasarlamanıza, analog ve dijital modelleme yapmanıza, yüksek seviyeli çok katmanlı baskılı devre kartlarını geliştirmenize ve üretim için hazırlamanıza olanak tanıyan bir dizi yardımcı program ve program.

Allegro Cadence, Mentor Graphics PADS ile birlikte modern dünyanın en gelişmiş ve kullanıcı dostu elektronik tasarım sistemidir. Allegro Cadence ortamının neredeyse tamamen komut dosyaları üzerine kurulu ve komut satırından kontrol edilen kendine özgü bir kabuğu vardır. Pek çok geliştirici bunu sakıncalı buluyor ancak kararlılık, "hataların" yokluğu ve kritik hatalar açısından tanınmış bir liderdir.

Allegro Cadence paketinin temeli, uçtan uca kart tasarımı için gerekli tüm araçları içeren üç modülden oluşan temel PCB Tasarım Stüdyosu setidir:
1. Konsept HDL veya Orcad Capture CIS arasından seçim yapabilirsiniz. Her biri kendi yaklaşımlarına ve güçlü yönlerine sahip, yerleşik öğe yönetimi araçlarına sahip iki şema düzenleyici. Daha basit olan Orcad Capture CIS aşağıdakiler için idealdir: hızlı çalışmaİnternet üzerinden en geniş bileşen tabanına erişimi olan bir projede. Concept HDL, karmaşık projeler geliştiren ekipler için uygundur. Tüm işler kolayca yönetilebilir tek görevli modüllere bölünebilir ve tasarımcılar arasında dağıtılabilir.
2. Allegro PCB – topoloji planlama, yönlendirme ve üretime hazırlık yetenekleriyle her türlü karmaşıklıktaki baskılı devre kartlarını oluşturmaya ve düzenlemeye yönelik etkileşimli bir kabuk.
3. SPECCTRA - bir izleme düzenleyicisi ve bir otomatik yönlendiriciden oluşan bir program. Her iki araç da Allegro PCB ile entegre olur.
Ayrıca paket, öğe kitaplıklarını oluşturmak ve yönetmek için tasarlanmış PE Librarian yardımcı programını da içerir.
Allegro Cadence temel setinin standart modülleri yükseltilebilir. Bu, bazı özelliklerini artırmanıza olanak tanır ve aynı zamanda en son üretim gereksinimlerine uygun olarak ek işlevlere erişim sağlar. Örneğin iyileştirmeler mevcut:
Allegro performans seçeneği – yüksek hızlı baskılı devre kartlarının geliştirilmesine yönelik kural dizisini genişletir;
SPECCTRA yükseltmesi – otomatik yönlendirme sırasındaki katman sayısını 256'ya çıkarır;
PSpice A/D – analog ve karma modelleme yapmanızı sağlar;
SPECCTRA Quest – topoloji izlemeden önce ve sonra sinyallerin niteliksel araştırmasını gerçekleştirir.

Güçlü senkronizasyon araçları, projenin ana kısmında yapılan değişiklikleri otomatik olarak tüm versiyonlara yayar. İstediğiniz sürümü geliştirmenin herhangi bir aşamasında belirleyebilirsiniz: bir liste oluştururken Tedarik, modelleme sırasında veya üretim için veri oluştururken. Bu hem topoloji editöründen hem de devre girişinden yapılabilir.

Temel Allegro Cadence setinin yıllık maliyeti yaklaşık 4.000 ABD dolarıdır. Ayrıca, tasarım ortamının genişletilmiş temel, gelişmiş ve maksimum sürümü de söz konusudur. Yüksek fiyat, bu paketin ana dezavantajı olup kullanımını sınırlamaktadır. Yalnızca bireysel radyo amatörleri değil, baskılı devre kartlarının geliştirilmesinde uzmanlaşmış ve verimlilik ve üretkenlikle ilgilenen büyük şirketlerin bile programı satın almaya gücü her zaman yetmeyebilir. Bu sayfadan yazılım paketinin çeşitli modüllerinin deneme sürümlerini indirebilirsiniz.

Allegro Cadence'in içerdiği yardımcı programlar, OrCAD'in tüm haklarına da sahip olan Cadence Design Systems (http://www.cadence.com/) programcıları tarafından geliştirilmiştir. Şirket, popüler entegre devre tasarım paketlerini (Virtuoso, Encounter, Incisive Platform) ve baskılı devre kartlarını (Allegro ve OrCAD) geliştirmenin yanı sıra, üçüncü taraf test yetenekleri de sağlıyor yazılım Mikroişlemcilerin piyasaya sürülmesinden önce sanal çiplerde.
Şu anda Cadence Design Systems'in merkez ofisi ABD'de, San Jose şehrinde bulunmaktadır, çalışanların çoğunluğu Silikon Vadisi'nde çalışmaktadır ve şirketin dünya çapında altmıştan fazla şubesi açılmıştır.

Allegro Cadence yazılım paketinin arayüz dili yalnızca İngilizcedir.

mikrodenetleyici ve çeşitli ek cihazlar: kalıcı ve rastgele erişim belleği, klavyenin yanı sıra grafik ve alfanümerik sıvı kristal ekranlar.

Aralık 2014 itibarıyla MultiSim 13.X'in güncel sürümü günceldir.

Pirinç. 11. Ultiboard programının sonuçları

Pirinç. 12. MultiSim 20 programının çalışma penceresi

Mikro-CAP (Spectrum Yazılımı). Micro-Cap (Mikrobilgisayar Devre Analiz Programı) – profesyonel

Analog, dijital ve karma devre simülasyon ve analiz programı elektronik aletler orta zorluk seviyesi.

Program 1982 yılında Spectrum Software tarafından yazıldı ve o zamandan beri sürekli olarak genişletildi ve geliştirildi. Şirket ise Şubat 1980'de Andy Thompson tarafından kuruldu ve başlangıçta kendisini Apple için program yazma üzerine konumlandırdı. Silikon Vadisi'nin şehirlerinden biri olan Sunnyvale'de (Kaliforniya, ABD) yer almaktadır.

