Трассировщик плат. Трассировщик печатных плат: ключевые особенности и преимущества современных систем автоматической разводки

Что такое трассировщик печатных плат. Как работают современные системы автоматической трассировки. Какие преимущества дает использование трассировщиков. Какие критерии важны при выборе системы трассировки печатных плат.

Что такое трассировщик печатных плат и зачем он нужен

Трассировщик печатных плат — это специализированное программное обеспечение, предназначенное для автоматической разводки проводников на печатной плате. Основная задача трассировщика — соединить электрические компоненты на плате оптимальным образом, соблюдая все конструктивные и технологические ограничения.

Использование трассировщика позволяет существенно сократить время разработки печатных плат по сравнению с ручной трассировкой. Современные системы способны за считанные минуты выполнить разводку, на которую у человека ушли бы часы или даже дни кропотливой работы.

Принципы работы современных трассировщиков печатных плат

Большинство современных трассировщиков работают по следующему алгоритму:

1. Импорт схемы и списка соединений
2. Размещение компонентов на плате
3. Выполнение предварительной трассировки
4. Оптимизация полученной разводки
5. Финальная доводка и проверка результатов

На этапе предварительной трассировки система стремится соединить все компоненты, даже если для этого придется нарушить некоторые ограничения. Это позволяет быстро оценить адекватность выбранного конструктива платы.

Далее выполняется оптимизация — выбирается лучшее расположение проводников, минимизируется их длина, количество переходных отверстий и т.д. Продвинутые системы могут выполнять сотни итераций оптимизации, постоянно улучшая результат.

Ключевые возможности современных трассировщиков

Современные системы автоматической трассировки печатных плат обладают широким набором возможностей:

• Поддержка многослойных плат
• Учет электромагнитной совместимости
• Минимизация длины проводников
• Оптимизация числа переходных отверстий
• Контроль волнового сопротивления
• Выравнивание задержек в критичных цепях
• Учет технологических ограничений производства

Продвинутые трассировщики позволяют задавать различные правила и приоритеты для разных групп цепей, что дает возможность получить оптимальный результат для сложных проектов.

Преимущества использования систем автоматической трассировки

Применение современных трассировщиков печатных плат дает разработчикам ряд существенных преимуществ:

1. Значительное сокращение сроков разработки
2. Повышение качества разводки за счет оптимизации
3. Снижение количества ошибок
4. Возможность быстро оценить множество вариантов компоновки
5. Учет сложных правил проектирования

За счет этих факторов использование трассировщиков позволяет создавать более качественные платы за меньшее время. Это особенно важно при разработке сложных многослойных плат с большим количеством компонентов.

Критерии выбора системы трассировки печатных плат

При выборе трассировщика печатных плат стоит обратить внимание на следующие критерии:

• Производительность и скорость работы
• Качество получаемой разводки
• Поддержка современных технологий производства
• Удобство пользовательского интерфейса
• Возможности по настройке правил и ограничений
• Интеграция с другими САПР
• Техническая поддержка и обновления

Важно выбирать систему с учетом специфики ваших проектов. Для сложных высокочастотных плат может потребоваться более продвинутый трассировщик, чем для простых двухслойных плат.

Особенности работы с трассировщиком печатных плат

Несмотря на высокий уровень автоматизации, работа с трассировщиком требует определенных навыков и понимания процесса. Вот несколько важных моментов:

• Правильная подготовка исходных данных критически важна для получения хорошего результата
• Необходимо грамотно задавать правила и ограничения для трассировки
• Важно уметь анализировать и корректировать результаты автоматической разводки
• Для сложных проектов может потребоваться несколько итераций трассировки и ручной доводки

При правильном подходе трассировщик становится мощным инструментом, значительно повышающим эффективность работы разработчика печатных плат.

Перспективные направления развития систем трассировки

Технологии автоматической трассировки печатных плат продолжают активно развиваться. Вот некоторые перспективные направления:

• Применение искусственного интеллекта и машинного обучения
• Улучшение алгоритмов оптимизации топологии
• Более тесная интеграция с системами моделирования
• Поддержка новых технологий производства печатных плат
• Облачные решения для распределенных вычислений

Развитие этих направлений позволит создавать еще более эффективные и удобные инструменты для разработки печатных плат.

