Integritas daya (PI)

Integritas Daya, disebut sebagai PI, adalah untuk memastikan apakah tegangan dan arus sumber dan tujuan Daya memenuhi persyaratan. Integritas daya tetap menjadi salah satu tantangan terbesar dalam desain PCB berkecepatan tinggi.

Tingkat integritas daya meliputi tingkat chip, tingkat pengemasan chip, tingkat papan sirkuit, dan tingkat sistem. Diantaranya, integritas daya pada tingkat papan sirkuit harus memenuhi tiga persyaratan berikut:

1. Buat riak tegangan pada pin chip lebih kecil dari spesifikasi (misalnya, kesalahan antara tegangan dan 1V kurang dari +/ -50mv);

2. Kontrol ground rebound (juga dikenal sebagai SSN kebisingan peralihan sinkron dan SSO keluaran peralihan sinkron);

3, mengurangi interferensi elektromagnetik (EMI) dan menjaga kompatibilitas elektromagnetik (EMC): jaringan distribusi daya (PDN) adalah konduktor terbesar di papan sirkuit, sehingga juga merupakan antena yang paling mudah untuk mengirim dan menerima kebisingan.

Masalah integritas kekuasaan

Masalah integritas catu daya terutama disebabkan oleh desain kapasitor decoupling yang tidak masuk akal, pengaruh sirkuit yang serius, segmentasi beberapa catu daya/bidang tanah yang buruk, desain formasi yang tidak masuk akal, dan arus yang tidak merata. Melalui simulasi integritas daya ditemukan permasalahan-permasalahan tersebut, kemudian permasalahan integritas daya tersebut diselesaikan dengan cara sebagai berikut:

(1) dengan menyesuaikan lebar garis laminasi PCB dan ketebalan lapisan dielektrik untuk memenuhi persyaratan impedansi karakteristik, menyesuaikan struktur laminasi untuk memenuhi prinsip jalur arus balik pendek garis sinyal, menyesuaikan segmentasi catu daya/bidang tanah, menghindari fenomena segmentasi rentang garis sinyal yang penting;

(2) analisis impedansi daya dilakukan untuk catu daya yang digunakan pada PCB, dan kapasitor ditambahkan untuk mengontrol catu daya di bawah impedansi target;

(3) pada bagian yang rapat arusnya tinggi, sesuaikan posisi alat agar arus melewati jalur yang lebih lebar.

Analisis integritas kekuasaan

Dalam analisis integritas daya, jenis simulasi utama meliputi analisis penurunan tegangan dc, analisis decoupling, dan analisis kebisingan. Analisis jatuh tegangan DC meliputi analisis pengkabelan kompleks dan bentuk bidang pada PCB dan dapat digunakan untuk menentukan seberapa besar tegangan yang akan hilang akibat hambatan tembaga.

Menampilkan grafik kepadatan arus dan suhu “hot spot” dalam PI/simulasi termal

Analisis decoupling biasanya mendorong perubahan nilai, jenis, dan jumlah kapasitor yang digunakan dalam PDN. Oleh karena itu, perlu untuk memasukkan induktansi parasit dan resistansi model kapasitor.

Jenis analisis kebisingan mungkin berbeda-beda. Mereka dapat mencakup kebisingan dari pin daya IC yang merambat di sekitar papan sirkuit dan dapat dikontrol dengan melepaskan kapasitor. Melalui analisis kebisingan, dimungkinkan untuk menyelidiki bagaimana kebisingan digabungkan dari satu lubang ke lubang lainnya, dan dimungkinkan untuk menganalisis kebisingan peralihan sinkron.