Sezgisel arayüz, iddiasız bilgi işlem kaynakları PC ve geniş yetenek yelpazesi, Micro-Cap'i profesyoneller ve öğrenciler arasında popüler hale getirdi. İşletim algoritması, grafik düzenleyicide bir elektrik devresi oluşturmayı (Şekil 13), analiz parametrelerini ayarlamayı ve elde edilen verileri analiz etmeyi içerir. Program bağımsız olarak devre denklemlerini derler ve anlık hesaplamalar yapar. Devre veya eleman parametrelerindeki herhangi bir değişiklik aşağıdakilere yol açar: otomatik güncelleme sonuçlar.

Pirinç. 13. Micro-Cap programının çalışma penceresi

Grafik düzenleyici kitaplıklara dayanır elektronik parçalar yerleşik Şekil Düzenleyici modülünü kullanarak deneysel veya referans verilere dayalı olarak doldurulabilen. Elemanların tüm değerleri ve parametreleri ya sabit olabilir ya da sıcaklığa, zamana, frekansa, devre durumuna ve diğer bileşenlerin parametrelerine bağlı olabilir.

Animasyonlu parçalar (LED'ler, röleler, yedi bölümlü göstergeler ve diğer bazı öğeler), aldıkları sinyallere göre durum değiştirir. Modelleme bir dizi farklı analiz içerir (Şekil 14): geçici süreçler, transfer özellikleri DC, küçük sinyal frekans tepkisi, DC duyarlılığı, doğrusal olmayan bozulma, Monte Carlo yöntemi ve diğerleri. Deneyimli kullanıcılar, bilgi kaybı olmadan simülasyonu kolaylaştıran kendi makromodellerini oluşturabilirler. Devre elemanları için farklı standartların aynı anda kullanılması mümkündür. Spice modelleri için tam destek, diğer programlardan (DesignLab, OrCAD, P-CAD) projeleri kullanmanıza olanak tanır. Dikkate alabileceğimiz tek dezavantaj, kurulum ihtiyacıdır ek unsurlar, Micro-Cap kütüphanelerinin hacminden beri (hatta tam versiyon) açıkça yetersizdir.

Micro-Cap Aktif Filtre Tasarımcısı programı (Şekil 15), Butterworth, Chebyshev, Bessel, eliptik: düşük frekanslar, aktif ve pasif filtreleri otomatik olarak hesaplama yeteneği sunar. yüksek frekanslar, bant geçiren, çentik. Oluşturulan filtre projeye eklenebilir. Tasarımcı ayrıca kullanıcıya aktif filtrelerde kullanmak üzere bir op amplifikatör seçeneği sunar. Tam değer veya standart empedans değerleri için filtreler oluşturabilir.

Pirinç. 14. Micro-Cap programının sonuçlarının çalışma penceresi

Pirinç. 15. Micro-Cap Active filtre tasarım programının çalışma penceresi

Micro-Cap'in maliyeti birkaç bin dolardır, ancak geliştiricinin web sitesinden, tam özellikli sürümün birçok özelliğine sahip olan, ücretsiz olarak dağıtılan Değerlendirme Sürümünü indirebilirsiniz. Temel farklar devrede 50'den fazla öğe olmaması, azaltılmış bileşen kütüphanesi, çok sayıda grafiğin oluşturulmasındaki kısıtlamalar ve yavaş hızdır.

Aralık 2014 itibarıyla en son sürüm Micro-Cap 11'dir (2013).

4. ELEKTRONİK CİHAZLARIN “UÇTAN UCA” TASARIMINA YÖNELİK SİSTEMLER

4.1. Ritim Ürünleri

Cadence Design Systems'ın "elektronik" CAD sistemlerinin geliştiricileri olan önde gelen şirketlerden birinin teknolojileri, karmaşık elektronik cihaz ve sistemlerin tasarımının neredeyse tüm aşamalarını kapsar - son ekipman geliştiricilerinin karakteristik özelliği olan sistem seviyesinden seviyelere kadar. çok büyük ölçekli entegre devrelerin (VLSI) mantıksal, devre ve topolojik tasarımı, bunların paketlenmesi ve bu VLSI'lerin monte edileceği baskılı devre kartlarının geliştirilmesi.

Cadence Design Systems şu anda eski adıyla PCB Design Studio olan Cadence SPB (Silicon – Package – PCB) platformunda birleşmiş bir grup programa sahiptir. Bunlardan bazıları Cadence'in kendi geliştirmesidir (Allegro, Specctra), bazıları ise OrCAD Systems ile birleşme yoluyla satın alınmıştır (OrCAD Capture, PSpice).

Platform konsepti nihai hedefe yöneliktir - "elektronik" bir ürünün yaratılması ve hem VLSI'nin (yongalar) hem de kasalarının yanı sıra baskılı devre kartlarının geliştirilmesini içerir (Şekil 16). Modern yaklaşım tek bir yöntemin kullanılmasını içerir. bilgi alanı tüm bu ve sonraki aşamalarda yaşam döngüsü tasarlanan ürünün.

Pirinç. 16. Cadence SPB platformunun konsepti

Her parçadan en iyiyi almaya çalışan Cadence, genellikle OrCAD/Allegro terimini kullanarak programlarının her sürümle entegrasyon derecesini artırır. Aynı zamanda bu ürünler arasında da bir ayrım vardır: OrCAD “basit” projeler için, Allegro ise daha karmaşık projeler için bir tasarım sistemi olarak konumlandırılabilir. Buna göre farklılık gösterirler işlevsellik, gereksinimler ve maliyet

Cadence SPB (PCB Tasarım Stüdyosu) şu anda şunları içerir:

Orcad Capture CIS – entegre yönetim araçlarına ve standart bileşenlerden oluşan bir veritabanına İnternet erişimine sahip devre editörü;

Pirinç. 17. Cadence OrCAD/Allegro'nun Ölçeklenebilirliği

Concept HDL alternatif bir devre editörüdür. Genellikle geliştirmeleri yeniden kullanırken kullanılır ve Birlikte çalışma mühendisler. Her iki editörün de kendi yaklaşımları ve güçlü yönleri var. Orcad Capture CIS, basit bir proje üzerinde çalışmak için kullanılır. Concept HDL, daha karmaşık projeler geliştiren ekipler için uygundur. Bu durumda tüm çalışmalar tek görevli modüllere bölünebilir ve tasarımcılar arasında dağıtılabilir;

PSpice/AMS Simulator – analog ve karma cihazların modellenmesine yönelik program;

PE Librarian – bileşen kitaplıkları oluşturmak ve bu kitaplıkları yönetmek için tasarlanmış bir program;

OrCAD/Allegro PCB Editor, elektronik bileşenlerin ve iletkenlerin tasarımlarını yerleştirmek ve düzenlemek ve ayrıca cihazları üretime hazırlamak için kullanılan, baskılı devre kartlarının topolojik editörüdür;

SPECCTRA – Yerleştirme Düzenleyici bileşen yerleştirme düzenleyicisini ve Yol Düzenleyiciyi yarı otomatik ağsız iletken yönlendirme düzenleyicisini içerir;

SPECCTRA Autorouter – otomatik tel yönlendirici (aynı zamanda ağsız); OrCAD/Allegro PCB Sinyal Bütünlüğü bir sinyal bütünlüğü analiz programıdır.

