Piirilevyteollisuuden termit ja määritelmät – tehon eheys

Virran eheys (PI)

Power Integrality, jota kutsutaan nimellä PI, on varmistaa, täyttävätkö virtalähteen ja kohteen jännite ja virta vaatimukset. Tehon eheys on edelleen yksi suurimmista haasteista nopeiden piirilevyjen suunnittelussa.

Tehon eheystaso sisältää sirutason, sirun pakkaustason, piirilevytason ja järjestelmätason. Niistä virran eheyden piirilevytasolla tulisi täyttää seuraavat kolme vaatimusta:

1. Tee sirun nastan jännitteen aaltoilu määritystä pienemmäksi (esimerkiksi jännitteen ja 1 V:n välinen virhe on pienempi kuin +/-50 mv);

2. Ohjaa maadoitusta (tunnetaan myös synkronisena kytkentäkohinana SSN ja synkronisena kytkentälähtönä SSO);

3, vähennä sähkömagneettisia häiriöitä (EMI) ja ylläpidä sähkömagneettista yhteensopivuutta (EMC): sähkönjakeluverkko (PDN) on piirilevyn suurin johdin, joten se on myös helpoin antenni lähettää ja vastaanottaa melua.

 

 

Virran eheysongelma

Virtalähteen eheysongelma johtuu pääasiassa irrotuskondensaattorin kohtuuttomasta suunnittelusta, piirin vakavasta vaikutuksesta, useiden teholähteiden/maatason huonosta segmentoinnista, kohtuuttomasta muodostuksen suunnittelusta ja epätasaisesta virrasta. Tehon eheyssimulaatiolla nämä ongelmat löydettiin, ja sitten tehon eheysongelmat ratkaistiin seuraavilla menetelmillä:

(1) säätämällä piirilevyn laminointilinjan leveyttä ja dielektrisen kerroksen paksuutta vastaamaan ominaisimpedanssin vaatimuksia, säätämällä laminointirakennetta vastaamaan signaalilinjan lyhyen takaisinvirtausreitin periaatetta, säätämällä virtalähteen / maatason segmentointia, välttää tärkeän signaalilinjan jännevälin segmentoinnin ilmiö;

(2) piirilevyllä käytetylle teholähteelle suoritettiin tehoimpedanssianalyysi, ja kondensaattori lisättiin ohjaamaan teholähdettä tavoiteimpedanssin alapuolelle;

(3) säädä laitteen asentoa osassa, jossa on suuri virrantiheys, jotta virta kulkee leveämmän reitin läpi.

Tehon eheysanalyysi

Tehon eheysanalyysissä tärkeimpiä simulointityyppejä ovat tasajännitehäviöanalyysi, erotusanalyysi ja kohinaanalyysi. Tasavirtajännitehäviöanalyysi sisältää monimutkaisen johdotuksen ja piirilevyn tasomuotojen analyysin, ja sitä voidaan käyttää määrittämään, kuinka paljon jännitettä menetetään kuparin vastuksen vuoksi.

Näyttää "kuumien pisteiden" virrantiheys- ja lämpötilakaaviot PI/lämpösimulaatiossa

Irrotusanalyysi ohjaa tyypillisesti muutoksia PDN:ssä käytettyjen kondensaattorien arvoon, tyyppiin ja lukumäärään. Siksi on tarpeen sisällyttää kondensaattorimallin loisinduktanssi ja resistanssi.

Meluanalyysin tyyppi voi vaihdella. Ne voivat sisältää melua IC-virtanastoista, jotka etenevät piirilevyn ympärillä ja joita voidaan ohjata irrottamalla kondensaattoreita. Kohinaanalyysin avulla on mahdollista tutkia, miten kohina kytkeytyy reiästä toiseen, ja on mahdollista analysoida synkronista kytkentäkohinaa.