Toite terviklikkus (PI)

Toite terviklikkus, mida nimetatakse PI-ks, kinnitab, kas toiteallika ja sihtkoha pinge ja vool vastavad nõuetele. Toite terviklikkus on endiselt üks suurimaid väljakutseid kiire PCB projekteerimisel.

Toite terviklikkuse tase hõlmab kiibi taset, kiibi pakendi taset, trükkplaadi taset ja süsteemi taset. Nende hulgas peaks toite terviklikkus trükkplaadi tasemel vastama järgmisele kolmele nõudele:

1. Muutke kiibi tihvti pinge pulsatsioon spetsifikatsioonist väiksemaks (näiteks pinge ja 1V vaheline viga on väiksem kui +/ -50mv);

2. Maanduse tagasilöögi juhtimine (tuntud ka kui sünkroonse lülitusmüra SSN ja sünkroonse lülitusväljundi SSO);

3, vähendage elektromagnetilisi häireid (EMI) ja säilitage elektromagnetiline ühilduvus (EMC): toitejaotusvõrk (PDN) on trükkplaadi suurim juht, seega on see ka kõige lihtsam antenn müra edastamiseks ja vastuvõtmiseks.

Võimsuse terviklikkuse probleem

Toiteallika terviklikkuse probleem on peamiselt põhjustatud lahtisidestuskondensaatori ebamõistlikust konstruktsioonist, ahela tõsistest mõjudest, mitme toiteallika / maapinna halvast segmenteerimisest, ebamõistlikust moodustumise konstruktsioonist ja ebaühtlasest voolust. Toite terviklikkuse simulatsiooni abil leiti need probleemid ja seejärel lahendati võimsuse terviklikkuse probleemid järgmiste meetoditega:

(1) kohandades PCB lamineerimisliini laiust ja dielektrilise kihi paksust, et see vastaks iseloomuliku impedantsi nõuetele, kohandades lamineerimisstruktuuri nii, et see vastaks signaaliliini lühikese tagasivoolutee põhimõttele, reguleerides toiteallika / alusplaadi segmenteerimist, vältides olulise signaali joonvahemiku segmentatsiooni nähtust;

(2) PCB-l kasutatava toiteallika jaoks viidi läbi võimsustakistuse analüüs ja lisati kondensaator, et juhtida toiteallikat alla sihttakistuse;

(3) suure voolutihedusega osas reguleerige seadme asendit, et vool läbiks laiemat teed.

Võimsuse terviklikkuse analüüs

Toite terviklikkuse analüüsis hõlmavad peamised simulatsioonitüübid alalisvoolu pingelanguse analüüsi, lahtisidumise analüüsi ja müraanalüüsi. Alalisvoolu pingelanguse analüüs hõlmab keeruliste juhtmestiku ja PCB tasapinnaliste kujundite analüüsi ning seda saab kasutada selleks, et määrata, kui palju pinget vase takistuse tõttu kaob.

Kuvab kuumade punktide voolutiheduse ja temperatuuri graafikud PI/termilise kaassimulatsioonis

Lahtisidumise analüüs juhib tavaliselt muutusi PDN-is kasutatavate kondensaatorite väärtuses, tüübis ja arvus. Seetõttu on vaja lisada kondensaatori mudeli parasiit-induktiivsus ja takistus.

Müraanalüüsi tüüp võib erineda. Need võivad hõlmata IC-toitekontaktide müra, mis levivad trükkplaadi ümber ja mida saab juhtida lahtisidestavate kondensaatorite abil. Müraanalüüsi abil on võimalik uurida, kuidas müra ühest august teise seotakse, ja on võimalik analüüsida sünkroonset lülitusmüra.