Заключение: роль трассировщиков в современном проектировании электроники

Системы автоматической трассировки печатных плат стали незаменимым инструментом в современной разработке электроники. Они позволяют существенно сократить сроки проектирования, повысить качество разводки и снизить вероятность ошибок.

При этом важно понимать, что трассировщик — это инструмент, эффективность которого во многом зависит от квалификации разработчика. Грамотное применение систем автоматической трассировки в сочетании с опытом и знаниями инженера позволяет добиться наилучших результатов при проектировании печатных плат.

Начерчено Орлом, разведено Топором. Печатные платы из 80х

Прежде чем изготовить печатную плату, сначала придётся выполнить работу по её разводке. Нарисовать все дорожки, отверстия для компонентов, контактные площадки и пр. Дальше, в зависимости от метода, перенести рисунок утюгом, или фоторезистом на текстолит, или отправить его технологам на производство.

Печатная плата Pulsar Calculator

Для того чтобы производить автоматическую разводку существует целый класс софта — трассировщики. Вы импортируете в такую программу принципиальную схему устройства, или набор компонентов со связями, расставляете компоненты по плате и софт сам рисует вам дорожки, которые потом можно сравнительно быстро довести до ума вручную. Такой функционал доступен во многих CAD. Даже в бесплатной версии Eagle есть встроенный Autorouter.

MidiVox Arduino shield

¹ Готов спорить она сначала была нарисована в векторном графическом редакторе.

Сегодня хочу коротко рассказать об одном необычном трассировщике отечественного производства. Инженеры и технологи либо молча обожают его, либо бешено ненавидят — равнодушных нет. Если вам кажется, что MidiVox shield

1 — потолок красоты и неординарности среди печатных плат, то читайте дальше: TopoR может делать ещё лучше, повышая при этом электрические характеристики платы.

² Потому что Topological Router.

TopoR² отличается от остальных трассировщиков в первую очередь тем, что не использует последовательную прокладку проводников с фиксацией их геометрии. Вместо этого он параллельно оптимизирует сразу несколько вариантов топологии платы не ограничиваясь при этом стандартными углами в 90° и 45° и не поддерживая единую толщину проводников по всей их длине.

Унылое говно против веселья и радости

Ничего не напоминает? Например нарисованные платы старой советской электроники. Тех самых, к которым в комплекте с устройством прилагалась подробная принципиальная схема для самостоятельной починки в будущем.

Плата советского приёмника Селга-405 начала 80х.

Фото взято из отличного разбора на сайте wasp.kz

Конечно, нечто подобное можно сделать в Altium, или даже в KiCAD. Но речь не просто о возможности вручную изменять геометрию дорожек при помощи кривых Безье, она про то, что трассировщик делает это самостоятельно для всей платы разом.

Длина проводников уменьшается, их электрические характеристики улучшаются. Трассировщик можно заставить соблюдать строгие правила, или наоборот дать ему волю изменять толщину дорог при переходе между ножек микроконтроллеров, или превращать контактные площадки в элегантные капельки. На текстолите после его вмешательства явно прибавляется здорового хаоса. Все преимущества описаны и обильно проиллюстрированы на сайте разработчика.

Есть два типа людей: одни ценят эстетику современных плат Apple и Amazon. Другие — платы приёмника Юность-2 производства Нижнежопского Радиокомбината.

³ Та часть софта которая генерирует GERBER-файлы для производства.

Недостатки тоже имеются. К примеру нет бесшовного импорта даже из простого Eagle. Файлы приходится конвертировать и только потом импортировать в Топор. Стоит ли говорить, что после трассировки запихнуть их обратно в Eagle уже не получится. CAM-процессор³ в Топоре тоже не сахар. Правда, если принять во внимание то, как часто в последнее время появляются релизы и заплатки, то можно надеяться что совсем скоро этот трассировщик приобретёт популярность не только в дизайн-хаусах, но и среди обычных энтузиастов.

Какой-то генеративный дизайн получается

В любом случае, если вы хотите попробовать что-то новое для проектирования печатных плат, то Топор — достаточно странный и оттого отличный кандидат. Как бы глупо это ни звучало вне контекста.

