PCB设计在Cadence的Allegro PCB编辑器中拆分平面布线
多年来，PCB设计CAD工具在与电源和地平面一起工作的能力上得到了发展。布局设计师现在有多种方法可以在其板上创建平面，包括拆分平面。但是，正如他们所说，强大的力量伴随着巨大的责任，而在分体式飞机上工作时尤其如此。在本文中，我们将研究在PCB布局上拆分平面布线的一些好处和注意事项，以及如何使用这些工具来创建所需的东西。
PCB布局中拆分平面布线的优缺点
印刷电路板上的电路密度比以前要大得多。组件封装尺寸更小，但可容纳更多的引脚，并且制造方法得到了改进，从而允许更小的走线宽度和间距。所有这些都导致板上的电路比以前多了很多。为了增加复杂性，许多板上的电路需要多个电源来提供不同的电压。在某些情况下，同一设备上会使用几种不同的电压。这需要对电源走线进行一些复杂的布线或多个电源平面层。在这里，分离平面不仅有益，而且对电路板的设计至关重要。通过使用分离平面布线在一个电源层上布线不同的电压，可以完全连接板上的电源网络，而无需添加其他层。
不利的一面是，如果在布局中不注意的话，分割平面可能会导致一些问题。分离平面有可能在设计中引入诸如噪声和串扰之类的信号完整性问题。如果参考平面是被分割的，还有一个分割平面干扰清晰的信号返回路径的问题。如果信号返回路径不清晰，可能会在电路板上四处游荡时产生很多EMI。
分离平面对于成功设计具有密集电路要求的复杂PCB显然很重要。为避免我们已经讨论过的问题，让我们看一下设计人员在使用分离平面时应了解的一些PCB设计指南。
平面中的一排过孔可能会阻塞敏感走线布线的清晰返回路径
使用分离平面时的PCB设计准则
在拆分之前，您需要计划要完成的任务。为了获得最佳的分离平面功率分布，您可能必须调整组件的放置或将它们旋转到更理想的位置。突出显示您正在使用的电源网络将非常有用，并对它们进行颜色编码以使其易于区分。
电源平面可以拆分，但最好不要拆分接地层。这可能导致产生EMI并破坏电路板的信号完整性。分离平面也通常用于不同的电源电压，但不用于在电路板的模拟部分和数字部分之间分配功率。请记住，这些板层还可以用作信号返回的参考平面，而分开的平面可能会对这些返回路径造成问题。以下是与拆分平面关联的一些跟踪路由提醒：
不要在平面拆分上运行走线，尤其是敏感的高速走线。信号返回将不得不寻找另一种返回信号源的途径，这可能会产生EMI。
如果必须将接地层分为模拟和数字接地，则仅允许两者之间有一个单点连接，以避免产生任何意外的回路或天线。
请注意平面中的其他障碍物，这些障碍物也可能会阻塞信号返回路径。对于有时设计狭窄的分裂平面来说，这变得非常重要，并且一排紧密间隔的通孔很容易使它们窒息。
现在，我们已经了解了使用拆分平面的一些指导原则，下面让我们看看PCB设计工具如何帮助其创建。
使用PCB设计工具中的铜浇注功能来创建小面积填充
在Allegro PCB编辑器中创建拆分平面
在Allegro PCB编辑器中，有许多种处理平面的方法。让我们看一下其中的一些，以演示如何创建分割平面。
倒铜
在上面的图片中，您可以看到一个创建小面积填充的示例，也称为浇铸铜。尽管这是一个只有两个网络连接的非常小的区域，但原理是创建较大的分割平面是相同的。
要创建铜浇注，您将首先添加多边形形状，这将首先打开选项选项卡，供您使用平面的属性进行配置。这些步骤包括将活动类别指定为“蚀刻”，指定要在其上创建多边形的板层，并选择要与之关联的铜浇铸的网名。正确配置后，您将通过在屏幕上所需的位置单击鼠标来创建多边形，并确保将电源网络的所有引脚封装在多边形内。完成后，多边形将变为铜浇注，这是将关联的引脚连接在一起的智能网对象。通过在单个层上创建多个铜浇注，您将能够布置拆分平面。
分割平面
下一种方法是取一个完整的平面，或倒入铜，然后将其分割。在下面的图片中，您可以在左上角看到我们要与分离平面连接的两个过孔之间的简单网络。第一步是在需要分割的区域周围绘制一条线，但是在这种情况下，我们将这条线指定为“抗蚀刻”，而不是像在上一个示例中对多边形所做的那样进行蚀刻。
该行完成后，我们将启动split命令，如您在图片的右上角所见。这将为我们带来其他菜单，以指定现有飞机的网名和正在创建的新拆分。设置完这些参数后，Allegro将完成工作并创建分割平面，如您在图片底部所看到的。
现在已经创建了分离平面，让我们看一下修改它们并帮助自己进行创建的方法。
在Allegro PCB编辑器中创建小型分割平面的示例
Allegro中的其他功能可帮助进行平面分离布线
铜浇注或分流平面创建后可以用几种不同的方式进行修改。首先，通过使用形状编辑功能，可以选择分割平面，然后将其边缘拖出到新位置。另一种方法是使用编辑边界命令选择要更改的形状。选择形状后，您可以为其绘制新轮廓，将其折叠为分割平面的主要形状。
前面我们提到了能够更改网状颜色的优点，这使您很容易看到需要在何处创建拆分平面。Allegro不仅使您能够在其颜色对话框菜单中执行此操作，而且还可以为许多其他设计元素设置不同的颜色。其中包括板层，丝网印刷形状，参考标记等。您还可以为这些元素分配填充图案，并更改它们的阴影量，以使某些元素与其他元素脱颖而出。
