पावर अखंडता (पीआई)

पावर इंटीग्रलिटी, जिसे पीआई कहा जाता है, यह पुष्टि करने के लिए है कि पावर स्रोत और गंतव्य का वोल्टेज और करंट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं या नहीं। हाई-स्पीड पीसीबी डिज़ाइन में पावर अखंडता सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक बनी हुई है।

पावर अखंडता के स्तर में चिप स्तर, चिप पैकेजिंग स्तर, सर्किट बोर्ड स्तर और सिस्टम स्तर शामिल हैं। उनमें से, सर्किट बोर्ड स्तर पर बिजली अखंडता को निम्नलिखित तीन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:

1. चिप पिन पर वोल्टेज तरंग को विनिर्देशन से छोटा बनाएं (उदाहरण के लिए, वोल्टेज और 1V के बीच त्रुटि +/-50mv से कम है);

2. ग्राउंड रिबाउंड को नियंत्रित करें (जिसे सिंक्रोनस स्विचिंग शोर एसएसएन और सिंक्रोनस स्विचिंग आउटपुट एसएसओ के रूप में भी जाना जाता है);

3, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करें और विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) बनाए रखें: बिजली वितरण नेटवर्क (पीडीएन) सर्किट बोर्ड पर सबसे बड़ा कंडक्टर है, इसलिए यह शोर संचारित करने और प्राप्त करने के लिए सबसे आसान एंटीना भी है।

पावर अखंडता समस्या

बिजली आपूर्ति अखंडता समस्या मुख्य रूप से डिकॉउलिंग कैपेसिटर के अनुचित डिजाइन, सर्किट के गंभीर प्रभाव, एकाधिक बिजली आपूर्ति/ग्राउंड प्लेन के खराब विभाजन, गठन के अनुचित डिजाइन और असमान वर्तमान के कारण होती है। पावर इंटीग्रिटी सिमुलेशन के माध्यम से, इन समस्याओं का पता लगाया गया, और फिर पावर इंटीग्रिटी समस्याओं को निम्नलिखित तरीकों से हल किया गया:

(1) विशेषता प्रतिबाधा की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पीसीबी लेमिनेशन लाइन की चौड़ाई और ढांकता हुआ परत की मोटाई को समायोजित करके, सिग्नल लाइन के शॉर्ट बैकफ्लो पथ के सिद्धांत को पूरा करने के लिए लेमिनेशन संरचना को समायोजित करके, बिजली की आपूर्ति / ग्राउंड प्लेन विभाजन को समायोजित करके, महत्वपूर्ण सिग्नल लाइन स्पैन विभाजन की घटना से बचना;

(2) पीसीबी पर उपयोग की जाने वाली बिजली आपूर्ति के लिए बिजली प्रतिबाधा विश्लेषण आयोजित किया गया था, और लक्ष्य प्रतिबाधा के नीचे बिजली की आपूर्ति को नियंत्रित करने के लिए संधारित्र जोड़ा गया था;

(3) उच्च धारा घनत्व वाले हिस्से में, धारा को व्यापक पथ से गुजारने के लिए उपकरण की स्थिति को समायोजित करें।

शक्ति अखंडता विश्लेषण

बिजली अखंडता विश्लेषण में, मुख्य सिमुलेशन प्रकारों में डीसी वोल्टेज ड्रॉप विश्लेषण, डिकॉउलिंग विश्लेषण और शोर विश्लेषण शामिल हैं। डीसी वोल्टेज ड्रॉप विश्लेषण में पीसीबी पर जटिल तारों और विमान आकृतियों का विश्लेषण शामिल है और इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि तांबे के प्रतिरोध के कारण कितना वोल्टेज खो जाएगा।

पीआई/थर्मल सह-सिमुलेशन में "हॉट स्पॉट" के वर्तमान घनत्व और तापमान ग्राफ़ प्रदर्शित करता है

डिकॉउलिंग विश्लेषण आम तौर पर पीडीएन में उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर के मूल्य, प्रकार और संख्या में परिवर्तन लाता है। इसलिए, कैपेसिटर मॉडल के परजीवी अधिष्ठापन और प्रतिरोध को शामिल करना आवश्यक है।

शोर विश्लेषण का प्रकार भिन्न हो सकता है। उनमें आईसी पावर पिन से शोर शामिल हो सकता है जो सर्किट बोर्ड के चारों ओर फैलता है और डिकूपिंग कैपेसिटर द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। शोर विश्लेषण के माध्यम से, यह जांचना संभव है कि शोर एक छेद से दूसरे छेद में कैसे जुड़ा है, और सिंक्रोनस स्विचिंग शोर का विश्लेषण करना संभव है।