Это ↑ заметка о странных технологиях. Вот ещё несколько:

Сканлайн генератор для старых видеоигр
Глюкогенератор для Nintendo
Фантомные фичи твоей куртки

Свободный стиль для печатных плат

Светлана Молочных

Работа системы

Трассировка

Оптимизация разводки

Корректировка расположения компонентов

Практические результаты

Компания «Диал Инжиниринг» предлагает новый бессеточный трассировщик печатных плат FreeStyle Router.

Эта разработка — специализированное программное обеспечение, выполняющее быструю и качественную разводку печатных плат, а также на оптимизацию и корректировку разводки по ряду критериев. FreeStyle прекрасно работает с печатными платами, спроектированными в таких системах, как PCAD и Specctra.

Разработанный специалистами «Диал Инжиниринг» продукт обладает весьма привлекательным соотношением цены и качества.

Программное обеспечение FreeStyle разрабатывалось не только для выполнения быстрой и качественной трассировки печатных плат, а предназначалось в первую очередь для проектирования, включающего в себя выбор стиля трассировки, коррекцию расположения компонентов, оптимизацию разводки и перетрассировку плат, разработанных не только в FreeStyle, но и в других пакетах (Specctra, PCAD). Использование этой системы позволяет в считанные минуты разработать сотни вариантов разводки. FreeStyle — это простая в эксплуатации, быстрая и удобная система, легко выполняющая оптимизацию и корректировку разводки любых печатных плат.

Работа системы

Рассмотрим структурную схему системы. Обработка печатной платы производится в три этапа: определение стиля разводки, трассировка соединений и коррекция. На первом этапе, перед началом трассировки, задается стиль разработки, то есть те параметры, которые не были заданы в исходном PDF-файле (форма контактных площадок, ширина проводников, величина зазоров, шаг перемещения элементов при их движении и др.). В принципе, для FreeStyle не имеет значения, в какой системе разработана плата. Исходные данные для работы системы готовятся в любых внешних САПР по разработке печатных плат. Необходимо только согласовать исходные данные для выполнения процесса проектирования.

На втором этапе производится трассировка и (или) перетрассировка печатной платы. Система FreeStyle включает в себя высокопроизводительный бессеточный трассировщик SpeedWay. Этот уникальный модуль за 1-2 с выполняет 100-процентную разводку цепей. Далее производится оптимизация, позволяющая значительно повысить качество разводки. Печатные платы, разработанные FreeStyle, соответствуют по качеству аналогам, изготовленным способом точной ручной трассировки.

На третьем этапе производится коррекция — вычисление оптимальной формы печатных проводников и выбор оптимального расположения элементов, в результате которой суммарная длина проводников становится минимальной, а площадь печатной платы уменьшается. Полученные результаты анализируются, а те, что выбраны из них пользователем, сохраняются в виде PDF-файлов, созданием которых завершается процесс разработки печатной платы. В дальнейшем эти файлы могут быть использованы в других системах, в частности PCAD.

FreeStyle очень неприхотлив по отношению к аппаратным средствам. Основные требования к компьютеру: свободная оперативная память не менее 550 Кбайт, Windows 95 или Windows NT 4.0 сессия DOS, наличие видеокарты и жесткого диска с любыми минимальными параметрами.

Рассмотрим основные функции, предлагаемые системой, подробнее. Это трассировка, оптимизация и коррекция расположения элементов.

Трассировка

Процесс трассировки печатных плат с помощью FreeStyle начинается с выполнения 100-процентной разводки цепей, на что уходят доли секунды. Разведены будут все связи, даже если для этого придется нарушить некоторые технологические ограничения, налагаемые выбранным конструктивом. Таким образом, адекватность выбора конструктива выясняется еще на ранней стадии трассировки.

Затем выполняется оптимизация полученной трассировки (повышение качества разводки) — выбираются лучшее назначение участков проводников на слои коммутации, а также их расположение относительно других проводников и контактных площадок. За 2-5 минут оптимизации можно получить очень хорошее решение.

После этого определяется точная конфигурация проводников, контактных площадок и расположения компонентов. Маршрут каждого проводника после трассировки FreeStyle имеет минимальную длину, то есть огибает контактные площадки по дугам окружностей с необходимым зазором, а с одной дуги на другую переходит вдоль отрезков прямых. Помимо этого уточняются координаты компонентов.

