طراحی خط انتقال و کنترل امپدانس در آلتیوم

مقدمه

فرض‌کنید شما یک ماژول GPS دارید و قصد دارید یک آنتن پسیو GPS به اون اضافه‌کنید! امپدانسی که لازمه انتن به ماژول شما بدهد باید ۵۰ اهم باشه و لازم‌هست در نرم‌افزاری که برد خودتون را طراحی میکنید این عدد دقیق مشخص و محاسبه شود، قابلیت‌مهمی که نرم‌افزار آلتیوم در درون خود دارا هست. کنترل امپدانس یکی‌از مباحث پایه‌ای در طراحی بردهای فرکانس بالای آنالوگ، دیجیتال یا RF است. در سیگنال‌های دیجیتال در مسیرهایی که طول خط به‌اندازه‌ی ۳برابر rise time در مسیرما ایجاد تاخیر کند، نیازداریم تا خط انتقال را طراحی‌کرده و کنترل امپدانس را در این خط لحاظ نماییم.

مقدار rise time در سیگنال‌های مختلف، می‌تواند متفاوت‌باشد. اما به‌عنوان یک مرجع rise time را می‌توان یک دهم طول پریود سیگنال درنظرگرفت. پریود نیز که با T نمایش‌داده می‌شود برابر با معکوس فرکانس سیگنال (T=1/f) است.

برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله‌ی دکتر Eric Bogatin در این زمینه رجوع کنید.

اجرا در آلتیوم – تنظیمات stackup

برای طراحی خط انتقال در آلتیوم تا نسخه‌ی ۱۸ باید از منوی design روی Layer stack manager کلیک‌کنید و یک stackup یا ساختار برای برد چندلایه‌ی خود بچینید.

ضمنا می‌توانید از stackup های آماده موجود در presets استفاده‌کنید یا بااستفاده‌از دکمه Load یک stackup که از قبل با دکمه save ذخیره‌کردید را فراخوانی‌کنید.

بعداز این که ضخامت لایه‌های دی‌الکتریک و مس و سایر مشخصات را برای stackup خود تعیین‌کردید، روی ok کلیک‌کنید. فقط به یاد داشته‌باشید که استفاده‌از preset ها یا load کردن stackup در یک pcb که قطعات و اطلاعات دیگر را دارد، پس از ok کردن همه را ناپدید میکند. برای حل این مشکل کافی‌ست فقط یکبار undo کنید.

تنظیمات Rules

بعداز تنظیمات stackup به design rules رفته و در قسمت routing روی width رفته و تیک مربوط characteristic impedance driven را بزنید. حالا مقدار min و max و preferred مربوط به impedance را وارد کنید. به‌راحتی پس‌از ok کردن در هر لایه‌ای که ترک رسم کنید، پهنای مسیر براساس امپدانسی که در design rules تعریف‌کردید رسم میشود.

اجرا در آلتیوم۱۹

در آلتیوم۱۹ تنظیمات، کمی متفاوت شده است که می توانید در ویدئویی که در ادامه ملاحظه می کنید این آموزش را دنبال نمایید.

منبع: سیسوگ