Cadence Allegro

Мощное популярное решение для выпуска сверхплотных и многослойных печатных плат.

Компании, разрабатывающие печатные платы и заинтересованные в производительности и эффективности, всегда использовали программные средства и решения Cadence для разработки печатных плат высокого уровня. Но из-за высокой стоимости, далеко не все компании могли позволить себе подобные средства. Теперь Cadence предлагает группу продуктов Allegro с такой же передовой технологией сквозного проектирования, но с ценой, доступной любому, кто заинтересован в разработке качественных печатных плат.

Инструменты Allegro и их функции

• Allegro® PCB Design                   Схемный ввод + редактор тополологии Allegro + автотрассировщик Specctra
• Allegro® AMS Simulator               Средство для цифроаналогового моделирования
• Allegro® PCB Router                    Автотрассировщик Specctra
• Allegro® PCB SI                          Анализ целостности сигнала и взаимовлияния компонентов в плате

Российским предприятиям технологии Сadence Design Systems позволят быстро и качественно создавать печатные платы, не уступающие по качеству зарубежным аналогам.

Этапы проектирования в Allegro.

1.Схемный ввод

Уже на этапе схемного ввода  проектировщик может выбрать необходимые компоненты из корпоративной базы данных компонентов CIS или с помощью CIS с сайтов производителей (через Интернет). Связь выбранного компонента с базой данных обеспечивает доступ к полной информации о компоненте при проектировании. Изменения в базе данных  отражаются в проекте. Возможно создание многолистовых и иерархических проектов, а также многовариантные проекты (поддержка различных исполнений в одном проекте). В исполнениях элементы могут различаться либо характеристиками, либо своим присутствием или отсутствием. Такой подход позволяет выбрать наиболее дешей либо наи-более технологичный вариант проекта. На базе созданных пользовательских шаблонов сис-тема позволяет получить широкий набор отчетов, включающий выбранные из базы характе-ристики элементов.

Если проектировщику недостаточно одной лишь прорисовки принципиальной схемы и возникает необходимость логического описания, то система предоставляет и такую возможность. Программная среда для разноуровневых данных обеспечивает разработку проекта с использованием любой комбинации поведенческого и структурного описаний.
Поддерживается методика сквозного проектированная «сверху вниз» и коллективная работа над проектом. Представление структуры проекта в графическом виде и управление его конфигурацией, а также возможность редактирования функциональных блоков делают простым разделение проекта на составные части и управление многоуровневыми и объемными проектами. Большие проекты можно разделять на логические управляемые модули с последующим распределением задач между проектировщиками.

Пакет обеспечивает возможность быстрого поиска компонента по набору логических и физических критериев. Функция глобального поиска позволяет найти определенный компонент внутри большого проекта или отследить прохождение сигнала по цепям многоуровневого и многолистового проекта.

Современные тенденции развития рынка электроники диктуют необходимость разбиения проектов на отдельные функциональные модули с оптимизацией их параметров под конкретную задачу. Замечено, что поддержка множества версий одного и того же базового проекта съедает время и ресурсы ПК, может привести к появлению ошибок. Логич-нее было бы использовать в качестве ядра одну версию базового проекта, а для каждой кон-кретной задачи отдельно формировать наборы специальных атрибутов. В этом случае внесение изменений в базовый проект автоматически приводит к изменениям в различных его вариантах.

Allegro позволяет работать с многовариантными проектами, обновляя их на любом этапе проектирования, будь то моделирование, генерация перечней используемых материалов или производственных файлов. Это может быть сделано как в редакторе принципиальных схем, так и в редакторе ПП. Мощные средства синхронизации проекта гарантируют соответствие схемного и топологического представления: оно сравнивает две формы проекта, фиксирует все изменения и дает возможность выбрать ту форму, которая является главной для каждого класса объектов проектирования, и сформировать список сделанных изменений.
 

2.Моделирование и анализ схем

Обеспечивается полнофункциональное моделирование поведения сложных электрон-ных устройств ( например разработка устройств малой мощности на базе интегральных схем со сложными внутренними моделями, проектирование высокочастотных систем, и др.).
Моделируются любые комбинации аналоговых и цифровых устройств, имеющих сигналы разных форм и величины.  Систему можно использовать в качестве запоминающего осциллографа и в качестве  свип-генератора для записи частотных характеристик в любых диапазонах частот.

Система предусматривает использование маркеров обозначений электрической цепи, отдельных входов-выходов или частей схемы для измерения и анализа таких  характеристик, как :

• напряжение,
• ток,
• потребляемая  мощность,
• отношение сигнал/шум и т.д.

На этапе моделирования обеспечиваются:

• контроль  значений  параметров  непосредственно на схеме и их вывод в отдельный текстовый файл;
• сохранение часто используемых графических окон с представлением множества контролируемых параметров внутри них;
• графический анализ форм, взаимовлияния и параметров сигналов одновременно в нескольких точках контроля;
• просмотр графиков результатов моделирования;
• выполнение расчетов режима по постоянному току и чувствительности схемы к разбросу параметров компонентов;
• проверка работоспособности схемы при наихудшей  комбинации отклонений от номинала;
• использование  методов  частотных  характеристик и переходных процессов;
• осуществление многовариантного и статистического анализа по методу Монте-Карло;

3. Размещение компонентов печатной платы

На данном этапе система позволяет в автоматическом либо интерактивном режиме вычислить и отобразить оптимальный вариант размещения каждого компонента с учетом сохранения их соединений.  Более того, конструктор может задать ограничения, с учетом которых будет выполняться размещение компонентов на плате.

