Integridad de poder (PI)
La integridad de energía, denominada PI, es confirmar si el voltaje y la corriente de la fuente de energía y el destino cumplen con los requisitos. La integridad de la potencia sigue siendo uno de los mayores desafíos en el diseño de PCB de alta velocidad.
El nivel de integridad de potencia incluye nivel de chip, nivel de empaque de chips, nivel de placa de circuito y nivel de sistema. Entre ellos, la integridad de potencia en el nivel de la placa de circuito debe cumplir con los siguientes tres requisitos:
1. Haga que la ondulación de voltaje en el pasador del chip sea más pequeña que la especificación (por ejemplo, el error entre el voltaje y la 1V es menor que +/ -50mv);
2. Rebound de tierra de control (también conocido como ruido de conmutación sincrónico SSN y salida de conmutación sincrónica SSO);
3, reduzca la interferencia electromagnética (EMI) y mantenga la compatibilidad electromagnética (EMC): la red de distribución de energía (PDN) es el conductor más grande en la placa de circuito, por lo que también es la antena más fácil de transmitir y recibir ruido.
Problema de integridad de poder
El problema de integridad de la fuente de alimentación es causado principalmente por el diseño irrazonable del condensador de desacoplamiento, la grave influencia del circuito, la mala segmentación de la fuente de alimentación/plano de tierra múltiple, el diseño irrazonable de la formación y la corriente desigual. A través de la simulación de integridad de potencia, se encontraron estos problemas y luego los problemas de integridad de potencia se resolvieron mediante los siguientes métodos:
(1) ajustando el ancho de la línea de laminación de PCB y el grosor de la capa dieléctrica para cumplir con los requisitos de la impedancia característica, ajustando la estructura de la laminación para cumplir con el principio de la ruta corta del flujo de retorno de la línea de señal, ajustando la segmentación de la fuente de alimentación/plano del suelo, evitando el fenómeno de la segmentación importante de la línea de señal;
(2) Se realizó un análisis de impedancia de potencia para la fuente de alimentación utilizada en la PCB, y se agregó el condensador para controlar la fuente de alimentación por debajo de la impedancia objetivo;
(3) En la parte con alta densidad de corriente, ajuste la posición del dispositivo para que la corriente pase a través de una ruta más amplia.
Análisis de integridad de poder
En el análisis de integridad de potencia, los principales tipos de simulación incluyen análisis de caída de voltaje de CC, análisis de desacoplamiento y análisis de ruido. El análisis de caída de voltaje de CC incluye el análisis de cableado complejo y formas de plano en la PCB y se puede usar para determinar cuánto voltaje se perderá debido a la resistencia del cobre.
Muestra gráficos de densidad de corriente y temperatura de "puntos calientes" en co-simulación térmica/ térmica
El análisis de desacoplamiento generalmente impulsa los cambios en el valor, el tipo y el número de condensadores utilizados en el PDN. Por lo tanto, es necesario incluir inductancia parásita y resistencia del modelo de condensador.
El tipo de análisis de ruido puede variar. Pueden incluir el ruido de los pines de alimentación IC que se propagan alrededor de la placa de circuito y pueden controlarse mediante condensadores de desacoplamiento. A través del análisis de ruido, es posible investigar cómo el ruido se combina de un orificio a otro, y es posible analizar el ruido de conmutación sincrónico.