Les règles de conception

 

S’assurer que les dégagements entre les objets sur le PCB assurent l’intégrité du circuit est une priorité absolue. Les produits électroniques modernes sont plus complexes que jamais, ils fonctionnent à des vitesses plus élevées et doivent tenir dans des boîtiers plus petits ; cela signifie que nous devons avoir un meilleur contrôle sur les dégagements électriques pendant la conception de la carte. Heureusement, l’industrie de la CAO électronique dispose d’un système bien établi et assez standardisé pour spécifier les règles de conception électrique, ce qui nous permet de limiter une règle à une zone physique du PCB et/ou à un certain nombre de signaux.

Champ d’application physique


Le champ d’application physique commence bien sûr par l’ensemble du PCB. Il existe toujours une règle pour une carte dans son ensemble, parfois appelée règle par défaut. Cette règle s’applique partout sur la carte où une règle plus spécifique n’est pas définie. Au niveau le plus simple, nous définissons une distance entre les pastilles, entre une piste et une pastille et entre deux pistes. L’outil de CAO surveillera ensuite les distances entre les objets au fur et à mesure que le PCB est créé et les pistes routées et nous avertira si les objets ne conservent pas les distances spécifiées.

Il est cependant très courant de vouloir des distances différentes entre les objets dans différentes parties du PCB. Par exemple, nous pouvons permettre que l’espace entre les pistes sur les couches internes soit plus petit parce qu’elles sont mieux protégées contre des choses comme la poussière et la condensation. Pour ce faire, une règle de couche sera créée, avec des distances différentes, qui remplacera la règle de la carte sur la couche spécifiée.

 

 

Une autre exigence courante est celle d’une distance réduite sur plusieurs couches dans la zone, à l’intérieur et autour d’un composant SMD ou BGA à emplacement fin, pour permettre à tous les signaux de sortir et de s’échapper sur la carte. Ce type de règle est appelée règle de région ou règle de salle et peut être traitée différemment par différents outils de CAO. Dans Proteus, l’outil zone est utilisé pour dessiner la région, spécifier les couches auxquelles elle s’applique et lui donner un nom. Ensuite, une règle est créée qui s’applique à cette zone nommée et les distances nécessaires sont définies.

Champ d’application électrique


Parfois, il est nécessaire d’appliquer des distances différentes entre des types de signaux plutôt que sur des zones physiques. Par exemple, un espace plus important peut être nécessaire autour des voies d’alimentation que l’espace nécessaire pour des voies de signal à faible courant. C’est là que les classes de liens et les applications électriques deviennent utiles. Une classe de lien est simplement un ensemble de signaux, nommés par l’utilisateur, qui auront des propriétés communes sur le circuit. Ces propriétés comprennent des éléments tels que la largeur de la piste, le style de via utilisé et, bien sûr, les dégagements. Une fois la classe de lien créée, l’utilisateur ajoute simplement une règle de conception qui s’applique à la classe nommée et spécifie les distances requises.

 

Il est même possible de créer des règles électriques plus précises. Par exemple, vous pouvez définir une règle qui s’applique à une classe uniquement par rapport aux autres objets de la même classe. Cela vous permet de définir des distances spécifiques entre deux voies de la même classe, comme une paire de différentielles.

Niveau de priorité


Compte tenu de toutes ces possibilités, comment savoir quelle règle s’applique entre deux objets ? Bien sûr, les outils de CAO fonctionnent différemment, mais les niveaux de priorité des règles sont assez standard dans l’industrie.

 

Au niveau le plus élevé, nous avons la règle de la carte ou la règle par défaut. Elle s’applique partout si aucune autre règle n’est ajoutée. Ensuite, la priorité des règles dans le champ d’application physique est assez évidente : une règle de couche prévaut sur la règle de carte sur sa couche désignée et une règle de zone a la priorité sur les deux, dans la zone de la carte à laquelle elle s’applique. Plus la portée physique est petite, plus la priorité est élevée.

 

Ces règles sont entrecoupées de règles qui ont également une portée électrique (règles de classe). Elles sont prioritaires par rapport aux règles standard ayant la même portée physique. Les règles qui ne visent qu’une classe de lien par rapport à une autre (règles de classe) ont la priorité la plus élevée à l’intérieur d’une portée physique donnée.

 

Le principe de base est le suivant : plus l’ensemble des objets auxquels la règle s’applique est restreint, plus la priorité de la règle est élevée.

 

L’autre chose importante à retenir est qu’une règle de zone efface toutes les autres règles qui pourraient affecter la zone. Le plus simple est donc de considérer une zone comme un mini tableau et de recommencer avec les règles de conception à l’intérieur de la zone.

 

Tout cela semble très compliqué, mais après quelques temps d’utilisation, vous verrez que cela a du sens. En outre, il y a de fortes chances que vous n’ayez pas besoin d’utiliser tous les différents niveaux de priorité, mais il est utile de savoir que la flexibilité est là si vous en avez besoin.


 

Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière de configurer et de travailler avec les règles de conception dans Proteus Design Suite, regardez cette vidéo :

 

 

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