Рациональное расположение компонентов позволяет не только уменьшить размеры платы, но и непосредственно влияет на качество трассировки, поскольку от расположения компонентов во многом зависят суммарная длина проводников и количество возникающих переходов.

Специальная команда «Перетрассировать заново» позволяет начать процесс сначала и получить сотни вариантов трассировки. Лучшие варианты система FreeStyle сохраняет автоматически.

Оптимизация разводки

Наибольший вклад в оптимизацию разводки вносит алгоритм глобальной минимизации числа и длины проводников. Алгоритм уникален, он имеет теоретически минимальное число операций, что позволяет для текущей совмещенной топологии проводников за доли секунды точно минимизировать количество межслойных переходов.

Важным свойством системы FreeStyle является возможность продолжать процесс оптимизации бесконечно долго. Пользователь сам прерывает процесс, когда достигается требуемый результат.

Удобство работы с системой заключается и в том, что из полученных вариантов автоматически запоминаются те, которые имеют наилучшие параметры. FreeStyle использует следующие критерии качества трассировки, по которым производится оптимизация: количество ошибок, количество переходов, суммарная длина соединений. FreeStyle автоматически выбирает и сохраняет лучшие варианты. При необходимости можно использовать команду «Повысить качество разводки», которая позволяет продолжить оптимизацию выбранного пользователем варианта.

Корректировка расположения компонентов

Процесс корректировки начинается с проверки правильности расположения компонентов, цепей, контактов и ветвлений на всех слоях платы. Затем система предлагает выполнить операцию перемещения компонентов — с целью ликвидации узких мест, а также для сокращения длины печатных проводников и уменьшения размера платы.

Можно определить минимальную площадь печатной платы, задавая два направления «дрейфа» элементов — например, влево-вверх или влево-вниз, — чтобы все компоненты собрались в определенном углу. Это позволит определить минимальную площадь. Кроме того, в системе FreeStyle предусмотрена возможность расчета направления предпочтительного движения элементов платы. В некоторых случаях применение FreeStyle позволяло сократить площадь платы до 50%.

В процессе перемещения компоненты могут раздвигаться, обеспечивая возможность прокладки между ними нужного числа проводников, и сдвигаться, уменьшая длину проводников и освобождая площадь платы. Допустимо также вращение компонентов. Некоторые элементы можно зафиксировать — обычно не передвигаются разъемы, крепежные отверстия и т. п.

Перемещение может выполняться в автоматическом и ручном режимах. При ручном перемещении (с помощью мыши) можно двигать также переходы и ветвления. Это особенно важно при большом скоплении переходов, которое трудно развести автоматически. В ручном режиме система указывает изменение координат компонента, а также (рядом) насколько увеличилась или уменьшилась общая длина соединений.

Как и трассировка, автоматическая корректировка может производиться сколь угодно долго. По мере получения требуемых результатов пользователь сам останавливает процесс.

FreeStyle автоматически отбирает и сохраняет лучшие варианты разводки, после чего список сохраненных вариантов можно вывести на экран.

Практические результаты

Использование системы FreeStyle позволяет не только быстро выполнить трассировку печатных плат, но и значительно улучшить или перетрассировать печатные платы, разработанные в других системах.

Применение FreeStyle обеспечивает сокращение времени разработки печатной платы, а также минимизацию габаритов самой платы и соответственно изделия, для которого она разработана. При этом качество тоже выигрывает. Внедрение предприятиями FreeStyle целесообразно и с точки зрения экономии средств. Система, разработанная специалистами компании «Диал Инжиниринг» с учетом требований промышленного производства, имеет отличное соотношение цены и качества. Качество — высокое, а цена лицензионной версии доступна для любого предприятия.

Компания «Диал Инжиниринг» гарантирует заказчикам предоставление всех необходимых услуг, связанных с внедрением системы. Специалисты компании проводят обучение пользователей, бесплатные консультации, гарантийное и послегарантийное обслуживание, системную интеграцию и, по мере необходимости, поставку аппаратных средств.

 

В статье использованы материалы С.Ю. Лузина, автора FreeStyle, а также учебное пособие А. В. Сухарева и О.И. Золотова.