Orcad Yakalama. Cadence OrCAD Capture programı (DOS versiyonlarından beri), kullanışlı, sezgisel arayüzü ve gerekli eylemleri hızlı bir şekilde gerçekleştirmek için çeşitli fonksiyonların varlığı sayesinde kendi alanında fiili standart haline gelmiştir. Tasarım sürecini hızlandırmak için, elektronik bileşen üreticilerinin referans bilgilerine hem İnternet üzerinden hem de merkezi bir veritabanı aracılığıyla erişim sağlayan bir CIS (Bileşen Değişim Sistemi) "eklentisi" kullanılır.

Arama araçları, çeşitli parametreleri arama kriteri olarak kullanarak ihtiyacınız olan bileşenleri bulmanızı sağlar. Bir bileşen bulunduğunda CIS tüm verilerini yeniden yazar: mantıksal, fiziksel, üretici verileri, sipariş bilgileri vb. ve bunlara OrCAD Capture'dan erişimi destekler. Bileşenler, veritabanı veya şema değiştirilirse güncelleme bir düğmeye basılarak gerçekleşir. PCB düzenleyiciyle çift yönlü entegrasyon şematik uyumu sağlar

Ve Bireysel elemanların, pinlerin veya parametrelerde ve bileşenlerin adlarında değişiklik yapılması durumunda topoloji.

OrCAD Capture'ın ana özellikleri:

1. Devre editörü Sezgiselliği devre tasarımı sorunlarını çözmek için gerekli araçlar ve işlevsellik ile birleştiren geleneksel OrCAD Capture arayüzü (Şekil 18) üzerine kurulmuştur. Daha karmaşık diyagramlar için çok sayfalı bir

Ve hiyerarşik çalışma modu. Sistem, devrenin tüm parçaları arasında düzgün bağlantılar sağlar.

2. Merkezi bilgi sistemi Dış verilerin proje içindeki bilgilerle senkronizasyonunu sağlar. Microsoft ODBC standardını kullanan sistem, Excel veya Access'ten MRP, ERP veya PLM sistemlerine kadar bilinen tüm veritabanlarıyla entegre edilebilir. Sistemin esnekliği, birden fazla kullanıcının müdahale olmaksızın bilgilere aynı anda erişmesine olanak tanır.

Pirinç. 18. OrCAD Yakalama penceresi

3. Bileşen Seçimi. Hızlı erişim, kullanışlı arama sistemi ve bileşenleri doğrudan harici bir veritabanından projeye ekleme yeteneği sayesinde CIS, PCB geliştirme süresini önemli ölçüde azaltır. Bileşenleri doğrudan merkezi veritabanından eklemek (Şekil 19), öğelerin listelenmesinde hata olasılığını azaltır ve farklı standartları karşılayan bileşenlerin kullanımını kontrol etmenize olanak tanır.

4. Bileşenleri çevrimiçi bulma. CIS'in özelliklerinden biri, İnternet Bileşen Asistanı'nı (ICA) kullanarak İnternet üzerinden öğe arama yeteneğidir. Dahili veritabanında olduğu gibi, herhangi bir elektrikli veya ticari bileşen özelliği araştırılabilir. Cadence ActiveParts adı verilen ücretsiz veri tabanı, kullanılarak kriterlere göre aranabilen iki milyondan fazla parça içeriyor. Ön izleme Diyagrama eklemeden önce.

Pirinç. 19. Bileşen kütüphanesi örneğini kullanarak merkezi veritabanıyla çalışmanın yapısı

5. Diğer OrCAD ürünleriyle entegrasyon. OrCAD/Allegro PCB Editor ile iki yönlü entegrasyon

Verilerin devreden baskılı devre kartına ve devreden baskılı devre kartına hatasız aktarımını sağlar. Devrenin senkronizasyonu, karttaki iletkenlerin izin verilen şekilde değiştirilmesinden sonra otomatikleştirilir. İletkenlerin ve bileşenlerin uçtan uca tanımlanmasını sağlar. OrCAD Capture, diğer CAD sistemleri için bir netlist oluşturma yeteneğine sahiptir.

6. GOST'a göre diyagramlar ve eleman listeleri oluşturma imkanı.

Aralık 2014 itibarıyla en son sürüm Cadence OrCAD Capture 16.6'dır (2014).

OrCAD/Allegro PCB Düzenleyici. OrCAD/Allegro PCB Düzenleyici, kendi sınıfında dünyanın en iyilerinden biri olarak kabul edilir. Karmaşık çok katmanlı baskılı devre kartlarını oluşturmak ve düzenlemek için etkileşimli bir kabuktur. Kapsamlı yetenekleri en modern gereksinimleri karşılar. Cadence ilk olarak "kurallara dayalı" tasarım konseptini kullandı: bileşenlerin yerleştirilmesine ilişkin kısıtlamalar, bunları gruplar halinde birleştirmek, kritik devreler için iletkenlerin genişliğini ayarlamak vb. (Şek. 20).