丰乐壹博专业PCB设计、PCB Layout、PCBA一站式生产。
PCB布局中拆分平面布线的优缺点
印刷电路板上的电路密度比以前要大得多。组件封装尺寸更小，但可容纳更多的引脚，并且制造方法得到了改进，从而允许更小的走线宽度和间距。所有这些都导致板上的电路比以前多了很多。为了增加复杂性，许多板上的电路需要多个电源来提供不同的电压。在某些情况下，同一设备上会使用几种不同的电压。这需要对电源走线进行一些复杂的布线或多个电源平面层。在这里，分离平面不仅有益，而且对电路板的设计至关重要。通过使用分离平面布线在一个电源层上布线不同的电压，可以完全连接板上的电源网络，而无需添加其他层。
不利的一面是，如果在布局中不注意的话，分割平面可能会导致一些问题。分离平面有可能在设计中引入诸如噪声和串扰之类的信号完整性问题。如果参考平面是被分割的，还有一个分割平面干扰清晰的信号返回路径的问题。如果信号返回路径不清晰，可能会在电路板上四处游荡时产生很多EMI。
分离平面对于成功设计具有密集电路要求的复杂PCB显然很重要。为避免我们已经讨论过的问题，让我们看一下设计人员在使用分离平面时应了解的一些PCB设计指南。
平面中的一排过孔可能会阻塞敏感走线布线的清晰返回路径
使用分离平面时的PCB设计准则
在拆分之前，您需要计划要完成的任务。为了获得最佳的分离平面功率分布，您可能必须调整组件的放置或将它们旋转到更理想的位置。突出显示您正在使用的电源网络将非常有用，并对它们进行颜色编码以使其易于区分。
电源平面可以拆分，但最好不要拆分接地层。这可能导致产生EMI并破坏电路板的信号完整性。分离平面也通常用于不同的电源电压，但不用于在电路板的模拟部分和数字部分之间分配功率。请记住，这些板层还可以用作信号返回的参考平面，而分开的平面可能会对这些返回路径造成问题。以下是与拆分平面关联的一些跟踪路由提醒：
不要在平面拆分上运行走线，尤其是敏感的高速走线。信号返回将不得不寻找另一种返回信号源的途径，这可能会产生EMI。
如果必须将接地层分为模拟和数字接地，则仅允许两者之间有一个单点连接，以避免产生任何意外的回路或天线。
请注意平面中的其他障碍物，这些障碍物也可能会阻塞信号返回路径。对于有时设计狭窄的分裂平面来说，这变得非常重要，并且一排紧密间隔的通孔很容易使它们窒息。
现在，我们已经了解了使用拆分平面的一些指导原则，下面让我们看看PCB设计工具如何帮助其创建。
使用PCB设计工具中的铜浇注功能来创建小面积填充
在Allegro PCB编辑器中创建拆分平面
在Allegro PCB编辑器中，有许多种处理平面的方法。让我们看一下其中的一些，以演示如何创建分割平面。
倒铜
在上面的图片中，您可以看到一个创建小面积填充的示例，也称为浇铸铜。尽管这是一个只有两个网络连接的非常小的区域，但原理是创建较大的分割平面是相同的。
要创建铜浇注，您将首先添加多边形形状，这将首先打开选项选项卡，供您使用平面的属性进行配置。这些步骤包括将活动类别指定为“蚀刻”，指定要在其上创建多边形的板层，并选择要与之关联的铜浇铸的网名。正确配置后，您将通过在屏幕上所需的位置单击鼠标来创建多边形，并确保将电源网络的所有引脚封装在多边形内。完成后，多边形将变为铜浇注，这是将关联的引脚连接在一起的智能网对象。通过在单个层上创建多个铜浇注，您将能够布置拆分平面。
分割平面
下一种方法是取一个完整的平面，或倒入铜，然后将其分割。在下面的图片中，您可以在左上角看到我们要与分离平面连接的两个过孔之间的简单网络。第一步是在需要分割的区域周围绘制一条线，但是在这种情况下，我们将这条线指定为“抗蚀刻”，而不是像在上一个示例中对多边形所做的那样进行蚀刻。
该行完成后，我们将启动split命令，如您在图片的右上角所见。这将为我们带来其他菜单，以指定现有飞机的网名和正在创建的新拆分。设置完这些参数后，Allegro将完成工作并创建分割平面，如您在图片底部所看到的。
现在已经创建了分离平面，让我们看一下修改它们并帮助自己进行创建的方法。
在Allegro PCB编辑器中创建小型分割平面的示例
Allegro中的其他功能可帮助进行平面分离布线
铜浇注或分流平面创建后可以用几种不同的方式进行修改。首先，通过使用形状编辑功能，可以选择分割平面，然后将其边缘拖出到新位置。另一种方法是使用编辑边界命令选择要更改的形状。选择形状后，您可以为其绘制新轮廓，将其折叠为分割平面的主要形状。
前面我们提到了能够更改网状颜色的优点，这使您很容易看到需要在何处创建拆分平面。Allegro不仅使您能够在其颜色对话框菜单中执行此操作，而且还可以为许多其他设计元素设置不同的颜色。其中包括板层，丝网印刷形状，参考标记等。您还可以为这些元素分配填充图案，并更改它们的阴影量，以使某些元素与其他元素脱颖而出。
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