«САПР и графика» 5’2001

• печатная плата трассировка разводка соединение коррекция контактная площадка цепь проводник элемент трассировщик Оптимизация разводки компонент

Tracing Light Board — Etsy.de

Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.

Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.

Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.

( 21 соответствующий результат, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик. Узнать больше. )

Плата Trace TT

Плата

, комплект принадлежностей TwinTip

О технологии

Характеристики

• Раннее планирование и превосходные характеристики против ветра
• Центральный V-Spine и продольный четырехканальный канал
• Феноменальная поп-музыка для трюков и переходов на легком ветре
• Идеально подходит для использования с радиусом действия 13/15/17 м
• Гибридная карбоновая конструкция 
• Сбалансированный контур коромысла и изгиб
• Легкий ударопрочный эко-сердечник
• Прочный рельс из АБС-пластика 
• Стандартная фурнитура M6 из нержавеющей стали
• Эргономичная ручка
• Ребра 40 мм в комплекте
• Рекомендуется с креплениями Flex

Раннее строгание

Сочетание увеличенной ватерлинии, более прямого, квадратного контура, широких носков и среднего рокера гарантирует раннее глиссирование и превосходные характеристики против ветра при самом слабом ветре.

Узнать больше

Центр V-Spine и четыре канала

Продольные четыре вогнутых канала с V-образным стержнем посередине обеспечивают дополнительную жесткость и помогают отклонять воду, тем самым создавая меньшее сопротивление на поверхности доски.

Узнать больше

Феноменальный поп

Прогрессивная линейка средне-низкого рокера идеальна для плоской воды и создает доску с феноменальным рывком, удивительно маневренную и легко поворачиваемую, несмотря на ее размер.

Идеально подходит для использования с радиусом действия 13/15/17 м

Более полный профиль Reach обеспечивает мощность и эффективность, а более легкая конструкция с тремя стойками обеспечивает быстрое и отзывчивое управление даже при слабом ветре. В трех больших размерах Reach представляет собой мощный кайт для слабого ветра, спроектированный с предсказуемым, последовательным движением вперед для катания на TwinTip еще долго после того, как все остальные вошли.

Сбалансированный рокер, контурный и гибкий

Характеристики гибкости каждой доски TwinTip определяются множеством функций, встроенных в каждую конкретную конструкцию. Вариации толщины сердцевины и конусности, а также детализация в продольном и поперечном направлениях играют наиболее важную роль в управлении общим изгибом и ощущением.

Узнать больше

Гибридная карбоновая конструкция

Стратегически расположенные слои однонаправленной углеродной ленты укрепляют ламинат E-стекла для хорошо сбалансированной гибкости, поэтому вы можете кататься дольше, сохраняя плавность и форму. Эта уникальная компоновка прослоена сердцевиной из древесины павловнии и усилена вставками из электронного стекла в зонах высоких нагрузок.

Легкий, ударопрочный сердечник из дерева павловнии

Павлония — это возобновляемая твердая порода древесины с одним из самых высоких показателей соотношения прочности к весу.

Узнать больше

Прочная направляющая из АБС-пластика

Для долговечной ударопрочной работы.

Стандартный крепеж M6 из нержавеющей стали

Стандартизированное крепление из стали SS316 M6x16 мм для всех плат с двумя наконечниками и аксессуаров позволяет использовать одну и ту же отвертку Ph4 для сборки и упрощает замену деталей.

Эргономичная ручка

Легкий и эргономичный материал TPE с превосходным сцеплением во влажном состоянии.

Ребра 40 мм в комплекте

Прочные, устойчивые к истиранию композитные ребра с шайбами ​​и стандартными винтами M6x16 мм.

Рекомендуется с креплениями Flex

Мягкая амортизация с оптимальным сцеплением под ногами. Бесшовные внутренние стельки KnitFlex и стельки GripFlex тройной плотности сочетаются с индивидуальными регулировками размера и положения стопы для надежной фиксации и надежной поддержки. Продаются отдельно в размерах S/M или M/L.

Просмотр в полноэкранном режиме

Просмотр в полноэкранном режиме

Знакомство со следом

Первый вышел, последний в

ЧТО ГОВОРЯТ

«Это как добавить 5 узлов ветра к вашей тренировке».