Leiterplatten-Entwicklung

Optimiertes PCB-Tool OrCAD in der neuen Version 16.6-2015

| Autor / Redakteur: Dirk Müller * / Gerd Kucera

Beispiel eines älteren Routings: High-Speed-Schaltungen mit 1 GHz Taktfrequenz sind weit verbreitet. Mit dem neuen OrCAD Release 16.6-2015 fließen alle erforderlichen Allegro-Eigenschaften in die OrCAD-Produkte ein.
Beispiel eines älteren Routings: High-Speed-Schaltungen mit 1 GHz Taktfrequenz sind weit verbreitet. Mit dem neuen OrCAD Release 16.6-2015 fließen alle erforderlichen Allegro-Eigenschaften in die OrCAD-Produkte ein. (Bild: FlowCAD)

Vor 30 Jahren wurden Leiterkarten derart komplex, dass manuelles Zeichnen oder Kleben der Schaltungen zu aufwändig war. Erste Software-Tools für das PCB-Design entstanden. Mit dabei: OrCAD.

Bei FlowCAD und Cadence wurde 2015, aus Anlass der Jubiläen von OrCAD und dem Moore’schen Gesetz, die Zunahme der Design-Regeln für Leiterplatten untersucht. Auch hier konnte ein interessanter Zusammenhang festgestellt werden.

Die Anzahl von Design-Regeln, die in einem PCB Design vergeben werden, nimmt auch rasant zu und macht damit elektronische Schaltungen stetig komplexer. Es hat den Anschein, das auch für die Zahl der Design-Regeln das „elektronische Naturgesetz“ von Gordon Moore gilt. Passend zum 30. Geburtstag bringt Cadence Ende Juni ein neues Release (Version 16.6-2015) auf den Markt und bietet als wesentlichen Punkt die Möglichkeit, dass Anwender noch mehr und komplexere Design-Regeln übersichtlich eingeben und verwalten können.

Vor sechs bis acht Jahren waren Schaltungen mit 1 GHz Taktfrequenz noch die Seltenheit und konnten mit den Befehlen und Funktionen der Allegro-PCB-Plattform entwickelt werden. Allegro ist die höchste Ausbaustufe der skalierbaren PCB-Lösung von Cadence.

Heute sind Schaltungen von 1 GHz weit verbreitet; mit dem neuen Release fließen die erforderlichen Allegro-Eigenschaften in die OrCAD-Produkte und stehen damit dem Entwickler zur Verfügung.

So hat jetzt jede PCB-Design-Lizenz einen Signal Explorer, um die Topologien von elektrischen Signalen auf Signalintegrität zu untersuchen. Die integrierte SI-Simulation kann sowohl zum Entwickeln von Design-Regeln als zur SI-Prüfung mit realen Leitungslängen aus dem physikalischen PCB-Layout verwendet werden.

Virtuelle T-Punkte und Net-Scheduling

Bei heute verbreiteten High-Speed Anwendungen, etwa für DDR2-Speicher, ist es häufig erforderlich, einzelne Teilabschnitte von Netzen mit unterschiedlichen Regeln zu versehen. Über virtuelle T-Punkte lassen sich zusätzliche Verzweigungen (Sternpunkte) oder Teilabschnitte in einem elektrischen Netz definieren. Virtuell heißen sie T-Punkte, da sie nur zur Regeldefinition in ein Netz eingefügt aber im Layout nicht platziert werden.

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Im Layout wird online mit einem DRC geprüft, ob alle Regeln innerhalb der vorgegebenen Toleranzen eingehalten wurden. Den einzelnen Teilstücken der Leitung können unterschiedliche Design-Regeln wie eine minimale oder maximale Leitungslänge, unterschiedliche Impedanzen oder die Anzahl von Durchkontaktierungen zugeordnet werden.

Damit lassen sich die Regeln abbilden, die für High-Speed-Signale eingehalten werden müssen. Bei Regelverstößen bekommt der Anwender sofort eine optische Fehlermeldung, von der er direkt zur Regeldefinition im Constraint Manager springen kann.

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