Integritas Daya (PI)

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

Tingkat integritas daya termasuk tingkat chip, tingkat kemasan chip, level papan sirkuit dan tingkat sistem. Di antara mereka, integritas daya di tingkat dewan 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 Rebound Ground (juga dikenal sebagai SSN Noise Switching SSN dan SSO switching sinkron SSO);

3, mengurangi gangguan elektromagnetik (EMI) dan mempertahankan kompatibilitas elektromagnetik (EMC): jaringan distribusi daya (PDN) adalah konduktor terbesar di papan sirkuit, sehingga juga antena termudah untuk mentransmisikan dan menerima kebisingan.

Masalah integritas daya

Masalah integritas catu daya terutama disebabkan oleh desain kapasitor decoupling yang tidak masuk akal, pengaruh serius sirkuit, segmentasi buruk dari beberapa bidang catu daya/darat, desain pembentukan yang tidak masuk akal dan arus yang tidak rata. Melalui simulasi integritas daya, masalah ini ditemukan, dan kemudian masalah integritas daya diselesaikan dengan metode berikut:

(1) Dengan menyesuaikan lebar garis laminasi PCB dan ketebalan lapisan dielektrik untuk memenuhi persyaratan impedansi karakteristik, menyesuaikan struktur laminasi untuk memenuhi prinsip jalur backflow pendek dari saluran sinyal, menyesuaikan catu daya/segmentasi bidang darat, menghindari fenomena segmentasi saluran sinyal 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 dengan kepadatan arus tinggi, sesuaikan posisi perangkat untuk membuat lulus arus melalui jalur yang lebih luas.

Analisis Integritas Daya

Dalam analisis integritas daya, jenis simulasi utama termasuk analisis drop tegangan DC, analisis decoupling dan analisis noise. Analisis penurunan tegangan DC mencakup analisis kabel kompleks dan bentuk bidang pada PCB dan dapat digunakan untuk menentukan berapa banyak tegangan yang akan hilang karena resistansi tembaga.

Menampilkan kerapatan arus dan grafik suhu "hot spot" dalam simulasi PI/ termal

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

Jenis analisis kebisingan dapat bervariasi. Mereka dapat memasukkan kebisingan dari pin daya IC yang merambat di sekitar papan sirkuit dan dapat dikontrol dengan kapasitor decoupling. Melalui analisis kebisingan, dimungkinkan untuk menyelidiki bagaimana kebisingan digabungkan dari satu lubang ke lubang lainnya, dan dimungkinkan untuk menganalisis noise switching sinkron.