Güc bütövlüyü (PI)
PI olaraq adlandırılan Güc İnteqrallığı, Enerji mənbəyinin və təyinat məntəqəsinin gərginliyi və cərəyanının tələblərə cavab verib-vermədiyini təsdiqləməkdir. Güc bütövlüyü yüksək sürətli PCB dizaynında ən böyük problemlərdən biri olaraq qalır.
Güc bütövlüyünün səviyyəsinə çip səviyyəsi, çip qablaşdırma səviyyəsi, dövrə lövhəsi səviyyəsi və sistem səviyyəsi daxildir. Onların arasında dövrə lövhəsi səviyyəsində güc bütövlüyü aşağıdakı üç tələbə cavab verməlidir:
1. Çip pinində gərginliyin dalğalanmasını spesifikasiyadan daha kiçik edin (məsələn, gərginlik və 1V arasındakı xəta +/ -50mv-dən azdır);
2. Nəzarət yerdən rebound (həmçinin sinxron keçid səs-küyü SSN və sinxron keçid çıxışı SSO kimi tanınır);
3, elektromaqnit müdaxiləsini (EMI) azaldın və elektromaqnit uyğunluğunu (EMC) qoruyun: enerji paylama şəbəkəsi (PDN) dövrə lövhəsindəki ən böyük keçiricidir, buna görə də səs-küyü ötürmək və qəbul etmək üçün ən asan antennadır.
Güc bütövlüyü problemi
Enerji təchizatının bütövlüyü problemi əsasən ayırıcı kondansatörün əsassız dizaynı, dövrənin ciddi təsiri, çoxlu enerji təchizatı/yer müstəvisinin pis seqmentasiyası, əsassız formalaşma dizaynı və qeyri-bərabər cərəyandan qaynaqlanır. Güc bütövlüyünün simulyasiyası vasitəsilə bu problemlər tapıldı və sonra enerji bütövlüyü problemləri aşağıdakı üsullarla həll edildi:
(1) xarakterik empedansın tələblərinə cavab vermək üçün PCB laminasiya xəttinin enini və dielektrik təbəqənin qalınlığını tənzimləməklə, siqnal xəttinin qısa geri axını prinsipinə cavab vermək üçün laminasiya strukturunu tənzimləməklə, enerji təchizatı / yer müstəvisinin seqmentasiyasını tənzimləməklə, mühüm siqnal xəttinin seqmentasiyası fenomenindən qaçınmaq;
(2) PCB-də istifadə olunan enerji təchizatı üçün güc empedansının təhlili aparıldı və hədəf empedansın altında enerji təchizatına nəzarət etmək üçün kondansatör əlavə edildi;
(3) cərəyan sıxlığı yüksək olan hissədə cərəyanın daha geniş yoldan keçməsi üçün cihazın vəziyyətini tənzimləyin.
Gücün bütövlüyünün təhlili
Güc bütövlüyünün təhlilində əsas simulyasiya növlərinə sabit cərəyan geriliminin düşməsi təhlili, decoupling təhlili və səs-küy təhlili daxildir. DC gərginlik düşməsi təhlili PCB-də mürəkkəb naqillərin və təyyarə formalarının təhlilini əhatə edir və misin müqavimətinə görə nə qədər gərginliyin itiriləcəyini müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
PI/termal birgə simulyasiyada “qaynar nöqtələrin” cari sıxlığı və temperatur qrafiklərini göstərir
Decoupling təhlili adətən PDN-də istifadə olunan kondansatörlərin dəyərində, növündə və sayında dəyişiklikləri idarə edir. Buna görə də, kondansatör modelinin parazit endüktansını və müqavimətini daxil etmək lazımdır.
Səs-küy analizinin növü fərqli ola bilər. Bunlara dövrə lövhəsi ətrafında yayılan və ayırıcı kondansatörlərlə idarə oluna bilən IC güc sancaqlarından gələn səs-küy daxil ola bilər. Səs-küyün təhlili vasitəsilə səs-küyün bir çuxurdan digərinə necə bağlandığını araşdırmaq və sinxron keçid səs-küyünü təhlil etmək mümkündür.