Pirinç. 20. Bileşenlerin baskılı devre kartına teknolojik olarak yerleştirilmesine ilişkin kurallar (sağda) (solda)

Modern PCB üretimi, son derece gelişmiş ve güçlü metalizasyon katmanı tasarım araçları gerektirir. Ürünün nihai maliyetini azaltmak için bu katmanların sayısını minimuma indirmek gerekir. Bu sorun, baskılı devre kartı katmanlarının üzerinde eşit güç dağılımı oluşturacak şekilde planlanması ve düzenlenmesi için yüksek verimli araçlar içeren Allegro PCB sistemi tarafından çözülmektedir. Sistem, PCB düzenini katmanlara ayırmaya ve seçmeye, dahili metalizasyon katmanlarının negatif veya pozitif gösterimine ve ayrıca kullanıcının güç katmanlarının parçalarını tanımlamasına olanak tanıyan çeşitli seçeneklere yönelik araçlar içerir. Kullanıcıya, fotoğraf maskeleri ve baskılı devre kartları yapmak ve bunları test etmek için eksiksiz bir araç seti sağlanır (Gerber 274x açıklık tablosu; deliklerin toplam sayısı, koordinatları ve boyutları hakkında bilgi içeren bir NCDrill tablosu dahil) baskılı devre kartlarının çeşitli çizimleri gibi). Paketin belirli bir üretimde kullanılan dahili veya spesifik harici sistemlerle tam entegrasyonu mümkündür (Şekil 21).

İşlev yelpazesi birçok tasarım ve üretim problemini çözmenize olanak tanır. Bileşenleri ve gruplarını planlamaya ve yerleştirmeye yönelik güçlü sistem, yerleştirme aşamasını önemli ölçüde azaltmak için topoloji parçalarını şablon modüller olarak kopyalama yeteneğini içerir.

Baskılı devre kartlarında topoloji oluşturmak ve düzenlemek, çeşitli nesneleri (iletkenler, yollar) gerçek zamanlı olarak itmeye ve bükmeye yönelik teknolojilere dayanır ve bu, belirlenmiş uzunluk ve gecikme kuralları üzerinde görsel kontrol sağlar. Bileşenleri yerleştirirken ve rotaları döşerken dinamik poligonlarda yırtılma ve restorasyon gerçek zamanlı olarak gerçekleşir.

PCB Editor ile ayrıca fotoğraf çizici, PCB parça işleme ve test dosyaları (Gerber 274x, NC matkap, vb.) için eksiksiz bir dosya seti oluşturabilirsiniz.

Pirinç. 21. OrCAD/Allegro PCB Düzenleyici penceresi

OrCAD/Allegro PCB Editor'a aşağıdaki seçenekler bağlanabilir.

RF seçeneği. Yüksek frekans (HF) ve mikrodalga devre topolojilerinin geliştirilmesi. Birçok modern dijital baskılı devre kartı, radyo frekansı aralığında çalışan devreler içerir. Bu devrelerin özel gereksinimleri vardır ve genellikle Agilent ADS tasarım ortamında (eski adıyla Agilent EEsof) tasarlanıp simüle edilir. Ancak bu devrelerin diğer dijital ve analog devrelerle aynı devre kartı üzerinde olması gerekir. Bunu yapmak için OrCAD/Allegro PCB Düzenleyicisinde PCB tasarım süreci sırasında Agilent ADS'de tasarlanan RF bloklarını içe aktarma yeteneği ve buna ek olarak bu tür bileşenlerle çalışmak için bir dizi olasılık vardır:

yeni RF bileşenlerinin oluşturulması;

ayarlar RF bileşenleri;

izleme sırasında RF elemanlarının kullanılması;

RF elemanlarının veya gruplarının katmandan katmana aktarılması;

şerit hatların elektriksel parametrelerinin hesaplanması;

RF bileşenlerini çokgenlere dönüştürmek;

izleri şerit çizgilere dönüştürmek ve "şeritleri" parametreleştirmek. Minyatürleştirme seçeneği. Mikro minyatürleştirme:

iğne deliği ve uzamsal toplu kurallar, "pad üzerinden" gibi kurallar dahil;

yerleşik bileşenlere sahip kartlar için kurallar desteği;

kartın iç katmanlarına yerleştirilmiş bileşenlere yönelik kurallar için destek;

doğrusal olmayan bir kontur boyunca izleme (esnek tahtalar için);

esnek ve sert parçaların sınırındaki iletkenlerin dinamik takviyesi;

çok katmanlı mikro geçişlerin kontrolü.

PCB Ekip Tasarımı seçeneği, birden fazla mühendisin hiyerarşik bir ürün geliştirme sürecinde eş zamanlı olmayan şekilde işbirliği yapmasına olanak tanır. Proje önceden tanımlanmış hiyerarşik seviyelere bölünebilir ve ekip üyeleri arasında dağıtılabilir; böylece her mühendise projenin kendi bölümünü geliştirmesi ve doğrulaması için izole bir alan sağlanır.

FPGA Sistem Planlayıcı Seçeneği. Baskılı devre kartları için FPGA'lerin optimizasyonu.

Baskılı devre kartının 3 boyutlu görselleştirilmesi seçeneği. Bu seçeneğin kullanımına ilişkin bir örnek Şekil 2'de gösterilmektedir. 22.

Pirinç. 22. Baskılı devre kartının 3 boyutlu görselleştirilmesi

PSpice/AMS Simülatörü. Analog sayısal simülasyonları gerçekleştirmek için PSpice/Allegro AMS Smulator programı kullanılır. Kullanıcı, diyagramdaki sembolleri Spice modeliyle eşleşecek şekilde yapılandırabilir ve sayısal simülasyonlar gerçekleştirebilir. Ayrıca çeşitli özellikleri hızlı bir şekilde belirlemek için elektrik devre şeması bileşenlerini, devre kartı üzerindeki konumlarını ve simülasyon sonuçlarını kolayca eşleştirebilirsiniz (Şekil 23).

Pirinç. 23. Elektrik devre şemasının bileşenleri arasındaki uygunluk,

baskılı devre kartı üzerindeki konumları ve PSpice/Allegro AMS Simulator'daki simülasyon sonuçları

OrCAD/Allegro, Microsoft ürünleriyle uyumludur ve komut çubuğunu yapılandırma olanağı sağlar. Özel bir dil kullanarak ortamı gereksinimlerinize ve isteklerinize uyacak şekilde özelleştirebilirsiniz.

Yeni Cadence stratejisi, yeni sürümlerin sürekli olarak yayınlanmasını değil, bunların güncellenmesini içeriyor (üç ayda bir yapılan açıklamalara göre). Programın dağıtımı ücretlidir ancak mevcuttur Deneme sürümü sonuncusu de-

Aralık 2014 program sürümü – OrCAD/Allegro SPB 16.6.

SPECCTRA. SPECCTRA, Cadence Design Systems'ın otomatik PCB yönlendirme programıdır. Bazen buna Allegro PCB Router denir. Aralık 2014 itibarıyla en son sürüm 16.5'tir.

