Differentielle Signale
Bei steigender Übertragungsgeschwindigkeit von Signalen kommen parallele Verfahren mittlerweile an die physikalischen Grenzen.
Abhilfe schaffen hier Methoden, bei denen die Signale seriell übertragen werden.
Um bei einer seriellen Übertragung die Signalqualität und Signalgeschwindigkeit sicherzustellen, werden die Signale mit einem eigenen Bezugspotential übertragen.
Dafür werden zwei Leitungen pro Signal benötigt.
Hier spricht man auch von differentiellen Signalen zwischen den beiden Leitungen.
Um differentielle Leitungen auf einer Leiterkarte zu verlegen, gibt es verschiedene Parameter, die beachtet werden sollen.
Allegro unterstützt nicht nur die Verwaltung der Parameter (electrical constraints), sondern gibt auch online Warnungen an den Benutzer, wenn er gegen eine oder mehrere dieser Regeln verstossen hat.
Die Regeln, die von Allegro im Constraint Manager zentral verwaltet werden sind:
- Max ungekoppelte Länge (uncoupled length)
- Phasentoleranz Prüfung (statisch oder dynamisch)
- Phasentoleranz in Nanosekunden
- Minimaler Abstand der Leitungen gemäß Fertigungsanforderungen (gekoppelt)
- Leiterbahnbreite (default und neckmode)
- Leiterbahnabstand (default und neckmode)
- Positive und negative Toleranzen
- Zusammenführungslänge (gather control)
Definieren von Differentiellen Signalen
Um im Layoutsystem Allegro ein differentielles Paar als solches zu definieren, unterstützt Allegro dies durch inteligente Vorschläge.
Heißen Ihre Signele Data1+ und Data1- oder DataA1 und DataB1, können Sie durch Filter (+/- bzw. A/B) die Pärchen automatisch generieren lassen.
Sind zwei Netze einmal als differentielles Pärchen definiert worden, werden beim Verlegen der Leitungen automatisch alle Funktionen zu Differential Pairs zur Verfügung gestellt.

Um dem differentiellen Pärchen jetzt Eigenschaften zuzuweisen können Sie dies übersichtlich in einem Menu eingeben.

Die Möglichkeit alle diese einzelnen Regeln zu einem Regelsatz (Constraint Set) zusammenzufassen erspart Ihnen viel Arbeit und sie gewinnen leicht die Übersicht über das Design.
Diese Elektrischen Constraint Sets können Sie auch aus der Bibliothek einlesen, im Constraint Manager leicht auf alle gleichen Netze zuweisen, oder bereits im Stromlaufplan diesen Regelsatz an das Netz als Eigenschaft (property) anhängen.

Durch unterschiedliche Startpunkte der differentiellen Signale ergibt sich ein Unterschied in der Phase des Signals. D.h. die Leitungslängen sollten so ausgeglichen werden, daß die Signale in Phase laufen.
Diesen Ausgleich nimmt man durch einfügen von sogenannten Mäandern vor. In Allegro wird der Phasenausgleich unterstützt und Sie erhalten eine optische Kontrolle, ob die Leitungslängen von den Startpunkten bis zum Gatherpunkt innerhalb Ihrer Spezifikation sind.

Für mehr Informationen zum Thema Differentielle Signale stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
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