Wie Sie Ihr PCB-Routing mit Pin-Austausch vereinfachen können

Wie Sie Ihr PCB-Routing mit Pin-Austausch vereinfachen können

Die optimale Anordnung von Komponenten tut alles für die Minimierung von Überkreuzverbindungen. Allerdings kann man Überkreuzverbindungen nie komplett vermeiden. Vereinfachen Sie Ihr Routing und vermeiden Sie Überkreuzverbindungen.

Die optimale Anordnung von Komponenten tut alles für die Minimierung von Überkreuzverbindungen. Allerdings kann man Überkreuzverbindungen nie komplett vermeiden. Eine große Anzahl an Überkreuzverbindungen sorgt dafür, dass das Routing einer Leiterplatte zu einer großen und zeitintensiven Herausforderung wird. Wie können Sie also Ihren Routingvorgang vereinfachen und keine Zeit mit Überkreuzverbindungen vergeuden? Die Antwort liegt im Austausch von Pins, Bauteilen und verschiedenen Paarungen..

Optimierung Ihrer Überkreuzverbindungen durch Bauteile- und Pin-Austausch

Auch für PCB-Designer: Der Austausch von Netzzuweisungen, wenn elektrisch möglich, von einem Gerätepin zu einem anderen geeigneten Gerätepin. Genauso können Unterbauteile in einem Paket ausgetauscht werden, um Überkreuzverbindungen zu verhindern.

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PCB-Routing Tipps: Layout mit vielen Überkreuzverbindungen

Der Pin-Austausch von Altium beruht auf der Tatsache, dass Netze mit zwei verschiedenen physikalischen Pins ausgetauscht werden können, ohne negative Auswirkungen auf die elektrische Funktion des Designs zu haben. Ein gutes Beispiel wären die zwei Pins eines Widerstands. Da die Pins eines Widerstands keine einmalige Polarität haben, können Sie einfach die Gruppierungen der Pins austauschen, um eine Überkreuzverbindung zu vermeiden, ohne die Funktionalität einzuschränken.

Ein weiteres praktisches Beispiel wäre ein Widerstand mit einer höheren Pin-Anzahl, wenn keine strengen Anforderungen für besondere Signalzuordnungen für jeden einzelnen Pin vorliegen. Durch die Flexibilität, viele Pins auf einem Widerstand auszutauschen, könnten mehrere Überkreuzverbindungen potenziell auf dem PCB-Paneel eliminiert werden. Das wohl geeignetste Beispiel für den Pin-Austausch ist ein FPGA-Gerät, wenn dessen definierbare I/O-Pins innerhalb anwendbarer Spannungsreihen Ihnen ermöglichen, frei zugeordnete Pins nach Bedarf zu verwenden.

fpga-with-crossover-connections PCB-Routing mit Pin-Austausch vereinfachen: Beispiel von FPGA mit Überkreuzverbindungen

PCB-Routing mit Pin-Austausch vereinfachen: Beispiel von FPGA mit Überkreuzverbindungen

Beim Austausch von Unterbauteilen werden ähnliche Bauteile innerhalb eines Pakets ausgetauscht. Ein LM6154 Quad Operationsverstärker IC beispielsweise hat vier getrennte und identische Operationsverstärker innerhalb eines einzelnen Pakets. Daher könnten Sie Operationsverstärker C (Pins 8,9 und 10) mit Operationsverstärker A (Pins 2,3 und 1) austauschen, um Überkreuzverbindungen zu verhindern und die gleiche Funktionalität beizubehalten. Den Austausch von Unterbauteilen nennt man manchmal auch „Gatter-Austausch“, da die vier individuellen Gatter in einem SN74S02N Quad NOR Gatterpaket beliebig ausgetauscht werden können.  

Der Austausch von Gerätepins und Unterbauteilen sorgt dafür, die allgemeine Anzahl an Überkreuzverbindungen einer Leiterplatte einzuschränken. Um den Austausch von Gerätepins oder Unterbauteilen erfolgreich umsetzen zu können, müssen Sie von Anfang an definieren, welche Pins zum Austausch geeignet sind. Des Weiteren muss der Schaltplan nach dem Austausch der Pins oder Bauteile innerhalb des PCB-Designs aktualisiert werden, damit die Änderungen angezeigt werden und er mit dem PCB-Layout synchron bleibt. Wenn diese Synchronität nicht gewährleistet wird, kann das zu erheblichen Fehlern führen.

Austausch von Bauteilen und Pins in Altium Designer®

Die Festlegung, welche Pins oder Unterbauteile innerhalb eines Projekts oder Symbols ausgetauscht werden können, schafft zahlreiche Möglichkeiten zur Vermeidung von Überkreuzverbindungen. Mithilfe interaktiver oder automatischer Austauschfähigkeiten kann die Anzahl an Überkreuzverbindungen innerhalb eines Designs deutlich reduziert werden.

Der Austausch von Pins oder Bauteilen erfolgt in drei allgemeinen Schritten: Konfigurierung der Austauschdaten, Durchführung des Austauschs von Pins oder Bauteilen und letztendlich Synchronisation der Schaltpläne mit Austauschaktualisierung. Erfahren Sie, wie Sie diese Technologie mit Altium nutzen können, indem Sie das kostenlose Informationsblatt herunterladen.

Über den Autor

With an emphasis on microprocessor systems design, John earned his Bachelor of Science degree from SUNY Polytechnic Institute. He initially worked as a design engineer in the Defense industry developing diagnostic test programs for complex PCBs. Subsequently, John has worked as a senior application engineer in the EDA industry supporting a wide range of ASIC, FPGA, and PCB design and verification solutions.

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