SPECCTRA programı, ShapeBased teknolojisi adı verilen grafik verilerinin sunumuna yönelik yeni bir prensibin kullanılması sayesinde son derece karmaşık panoları başarıyla izler. Grafik nesnelerinin bir dizi nokta koordinatı olarak sunulduğu önceden bilinen paketlerden farklı olarak, bu program bunların matematiksel açıklamaları için daha kompakt yöntemler kullanır. Bu sayede, yüksek bileşen yoğunluğuna sahip baskılı devre kartlarının yönlendirilme verimliliği artar, aynı devrenin farklı genişlikteki izlerle otomatik olarak yönlendirilmesi sağlanır, vb.

SPECCTRA otomatik yönlendiricisi, çeşitli izleme geçişleri üzerinden uygulanan uyarlanabilir algoritmalar kullanır. İlk geçişte kesinlikle tüm iletkenler, aynı katmandaki iletkenlerin kesişmesinden ve boşlukların ihlalinden kaynaklanan olası çatışmalara dikkat edilmeden bağlanır. Sonraki her geçişte, otomatik yönlendirici, bağlantıları kesip yeniden kurarak (söküp yeniden dene yöntemi) ve iletkenleri iterek, komşu olanları birbirinden ayırarak (itme ve itme yöntemi) çakışma sayısını azaltmaya çalışır. Mevcut izleme geçişindeki çakışmalarla ilgili bilgiler "eğitim" için kullanılır - ağırlık katsayılarının (cezaların) değiştirilmesi, böylece stratejiyi değiştirerek bir sonraki geçişteki çakışmaların sayısını azaltır.

İletken yönlendirme üç aşamada gerçekleştirilir: ön yönlendirme, otomatik yönlendirme ve otomatik yönlendirme sonuçlarının ek işlenmesi.

Tüm izleme aşamaları etkileşimli olarak gerçekleştirilir veya otomatik mod bir set kullanma özel ekipler(Şek. 24).

Pirinç. 24. İnteraktif bileşen yerleştirme modunda SPECCTRA programının ekranı

PCB izleme (Allegro sisteminde gerçekleştirilir)

• · Baskılı devre kartı üzerine bileşenlerin ön yerleşimi.
• · Baskılı iletkenlerin takibi.
• · Yazılımın belirlenen teknolojik parametrelere uygunluğunun kontrol edilmesi.

PCB tasarım aşaması, tüm aşamalar dizisi içerisinde en yoğun emek gerektiren aşamadır.

Kural olarak, bir baskılı devre kartının tasarım sürecinden önce bile gerekli bazı teknolojik parametreler zaten bilinmektedir; bunlar, kartın istenen genel boyutları veya konektörler, kontroller ve göstergeler gibi belirli elemanların konumu için gereksinimlerdir. diğer tasarım özelliklerinin yanı sıra EMC gereklilikleri (elektromanyetik uyumluluk).

Bileşenlerin ön yerleştirilmesi aşamasında, tasarlanan panonun gerekli teknik parametreleri karşılama yeteneği belirlenir, bu parametreler düzeltilir (hem iyileştirme amacıyla hem de optimizasyon amacıyla) ve en iyi seçenek seçilir.

Gerekli minimum mesafelerin parametreleri, iletkenlerin yönlendirilmesi işlemi sırasında otomatik kontrolün gerçekleştirileceği özel bir tabloya girilir.

Bileşenlerin yerleştirilmesine ilişkin çözüm tamamlandıktan sonra devrenin hazırlanması aşamasında benimsenen stratejiye bağlı olarak iletkenlerin yönlendirilmesi süreci başlar.

İletkenlerin izlenmesi, otomatik modda, etkileşimli modda veya manuel modda özel programlar kullanılarak farklı şekillerde gerçekleşebilir. İletkenleri manuel ve etkileşimli modda yönlendirme konusunda uzmanız; bu, EMC sorunlarına daha yetkin bir yaklaşım getirmemize ve otomatik yönlendirme kullanılarak henüz elde edilmesi mümkün olmayan yüksek PCB üretilebilirliği elde etmemize olanak tanır.

İletkenlerin yönlendirilmesi sürecinde, hatalar ve belirlenen tüm teknolojik parametrelere uygunluk açısından bir DRC (Tasarım Kuralları Kontrolü) kontrolü gerçekleştirilir. İletken yönlendirme işleminin tamamlanması ve test sonucunun olumlu olması durumunda iletken yönlendirme işleminin başarılı olduğu düşünülebilir.

Altı katmanlı PCB tasarımı

Japon altı katmanlı Spartan-3A FPGA Board XCM-014 Serisini temel alarak Cadence ortamında bir baskılı devre kartı tasarlandı.

İlk aşamada, mevcut tüm materyaller üreticinin web sitesinden indirildi;

1) Şematik diyagram

Pirinç. 5.1

Pirinç. 5.2

Bu devre şemasını OrCAD'de yeniden oluşturdum.

Tablo No. 1 PP bileşenleri

Daha sonra, oluşturulan altı katmanlı levhanın her katmanı için bir yönlendirme şeması üreticinin web sitesinden alındı.

Pirinç. 5.3

Pirinç. 5.4

OrCAD sisteminde devre şemasını oluşturduktan sonra Allegro sistemine geçtim, bunun için NETLIST'i dışa aktarmam gerekiyordu.

Allegro sisteminde, orijinal kartta yapıldığına benzer şekilde kart doğrudan yönlendirildi ve bileşenler yerleştirildi.

Program, baskılı devre kartının altı katmanının her biri ile sıralı çalışma gerçekleştirir: ÜST, Dahili 1, Orta katman1, Orta katman2, Dahili 2, Alt. Çalışmanın sonuçları Şekil 5.5, Şekil 5.5, Şekil 5.7, Şekil 5.8, Şekil 5.9, Şekil 5.10'da sunulmaktadır.

Şekil 5.5 TEPE

Şekil 5.6 Dahili 1

Şekil 5.7 ,Orta katman1

Şekil 5.8 Orta katman2

Şekil 5.9 Dahili 2

Şekil 5.

