Power Integrity (PI)

L'integalità di potenza, indicata come PI, è di confermare se la tensione e la corrente della fonte di alimentazione e della destinazione soddisfano i requisiti. L'integrità della potenza rimane una delle maggiori sfide nella progettazione di PCB ad alta velocità.

Il livello di integrità della potenza comprende il livello di chip, il livello di imballaggio dei chip, il livello di circuito e il livello di sistema. Tra questi, l'integrità dell'alimentazione a livello di scheda del circuito dovrebbe soddisfare i seguenti tre requisiti:

1. Rendi l'increspatura della tensione sul perno del chip inferiore alla specifica (ad esempio, l'errore tra tensione e 1 V è inferiore a +/ -50mv);

2. Controllo rimbalzo del terreno (noto anche come rumore di commutazione sincrono SSN e uscita di commutazione sincrona SSO);

3, Ridurre l'interferenza elettromagnetica (EMI) e mantenere la compatibilità elettromagnetica (EMC): la rete di distribuzione di potenza (PDN) è il più grande conduttore del circuito, quindi è anche l'antenna più semplice da trasmettere e ricevere rumore.

Problema di integrità della potenza

Il problema dell'integrità dell'alimentazione è causata principalmente dalla progettazione irragionevole del condensatore di disaccoppiamento, dalla grave influenza del circuito, dalla cattiva segmentazione di più alimentazione/piano di terra, dalla progettazione irragionevole della formazione e dalla corrente irregolare. Attraverso la simulazione di integrità della potenza, questi problemi sono stati riscontrati e quindi i problemi di integrità della potenza sono stati risolti con i seguenti metodi:

(1) Regolando la larghezza della linea di laminazione PCB e lo spessore dello strato dielettrico per soddisfare i requisiti di impedenza caratteristica, regolando la struttura della laminazione per soddisfare il principio del percorso di riflusso breve della linea del segnale, regolare la segmentazione dell'alimentazione/piano di terra, evitando il fenomeno della segmentazione della linea del segnale importante;

(2) l'analisi dell'impedenza di potenza è stata condotta per l'alimentazione utilizzata sul PCB e il condensatore è stato aggiunto per controllare l'alimentazione al di sotto dell'impedenza target;

(3) Nella parte con alta densità di corrente, regolare la posizione del dispositivo per far passare la corrente attraverso un percorso più ampio.

Analisi di integrità della potenza

Nell'analisi dell'integrità della potenza, i principali tipi di simulazione includono l'analisi della caduta di tensione CC, l'analisi del disaccoppiamento e l'analisi del rumore. L'analisi della caduta di tensione CC include l'analisi di cablaggio complesso e forme piane sul PCB e può essere utilizzata per determinare la quantità di tensione perduta a causa della resistenza del rame.

Visualizza la densità di corrente e i grafici di temperatura di "hot spot" in co-simulazione PI/ termica

L'analisi di disaccoppiamento in genere guida le variazioni del valore, del tipo e del numero di condensatori utilizzati nel PDN. Pertanto, è necessario includere l'induttanza parassita e la resistenza del modello di condensatore.

Il tipo di analisi del rumore può variare. Possono includere il rumore dai perni di alimentazione IC che si propagano attorno al circuito e possono essere controllati dai condensatori di disaccoppiamento. Attraverso l'analisi del rumore, è possibile studiare come il rumore è accoppiato da un foro all'altro ed è possibile analizzare il rumore di commutazione sincrono.