Возможно разбиение платы на отдельные области или «комнаты» с уникальными именами - с последующим обозначением компонентов или узлов схем этими именами для управления их собственными электрическими, термическими или механическими ограничениями. Для каждой области проектировщик может задать различные ограничения и способ размещения: интерактивный или автоматический. «Комнаты» возможно импортировать из механических САПР через форматы DXF или IDF (например как области, содержащие компонеты определенной высоты).

Производство ПП все чаще требует применения сложных и мощных средств планирования слоев металлизации - чтобы свести число этих слоев к минимуму и уменьшить стоимость изделия. Allegro решает эту задачу с помощью высокоэффективных инструментов планирования и редактирования слоев ПП для создания на ней равномерного рассеивания мощности.
Для упрощения реализации сложных многослойных ПП, Allegro поддерживает обработку внутренних слоев питания и заземления, в том числе и разделенных. Можно выбрать позитивный или негативный стиль отображения слоев питания и заземления, а также менять способы заливки областей металлизации.

Кроме того, Allegro позволяет создавать файлы сверления отверстий , назначать пары слоев для сверления скрытых и глухих переходных отверстий и проводить многие другие операции с учетом требований собственного производства или сторонних изготовителей ПП.

4.Трассировка

Трассировка печатной платы – один из наиболее трудоемких процессов проектирования. Allegro позволяет выполнять трассировку в автоматическом либо интерактивном режимах. Трасировка выполняется в соответствии с ограничениями, задаваемыми конструктором.

Преимущества трассировки в Allegro:

• В отличие от аналогов  трассировщик Allegro учитывает реальную геометрическую форму проводников, , что позволяет значительно повысить плотность монтажа. Возможность использования самых современных технологий - лазерного или плазменного выжигания - обеспечивает высокую точность получения сверхмалых переходных отверстий (microvia) диаметром 50...100 мкм.
• Технология Allegro включает в себя мощные функции прокладывания проводников в интерактивном режиме. Можно автоматически добавлять на плату переходные отверстия с учетом технологии ее изготовления и топологии новых проводников. Многоуровневый механизм отмены выполненных операций позволяет вернуться к наиболее удачной, по мнению разработчика, топологии.
• Прокладку проводников можно вести в различных стилях (ортогональном, диагональном, с произвольными углами), а также - в оптимальном с точки зрения производства и предотвращения перекрестных искажений варианте. Для наиболее критических участков платы или цепей могут быть разработаны специфические правила проектирования и ограничения.
• Автотрассировщик Allegro базируется на самой современной технологии бессеточного проектирования, при которой достигается наибольшая эффективность использования всей области трассирования печатной платы. Система с легкостью обрабатывает компоненты с шахматным расположением контактных выводов. Используемые алгоритмы трассировки по диагонали, работающие в сеточном и бессеточном режимах, обрабатывают компоненты нестандартных размеров, которые ранее требовали трассировки вручную.

В результате достигается наивысшая скорость проектирования при максимальном использовании площади и минимальном числе слоев ПП.
 

5.Моделирование и анализ ПП или  ИМС

Моделирование и анализ Печатной платы или Интегральной микросхемы – уникальная особенность ПО Cadence. Ни в одном продукте-аналоге такой возможности пока нет. Система позволяет выполнить анализ паразитных эффектов в разработанном изделии а так же провести анализ целостности сигнала и выявить проблемные узлы устройства. На этом этапе можно оценить взаимовлияние компонентов и оценить рабочие характеристики изделия без выпуска физического прототипа.

ПО Cadence обеспечивает быстрое проектирование и анализ результатов для проектировщиков, разрабатывающих сложные цифровые системы и ПП. Система сквозного проектирования Allegro дает возможность разработчику выявить оптимальные конструкторские ограничения уже на ранних этапах разработки проекта. Это позволяет выполнять проектирование сразу с учетом необходимых конструкторских ограничений. В результате – сокращается количество циклов проектирования – т.к. можно получить устройство, удовлетворяющее требованиям Технического Задания в ряде случаев  уже с первым проходом.  Особенно эффективно применение моделирования в больших и сложных проектах.

Allegro позволяет моделировать  однослойные и многослойные печатные платы , в том числе устройства СВЧ. Система позволяет  проектировщику выполнить полный анализ данных на любой стадии проектирования.

6.Передача изделия в производство

ПО Cadence включает необходимые средства для передачи изделия в производство, в том числе генерация файлов для фотоплоттеров в форматах Gerber и ODB++

Развитые средства импорта/экспорта информации в Allegro позволяют встроить технологию Cadence в уже существующие информационные технологии предприятия, в том числе обеспечить обмен информацией с другими САПР.

Быстрота и качество проектирования Allegro обусловлены:

• Сквозным проектированием – снижается возможность человеческих ошибок;

• Автоматизированной синхронизацией всех частей проекта – изменения можно вносить в любую часть проекта и они автоматизировано отражаются во всех его частях;

• Автоматизированным выпуском КД – КД всегда является отражением проекта и всегда актуальна;

• Быстрым подбором компонентов из базы данных предприятия – в программе есть инструменты ведения корпоративной базы данных + готовая обширная база компонентов.

• Автоматизацией тестирования изделия – инструменты Сadence позволяют выполнять тестирование платы без выпуска физического прототипа.