Modelleme sonuçları

Cadence Allegro Design ortamında tasarlandı devre şeması baskılı devre kartı (Şekil 10). Bundan sonra tüm PCB bileşenlerini içeren bir Footprint kütüphanesi oluşturuldu. Daha sonra tüm proje Cadence PCB Editor ortamına gider, bunun için program tüm bağlantıları, tüm bileşenlerin Footprint varlığını kontrol eder, ardından baskılı devre kartı Cadence PCB Editor'da izlenir ve tüm bileşenler uygun şekilde yerleştirilir. başvuru şartları ve elektromanyetik uyumluluk gereksinimleri.

Nihai sonuç, Çin'de bir baskılı devre kartının yaratılmasıydı.

Bitmiş PCB

Baskılı devre kartı tasarım teknolojilerine genel bakış Cadence Allegro PCB Designer

Anatoly Sergeev,
Orkada Cadence Design Systems, Inc. ürünleri uzmanı, çok sayıda makalenin yazarı. Vladimirsky'den mezun oldu Devlet Üniversitesi“Radyo-elektronik ekipmanların tasarımı ve teknolojisi” alanında uzmanlaşmak

Elektroniğin gelişimi, yarı iletken teknolojilerinin artan performansı ve işlevselliğinden kaynaklanmaktadır. Yeni cihazlar giderek daha karmaşık hale geliyor ve bileşen pin konfigürasyonları, hatve ve paketleme yoğunluğu tasarım açısından önemli hususlardır. Ayrıca yeni cihazlar modern arayüzleri kullanıyor: DDR3, DDR4, PCI Express Gen3, USB 3.0 ve diğerleri, baskılı devre kartında yeni uygulama türleri gerektiriyor. Bütün bunlar, baskılı devre kartı üzerindeki ara bağlantıların yoğunluğunu artıran yeni paketleme yöntemlerine yönelik talebin giderek artmasına yol açıyor. Günümüzde bu tür karmaşık problemleri çözmek için mühendislerin ihtiyaç duyduğu modern teknolojiler Teknolojik ve metodolojik gereksinimleri karşılayacak baskılı devre seviyesinde sistemlerin tasarlanması. Bunlar arasında örneğin en önemli işlevlerinden bazıları bu yayında açıklanan Cadence Allegro PCB Designer yazılım paketi yer alır.

Bağlantı planlama ve yönlendirme

Pek çok elektrik ve proses kısıtlamasına, yüksek bileşen yoğunluğuna ve çok sayıda yüksek hızlı sinyal veri yoluna sahip karmaşık devre kartları, yeni bir tasarım yaklaşımı gerektirir. P-CAD gibi geleneksel ve modası geçmiş CAD sistemlerinin kullanımı, bu tür projelerin hazır olmasını sağlayamadığı için kabul edilemez hale geliyor. mümkün olan en kısa sürede. Elektronik endüstrisinde aktif olarak gelişen ve modern gerçekleri karşılayan CAD sistemleri ön plana çıkıyor. Cadence Allegro PCB Designer, Interconnect Flow Planner seçeneğiyle birleştiğinde, bir ara bağlantı planı oluşturmak ve ardından bunu bitmiş bir yönlendirmeye dönüştürmek için benzersiz bir özellik sağlar. Bu planlama ve yönlendirme mekanizması, mühendise, tasarımı önemli ölçüde basitleştirebilen ve geliştirme süresini radikal bir şekilde azaltabilen, özel nesneler - sinyal kablo demetleri biçiminde büyük sinyal dizileri yerleştirme fırsatı verir (Şekil 1).

Mühendis ekranda yüzlerce veya binlerce kesişen elektrik hattını değil, bu bağlantıların geniş dizilerini döşemeye yönelik bir plan görüyor. Bu yaklaşımın iş verimliliğini büyük ölçüde artırdığı açıktır - katmanlar arasına sinyal kablo demetleri yerleştirmek, yolların yerleşimini planlamak, demetlerin birbiriyle kesişmesini önlemek, sinyalleri en kısa yol boyunca yönlendirmek vb. mümkündür. Her bir donanım için kendi özelliklerini ayarlayabilir, zaman açısından izlenebilirliğini sağlayabilirsiniz. S x sinyal gecikmesi, farklı projeler arasında yönlendirme planlarının kopyalanması. Yazılım düzeyindeki Allegro PCB Editor, geliştiriciye kablo demetlerinin döşenmesi için en uygun rotaları "söyleyecek" ve ardından benzersiz algoritmalar kullanarak ortaya çıkan planı bitmiş bir topolojiye dönüştürecektir.

Zamana bağlı devre tasarımını hızlandırın

DDR3, DDR4, PCI Express, USB 3.0 gibi yüksek hızlı dijital arayüzlerin giderek yaygınlaşan kullanımı, baskılı devre kartı tasarlanırken dikkate alınması gereken bir takım kısıtlamalar getirmektedir.

Yüksek Hız seçeneğine sahip Allegro PCB Designer, modern arayüzlerin gereksinimlerini hızlı ve verimli bir şekilde karşılamanıza yardımcı olur. Bu seçenek, mühendisin maksimum sinyal bütünlüğünü hızlı bir şekilde elde etmek ve doğru zamanlamayı sağlamak için kullanabileceği kontrol edilebilir elektrik limitleri aralığını genişletir. S e özellikleri. Ayrıca, Allegro PCB Designer'daki Yüksek Hız seçeneğinin yanı sıra, Otomatik Etkileşimli Gecikme Ayarı, Otomatik Etkileşimli Faz Ayarlama, Otomatik Etkileşimli Dönüştürme Köşesi, Zamanlama Görüşü gibi zamana bağlı devreleri yönetmek için güçlü araçlar da kullanılabilir hale gelir. vesaire. Bunlardan bazılarına daha ayrıntılı olarak bakalım.

AiDT olarak kısaltılan Otomatik Etkileşimli Gecikme Ayarlama aracı, kullanıcılara kart üzerinde bayt yolu veya arayüzün tamamı gibi seçilen bir dizi sinyalin uzunluğunu hızlı bir şekilde ayarlama yeteneği verir. Bu araç, zamanlama ayarlama süresini önemli ölçüde azaltır S x geniş bir sinyal dizisi için gecikmeler - birkaç saatten birkaç dakikaya kadar (Şekil 2). Kullanıcının sadece istenen sinyal kümesinin etrafına bir seçim çerçevesi çizmesi yeterlidir; bunun ardından izlerin uzunluğu, Kısıtlama Yöneticisinde belirtilen parametrelere uygun olarak otomatik olarak ayarlanacaktır.

