Altium Designer高级功能初探之：差分布线

 

Consistent Pair Impedance   Easier Neck-Down

差分对布线是一项设计技术，该技术用来创建某种平衡传输系统以在PCB板上传递差分信号（正和反）。

 

改进差分对规则定义，可以循环width-gap设置，并支持基于room的规则范围，这些都被加进了Altium Designer 14.0

简化差分对布线规则定义

早期的Altium Designer编辑，配置差分对所需的设计规则对设计师来讲会有混淆的感觉，Differential Pairs Routing规则只用来指定差分对间的间隙（pair-gap）属性。差分对内的每个网络间的布线宽度以前是靠单独使用一个Routing Width规则，当他们之间的间隙由Differential Pairs Routing配置，其可应用Clearance 规则来检查。

对于差分对内的网络，布线宽度和间隙（Gap）现在都由 Differential Pair Routing规则来配置，如下图所示。有了这个变化以后，差分对网络宽度不再由Routing Width监视，而且差分对内的间距也不再由Clearance 规则监视。注意，差分对内的任意一个网络（正负之一）与任意其他电子对象（非差分对另一网络）间的间距不再是差分对的一部分，而是继续会由Clearance 来监视。

对于差分对的Gap设置，既可在下图差分对图像边上对所有层进行控制，又可以在图下方对每个层的栅区进行设置。

布线宽度(routing width)和对间距（pair gap）都作为Differential Pairs Routing规则的一部分进行定义。

交互式开关差分对宽度-间距设置

在差分对布线过程中一个很普通的需求是改变布线宽度，比如要收缩往下布线到内层一个BGA封装的焊盘上，然而，对于一个差分对，无论何时当布线宽度发生变化了，为了维持所需的阻抗，那么间距必须也跟着要变化。要达到这个目的则需要多宽度-间距（width-gap）设置，Differential Pair Routing规则能配置不同的最小的、优先的，最大的宽度-间距设置。

当交互式地布一个差分对，你可以为该差分对循环地应用宽度-间距设置值。要以Rule Minimum, Rule Preferred 和 Rule Maximum顺序循环，按快捷键Shift+B。注意，当你用快捷键3时，可以单独循环宽度设置。然后快捷键6可以循环间距设置，这样单独的设置必须注意，因为它会影响所需的阻抗。

按Shift+B可以在差分对布线时循环切换宽度-间距设置。

按~，或者按Shift+F1 可以在布线时打开可获得的快捷键列表。

自动切换差分对宽度-间距设置

差分对典型地会以宽度-间距设置进行以获得所需的单端和网络对的差分阻抗。板卡的大部分区域都可以最佳的设置值进行布线，不过经常会有一些区域，比如某个BGA元件的底下，那里必须用更小更紧的宽度-间距设置。当使用交互式切换宽度-间距值（如前所述），这项需求同样可以通过多差分对布线规则达到目的 - 一个低优先级的规则作用到板内的差分对，然后一个高优先级的规则作用到特定区域的差分对。你可以用Room Definition规则把差分对设置到指定区域，然后用这个Room作为差分对布线规则的作用域-如下一系列图片所示：

下面3张图中一个BGA下面有个room，所以任何时候当一个差分对在该BGA下面布线时，会应用高优先级的基于room的Differential Pair Routing规则。新的布线段一布到room外面，基于room的规则就不再起作用了，而低优先级的 Differential Pair Routing规则就起作用了。

  

一旦差分对离开此room，一个低优先级的差分对布线规则就起作用了。

差分对布线（Differential Pair Routing）规则定义了Room_FG456内的宽度-间隙(width-gap)要求.该room本身由Room Definition规则定义如下图，并且可由其他设计规则通过引用它的名称来指定作用范围。

定义BGA元件下方范围的Room 定义规则（Room Definition ）。此room，名为Room_FG456，能被其他设计规则应用来指定范围，比如Differential Pair Routing。

在宽度变化上控制放置行为

如果你正在布线并且正从一个较窄的宽度-间隙规则切换到一个较宽的宽度-间隙规则，光标必须定位到新线段该出现的中央线上，如动画所示，这样做可以确保放置行为是可预期的且是可控的。

为较宽的线段定位光标到中央线位置。

支持布线层（Routing Layers) 规则

布线层（Routing Layers）规则允许你指定哪层可用来布线。通过这个规则把指定的网络定位目标，比如差分对，你能控制哪个层将在交互式布差分对时可用。每个允许的层的布线宽度-间隙（ routing Width-Gap）设置可在Differential Pair Routing规则中定义。

布线层(Routing Layers)设计规则的一个例子，配置以控制哪个层可用来对差分对布线。