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PCB 軟件性能如何影響電源平面和接地平面的布局
PCB 軟件性能如何影響電源平面和接地平面的布局
在 PCB 設(shè)計工具中，我們需要尋找一些“平面”事實。其中之一是更好地了解創(chuàng)建電源層和接地層所需的條件。
作為設(shè)計師，我們知道平面為我們板上的組件提供電源和接地。我們也知道如何操縱我們的工具來創(chuàng)建這些平面。但是我們是否知道為什么使用某些術(shù)語，或者為什么我們的工具以它們的方式創(chuàng)建平面？你可能聽說過“D-code”這個詞，甚至你自己也用過它，但你知道它的來源和用途嗎？
稍等，我們即將踏上記憶之路，為您提供有關(guān)PCB 設(shè)計軟件的一些背景歷史以及軟件性能如何影響它們的創(chuàng)作。我們的目標(biāo)是揭露一些關(guān)于位面的簡單事實，以便您可以清楚地看到今天所有這些位面是如何協(xié)同工作的。你在我身邊嗎？好的，那我還有一些事情要做。
我們在 PCB 設(shè)計工具中有兩種創(chuàng)建電源和接地平面的方法，作為正圖像和作為負(fù)圖像。有很多與平面相關(guān)的名稱，例如區(qū)域填充、銅澆注和洪水。不過，為了清楚起見，讓我們堅持正面和負(fù)面的平面，這樣我們都在同一頁面上。
正平面：一個積極的飛機通常是通過在板指定多邊形生成及PCB布局工具將填補它在給你一個堅實的平面圖像。為了做到這一點，布局工具背后有很多事情要做。必須計算物體間隙，焊盤必須連接到平面，并且必須保持適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)連接以防止與其他網(wǎng)絡(luò)物體短路。因此，創(chuàng)建正平面是布局工具執(zhí)行的更復(fù)雜的功能之一。
負(fù)平面：由于這些復(fù)雜性，第一代 CAD 布局工具難以創(chuàng)建正平面。他們處理的數(shù)據(jù)太多了。為了克服這一點，發(fā)明了負(fù)平面。負(fù)平面是正平面的倒像。多邊形不填充以創(chuàng)建金屬，而是使用焊盤和其他形狀在金屬中創(chuàng)建間隙。
電路板外部的正平面
正平面需要更高的性能
與我們今天可用的計算機相比，使用那些早期 CAD 工具的計算機算不了什么。有一次，我在帶有 16 位處理器的 PDP-11 上使用 Recal-Redac 軟件。每天我都必須在磁盤驅(qū)動器中安裝我的個人磁盤盤，磁盤驅(qū)動器大約有洗碗機的大小，以訪問我 10 兆字節(jié)的設(shè)計存儲空間。
那些系統(tǒng)根本沒有性能、內(nèi)存或磁盤空間來像我們今天一樣處理正平面。即使他們有正面飛機的能力，如果你的飛機太大，你就有可能使系統(tǒng)崩潰。因此，設(shè)計師依賴于負(fù)平面。這些負(fù)平面通常沒有實際的輪廓或形狀。同樣，與平面的連接將由一個簡單的“X”表示。然后，設(shè)計師將負(fù)責(zé)將這些形狀和字符分配到正確的照片繪圖儀光圈位置。
早期的照片繪圖儀
創(chuàng)建正平面的另一個威懾因素是光繪機本身。早期的照片繪圖儀使用一盞明亮的燈，通過物理孔徑聚焦，以便在膠片上創(chuàng)建圖像。該薄膜隨后被制造商用于制造電路板。由于這些是矢量繪圖儀而不是光柵繪圖儀，因此在膠片上繪制圖像可能需要很多時間，尤其是在您嘗試?yán)L制正平面時。
正平面的另一個挑戰(zhàn)是為繪圖儀提供正確的工作命令。早期的照片繪圖儀使用原始的 Gerber 格式進(jìn)行輸入，并且孔徑被指定為“ D-codes ”。這是在光圈信息嵌入 Gerber 文件之前，作為設(shè)計師，您負(fù)責(zé)創(chuàng)建準(zhǔn)確的光圈列表。您必須知道正確的 D 代碼分配，然后將這些代碼分配給特定功能，例如填充正平面。我已經(jīng)看到一個兩小時的照片情節(jié)變成了一夜之間的折磨，因為 10 百萬 D 代碼被指定為光圈，而不是 1 億 D 代碼。
今天的高性能 PCB 軟件為我們完成了創(chuàng)建平面的艱苦工作
高性能 PCB 軟件中的平面
幸運的是，在當(dāng)今的印刷電路板設(shè)計工具中，我們不必?fù)?dān)心 D 代碼分配，或者我們的設(shè)計將如何影響光繪儀。當(dāng)我們在正面或負(fù)面平面上工作時，所有創(chuàng)建填充和分配 D 代碼的工作都會自動為我們處理。今天的光柵激光繪圖儀也非常優(yōu)越，可以在幾分鐘內(nèi)而不是在一夜之間繪制大型正平面。
現(xiàn)在您應(yīng)該更好地了解 D 代碼是什么以及它為什么重要，以及一些負(fù)面平面的歷史背景。關(guān)于這個主題還有很多可以說的，但我們顯然沒有時間了。
Altium Designer ?正在升級至 64 位。其高性能和強大的功能讓您可以選擇是否要同時使用正平面和負(fù)平面。這將幫助您創(chuàng)建設(shè)計所需的電源連接。