Otomatik Etkileşimli Faz Ayarlama aracı veya AiPT, bir diferansiyel çift için en uygun dinamik fazı dakikalar içinde elde etmenize olanak tanır. Dinamik faz, kaynaktan sinyal alıcısına kadar döşemenin farklı bölümlerindeki kıvrımları dikkate alarak iletkenlerin uzunluklarının eşitliğinin sağlanması anlamına gelir. Bu araç sayesinde diferansiyel çiftteki iletkenlerin uzunluklarını hizalamak için gereken süre önemli ölçüde azalır.

Kullanıcı, kart üzerindeki zamana bağlı devreleri sürekli olarak izlemelidir. Allegro PCB Editor'da yerleşik olarak bulunan, özel olarak geliştirilen Timing Vision görsel inceleme ortamı, kullanıcının uygun olmayan zamanlamayı hızlı bir şekilde bulmasına olanak tanır S Baskılı devre kartındaki iz kısıtlamaları. Bu araç, renk göstergelerini, rotalar için özel bir desen seçebilme özelliğini ve özel araç ipuçlarını içerir. Belirtilen zamana bağlı olarak S Kısıtlama Yöneticisinde x kısıtlamaları varsa, karttaki izler ayarlarda seçilen farklı bir renkle vurgulanacaktır (Şekil 4).

Pirinç. 4. Sinyallerin zamana bağlılığını dikkate alarak izlerin uzunluğunun görsel kontrolü için Timing Vision aracı

Üretim teknolojilerini dikkate alan tasarım

Allegro PCB Editor, Test Edilebilirlik için Tasarım'ı (DFT), Üretilebilirlik için Tasarım'ı (DFF) ve Üretilebilirlik için Tasarım'ı (DFA) destekler. Bu kritik kısıtlamaların tümü, topoloji tasarım aşamasında elektriksel kısıtlamalarla birlikte kontrol edilir. Kullanıcılar test noktalarının sayısını ve ped boyutlarını seçebilir, test noktalarının yerleştirilmesi için hariç tutma bölgelerini tanımlayabilir ve kartın teste hazır olduğunu doğrulamak için raporlar oluşturabilir. Allegro PCB Editor, DFA kurallarını gerçek zamanlı olarak izlemek için özel bir işlev içerir. Onun yardımıyla, bileşenler arasındaki boşluklarla ilgili olarak kart üzerindeki düzensizlikleri izleyebilir ve görsel olarak takip edebilirsiniz. Bileşenler DfA kurallarının izin verdiği maksimum mesafeye yaklaştığında program otomatik olarak bir uyarı verecek ve olası bir kural ihlalinden önce kullanıcıyı "durduracaktır".

Üretime veri aktarımı

Allegro PCB Designer, PCB üretimi ve testi için Gerber 274x, NC Drill, NC Route vb. dahil olmak üzere eksiksiz bir dosya seti oluşturabilir. Ancak en önemlisi Cadence, yeni evrensel IPC-2581 formatıyla sektörün gerbersiz üretim teknolojisine doğru ilerlemesini destekliyor. Bu formatın özelliği, levhanın üretimi, montajı, delinmesi, frezelenmesi ve test edilmesi için gerekli tüm verilerin tek bir birleşik dosyada saklanmasıdır. Kullanıcılar, fikri mülkiyetlerini korumak amacıyla IPC-2581 dosyasına yönelik verileri seçebilir. IPC-2581'i Allegro PCB Editor'a aktarmak dosyayı görüntülemenizi sağlar.

HDI pano tasarım rotası

Minyatürleştirme günümüzde elektronikteki ana trenddir. Performansları ve işlevleri artarken cihazlar küçülüyor. Projelerde, pin aralıkları 0,8 mm veya daha az olan BGA paketlerindeki yongalar giderek daha fazla kullanılıyor; bu da, yayılım kullanarak BGA pedlerinden dahili katmanlara sinyal çıkışı sağlamak için yüksek yoğunluklu ara bağlantı (HDI) teknolojisinin kullanılmasını gerektiriyor. Bu durumda kartın tasarımı mikro yolların kullanımını, yazılımın temas yüzeylerine yerleştirilmesini ve özel üretim süreçlerini gerektirir. Bütün bunlar PCB tasarım sistemi tarafından tasarım kuralları kontrol seviyesinde tam olarak dikkate alınmalıdır.

Allegro PCB Designer, Minyatürleştirme Seçeneğiyle birlikte her karmaşıklıkta HDI teknolojisine dayalı projeler oluşturmanıza olanak tanır. Bu, aşağıdaki özellikleri içerir:

• mikro deliklerle çalışmak;
• karma yolların optimizasyonu;
• katmandaki kör ve kör deliklerin kontrolü;
• geçiş platformlarının raflarının kontrolü;
• geçişlerin aşamalı düzenlenmesinin kontrolü;
• site içindeki site;
• geçişlerin seri üretimi;
• üretim teknolojisine uygunluğun kontrolü;
• Otomatik yönlendirme sırasında HDI tasarım kurallarını dikkate alarak.

Minyatürleştirme seçeneğiyle birleştirilmiş Allegro PCB Designer, kör ve kör delik itme, montaj ilişkisi yoluyla dinamik, gömülü bileşen desteği, sert esnek kartlar için kontur yönlendirme ve daha fazlası gibi birçok farklı etkileşimli yönlendirme aracını içerir (Şekil 5).

Gömülü teknoloji desteği

Nihai ürünün boyutunun küçültülmesi çeşitli yollarla gerçekleştirilebilir. Bunlardan biri, muhafaza elemanlarını levhanın iç katmanlarına yerleştirmektir. Allegro PCB Designer, minyatürleştirme seçeneğiyle gömülü bileşenler için kısıtlamaya dayalı yönlendirme teknolojisi sunar. Hem geleneksel doğrudan hem de dolaylı bağlantı teknolojilerinin yanı sıra tek bileşen için en yeni çift yönlü bağlantı teknolojilerini, dikey bileşen düzenlemesini ve çift taraflı kart için entegre bileşenleri destekler. Minyatürleştirme seçeneği, kullanıcının gömülü bileşenleri barındırmaya ayrılmış katmanlar üzerinde girintiler oluşturmasına ve işlemesine olanak tanır.

