СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 а б Ещё раз про TopoR Рис. 1. Внешний вид печатных плат одноплатного компьютера KIM-1 (а) и радиоприёмника Yamaha CR-1040 (б) В статье описаны некоторые конкурентные преимущества топологического подхода к трассировке, применяемого в отечественной САПР TopoR, перед большинством иностранных САПР. Приведены сравнительные оценки показателей результатов трассировки и экспресс-анализ уровня перекрёстных электромагнитных помех. Сергей Сорокин (Москва) Про преимущества гибкой топо- логической трассировки написано немало [1], однако недоверие оте- чественных разработчиков к отече- ственной САПР рассеивается доволь- но медленно. Объяснить это только необычным видом топологии прово- дников не получается, ведь лет сорок назад все печатные платы имели схо- жий вид, например, одноплатный ком- пьютер KIM-1, разработанный и выпу- щенный в 1975 году компанией MOS Technology, Inc. (см. рис. 1а), и радио- приёмник Yamaha CR-1040, произве- дённый в 1980 г. (см. рис. 1б), и это никого не смущало. Сегодня на рынке представлены в основном иностранные САПР. Оте- чественный же программный продукт, ориентированный на российского раз- работчика, только набирает популяр- ность. В таблицах 1 и 2 приведены результа- ты трассировки двух тестовых приме- ров (Bench36 и Board3) в четырёх раз- личных программах – Expedition, PADs компании Mentor Graphics, Specctra компании Cadence и TopoR компании Эремекс. Bench36 – тестовый пример от компании Mentor Graphics, Board3 – от компании AltiumDesigner. В таблице 3 представлены характеристики обоих тестовых примеров. В обоих примерах варианты развод- ки САПР TopoR имеют заметное преи- мущество, как по суммарной длине сое- динений, так и по числу межслойных переходов. Ещё одним важным показателем качества топологии печатной платы является уровень перекрёстных элек- тромагнитных помех. Интуитивно понятно, что снижение суммарной длины проводников, а также числа параллельных участков трасс должно приводить к снижению уровня пара- зитных взаимодействий и, следова- тельно, давать преимущества трасси- ровке в произвольных направлениях. Величина перекрёстной связи меж- ду парой параллельных проводников пропорциональна их взаимной протя- жённости и обратно пропорциональна S 2 и H 2 , где S – зазор между проводни- ками, а H – расстояние до ближайше- го опорного слоя [2, 3]. Если проводники не параллельны, то зазор между проводниками быстро уве- личивается с удалением от места мак- симального сближения проводников, и значение помехи определяется значе- ниями минимального расстояния меж- ду проводниками и тангенса угла меж- ду ними [1]. Трассировка под произвольным уг- лом хотя и не гарантирует полного отсутствия параллельных участков, тем не менее, способствует снижению уровня перекрёстных электромагнит- ных помех по сравнению с трассиров- кой, ограниченной несколькими пре- Таблица 1. Результаты трассировки Bench36 Трассировка Длина, мм Переходы, шт. Неразведённые соединения, шт. Expedition 2007.8 82 880 3137 0 PADs 9.3.1 92 176 3525 0 Specctra 15 95 864 3889 19 плюс 21 конфликт TopoR 6.1 76 251 1928 0 Таблица 2. Результаты трассировки Board3 Трассировка Длина, мм Переходы, шт. Expedition 2007.8 57 272 1472 PADs 9.3.1 50 935 1627 Specctra 15 55 385 1575 TopoR 6.1 43 768 1098 Таблица 3. Характеристики тестовых примеров Bench36 и Board3 Характеристики Bench36 (Mentor Graphics) Board3 (Altium) Размер платы, мм 286,004 × 131,064 158,42 × 178,74 Компоненты, шт. 985 253 Цепи, шт. 988 548 Контакты, шт. 4541 2588 Слои трассировки, шт. 4 4