Ακεραιότητα ισχύος (PI)
Το Power Integrality, που αναφέρεται ως PI, είναι να επιβεβαιώσει εάν η τάση και το ρεύμα της πηγής και του προορισμού ισχύος πληρούν τις απαιτήσεις. Η ακεραιότητα ισχύος παραμένει μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στον σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας.
Το επίπεδο ακεραιότητας ισχύος περιλαμβάνει το επίπεδο τσιπ, το επίπεδο συσκευασίας τσιπ, το επίπεδο πλακέτας κυκλώματος και το επίπεδο συστήματος. Μεταξύ αυτών, η ακεραιότητα ισχύος σε επίπεδο πλακέτας κυκλώματος θα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες τρεις απαιτήσεις:
1. Κάντε τον κυματισμό τάσης στην ακίδα του τσιπ μικρότερη από την προδιαγραφή (για παράδειγμα, το σφάλμα μεταξύ τάσης και 1V είναι μικρότερο από +/ -50mv).
2. Έλεγχος αναπήδησης εδάφους (γνωστό και ως σύγχρονος θόρυβος μεταγωγής SSN και σύγχρονη έξοδος μεταγωγής SSO).
3, μειώστε τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) και διατηρήστε την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC): Το δίκτυο διανομής ισχύος (PDN) είναι ο μεγαλύτερος αγωγός στην πλακέτα κυκλώματος, επομένως είναι επίσης η πιο εύκολη κεραία για μετάδοση και λήψη θορύβου.
Πρόβλημα ακεραιότητας ισχύος
Το πρόβλημα ακεραιότητας του τροφοδοτικού προκαλείται κυρίως από τον παράλογο σχεδιασμό του πυκνωτή αποσύνδεσης, τη σοβαρή επίδραση του κυκλώματος, την κακή κατάτμηση πολλαπλών τροφοδοτικών/επίπεδο γείωσης, τον παράλογο σχεδιασμό σχηματισμού και το ανομοιόμορφο ρεύμα. Μέσω της προσομοίωσης ακεραιότητας ισχύος, βρέθηκαν αυτά τα προβλήματα και στη συνέχεια επιλύθηκαν τα προβλήματα ακεραιότητας ισχύος με τις ακόλουθες μεθόδους:
(1) προσαρμόζοντας το πλάτος της γραμμής ελασματοποίησης PCB και το πάχος του διηλεκτρικού στρώματος για να καλύψει τις απαιτήσεις της χαρακτηριστικής σύνθετης αντίστασης, ρυθμίζοντας τη δομή πλαστικοποίησης ώστε να πληροί την αρχή της σύντομης διαδρομής αντίστροφης ροής της γραμμής σήματος, ρυθμίζοντας την τροφοδοσία ρεύματος/τμηματοποίηση επιπέδου γείωσης, αποφυγή του φαινομένου της σημαντικής τμηματοποίησης του ανοίγματος της γραμμής σήματος.
(2) Πραγματοποιήθηκε ανάλυση σύνθετης αντίστασης ισχύος για το τροφοδοτικό που χρησιμοποιείται στο PCB και ο πυκνωτής προστέθηκε για τον έλεγχο της τροφοδοσίας κάτω από την αντίσταση στόχου.
(3) στο τμήμα με υψηλή πυκνότητα ρεύματος, ρυθμίστε τη θέση της συσκευής για να κάνετε το ρεύμα να περάσει από μια ευρύτερη διαδρομή.
Ανάλυση ακεραιότητας ισχύος
Στην ανάλυση ακεραιότητας ισχύος, οι κύριοι τύποι προσομοίωσης περιλαμβάνουν ανάλυση πτώσης τάσης συνεχούς ρεύματος, ανάλυση αποσύνδεσης και ανάλυση θορύβου. Η ανάλυση πτώσης τάσης συνεχούς ρεύματος περιλαμβάνει ανάλυση σύνθετων καλωδίων και σχημάτων επιπέδου στο PCB και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί πόση τάση θα χαθεί λόγω της αντίστασης του χαλκού.
Εμφανίζει γραφήματα τρέχουσας πυκνότητας και θερμοκρασίας των "καυτών σημείων" σε PI/θερμική συν-προσομοίωση
Η ανάλυση αποσύνδεσης προκαλεί συνήθως αλλαγές στην τιμή, τον τύπο και τον αριθμό των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται στο PDN. Επομένως, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί η παρασιτική επαγωγή και η αντίσταση του μοντέλου του πυκνωτή.
Ο τύπος της ανάλυσης θορύβου μπορεί να διαφέρει. Μπορούν να περιλαμβάνουν θόρυβο από ακίδες ισχύος IC που διαδίδονται γύρω από την πλακέτα κυκλώματος και μπορούν να ελεγχθούν με την αποσύνδεση πυκνωτών. Μέσω της ανάλυσης θορύβου, είναι δυνατή η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο ο θόρυβος συνδέεται από τη μια τρύπα στην άλλη και είναι δυνατή η ανάλυση του θορύβου σύγχρονης μεταγωγής.