Analog RF ve mikrodalga kartlarının oluşturulması

Allegro PCB Designer, Analog/RF Tasarımı ile birleştiğinde şematik oluşturmadan tarihsel planlamaya kadar karışık sinyalli bir tasarım ortamı sağlayarak RF tasarım üretkenliğini %50'ye kadar artırır. Bu seçenek, mühendislerin Allegro PCB Designer ortamında analog RF ve mikroşerit devreleri dijital ve analog devrelerle oluşturmasına, birleştirmesine ve özelleştirmesine olanak tanır. Gelişmiş planlama yetenekleri ve RF simülasyon araçlarına yönelik güçlü arayüzler ile bu seçenek, mühendislere RF devre tasarım sürecini Allegro Design Authoring, Allegro PCB Designer veya Agilent ADS'den başlatma olanağı sağlar.

Paralel ekip gelişimi

Geliştirme döngüsünün süresini kısaltmak için coğrafi olarak dağınık geliştirme ekipleri giderek daha fazla organize ediliyor. Geleneksel olarak işbirliğine dayalı geliştirmede kullanılan manuel inceleme ve iyileştirme prosedürleri çok yavaştır, zaman alıcıdır ve hata oluşturma riskiyle ilişkilidir.
Allegro PCB Tasarım Bölümleme teknolojisi, süreci hızlandırmak ve planlama süresini azaltmak için çok kullanıcılı bir paralel tasarım metodolojisi uygular. Onun yardımıyla birçok geliştirici aynı anda çalışabilir ve mesafeye bakılmaksızın ortak bir veritabanına erişebilir. Geliştiriciler, tasarım sürecini planlama ve düzenlemenin yapılacağı çeşitli görevlere veya alanlara bölebilir ve bunları birkaç ekip üyesine atayabilir. Gelişmeler, yazılım tanımlı sınırlarla dikey olarak (bölümlere) veya yatay olarak (katmanlara) bölünebilir. Sonuç olarak, her tasarımcı tüm bölümleri tek tek görebilir, tasarım sürecini gözlemleyebilir ve diğer tasarımcıların sonuçlarını değerlendirebilir. Bu ayrımı başarabilme yeteneği, geliştirme döngüsü sürelerinin önemli ölçüde azaltılmasına ve tasarım sürecinin hızlandırılmasına yardımcı olur.

Otomatik PCB Yönlendirme Teknolojisi

PCB yönlendirme teknolojileri PCB editörüyle yakından ilişkilidir. PCB Router arayüzü aracılığıyla tüm tasarım bilgileri ve kısıtlama koşulları PCB editöründen otomatik olarak alınır. İzlemenin sonunda tüm bilgiler otomatik olarak PCB editörüne geri aktarılır.

Yüksek hızlı devreler için artan tasarım karmaşıklığı, yoğunluk ve ek kısıtlamalar, manuel yönlendirmeyi zorlaştırır ve zaman alıcı hale getirir. Karmaşık bağlantıları izlemenin zorluklarını çözmek, güçlü, otomatikleştirilmiş bir teknoloji gerektirir. Sağlam ve üretimde kanıtlanmış otomatik yönlendirici, gelişmiş rota stratejisi kontrolüne ve yerleşik rota stratejilerine sahip bir toplu rota moduna sahiptir.

Allegro PCB Router'da bulunan Üretim İçin Tasarım (DFM) aracı, daha sonra reddedilen parçaların sayısını önemli ölçüde azaltır. Algoritmaları, mevcut tüm boş alanı kullanarak iletkenleri otomatik olarak ayırma yeteneği sağlar. Otomatik iletken aralığı, iletkenler ile kablolar arasındaki ve iletkenler ile SMD pedleri arasındaki açıklıkları daha da artırmak için iletkenleri hareket ettirerek ve iletken pedler için ek alan açarak üretilebilirliğin geliştirilmesine yardımcı olur. Kullanıcılar, toleransları manuel olarak veya varsayılan olarak ayarlama esnekliğinden yararlanır.

Yönlendirme sırasında serbest köşeler ve kontrol noktaları belirlenebilir. DFM algoritmaları, en büyük olanlardan başlayarak ve bunları erişilebilir sınırlar dahilinde azaltarak otomatik olarak optimum girintiler oluşturur. Test noktası oluşturucu, test vialarını veya pedlerini tahtaya otomatik olarak ekler. Test yolları şeklindeki test noktaları, kartın hem ön hem de arka taraflarına yerleştirilebilir, bu da tek taraflı veya çift taraflı test cihazlarının kullanımına olanak tanır. Geliştiriciler, üretim gereksinimlerine uygun bir kontrol noktası ekleme metodolojisi seçme seçeneğine sahiptir. Test fikstürünü değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırmak için test noktaları sabitlenebilir. Test noktalarına yönelik kısıtlamalar arasında boyutlar, ağlar ve minimum delik merkezi mesafeleri aracılığıyla test problarının yüzey şekli yer alır.

Yüksek hızlı kartlar için otomatik kısıtlamaya dayalı yönlendirme

Yüksek hızlı kısıtlama koşulları ve yönlendirme algoritmaları diferansiyel çiftleri, ağ planlamasını ve zamanlamayı uygular S Günümüzün yüksek hızlı devreleri için sinyal parametreleri, karışma seviyeleri, katman yığını yönlendirmesi ve özel geometri gereksinimleri. Otomatik yönlendirme algoritmaları, yolların içine ve çevresine doğru bir şekilde yönlendirme yapar ve belirtilen zamanlamalara uygunluğu otomatik olarak korur. S m veya mekansal kriterler. Otomatik ağ planlama, gürültüye duyarlı devrelerdeki gürültü seviyelerini azaltmak için kullanılır. Tahtanın farklı alanlarına farklı tasarım kuralları uygulayabilirsiniz; örneğin iletkenler alanında maksimum yoğunluk için bir kural ve tahtanın geri kalanı için daha az katı kurallar belirleyebilirsiniz.

Yüksek hızlı elektroniklerin geliştirilmesi, yeterli yazılım ve donanım tasarım araçlarıyla desteklenmelidir. Allegro PCB Designer, modern, yüksek hızlı elektronik tasarımı yapan profesyonellerin elinde güçlü bir araçtır. Son Güncelleme— Bu yılın Mart ayında yayınlanan Güncelleme Sürümü No. 2 şunları içerir: çok sayıda Bu makalede kısmen açıklanan yeni çalışma araçları.