Қуат тұтастығы (PI)
PI деп аталатын қуат тұтастығы қуат көзінің және тағайындалған жердің кернеуі мен тогы талаптарға сәйкес келетінін растау болып табылады. Қуат тұтастығы жоғары жылдамдықты ПХД дизайнындағы ең үлкен қиындықтардың бірі болып қала береді.
Қуат тұтастығының деңгейіне чип деңгейін, чипті орау деңгейін, схема деңгейін және жүйе деңгейін қамтиды. Олардың ішінде плата деңгейіндегі қуат тұтастығы келесі үш талапқа сай болуы керек:
1. Чип түйреуішіндегі кернеу толқынын спецификациядан кішірек етіңіз (мысалы, кернеу мен 1В арасындағы қате +/ -50мв аз);
2. Басқарудың жердегі кері шығуы (сонымен қатар SSN синхронды коммутация шуы және синхронды коммутациялық шығыс SSO ретінде белгілі);
3, электромагниттік кедергіні (EMI) азайтыңыз және электромагниттік үйлесімділікті (EMC) сақтаңыз: қуат тарату желісі (PDN) схемадағы ең үлкен өткізгіш болып табылады, сондықтан ол шуды жіберу және қабылдау үшін ең оңай антенна болып табылады.
Қуат тұтастығы мәселесі
Қуат көзінің тұтастығы мәселесі негізінен ажырату конденсаторының негізсіз дизайнымен, тізбектің елеулі әсерінен, бірнеше қоректендіру көзі/жер жазықтығының нашар сегментациясынан, негізсіз қабат конструкциясынан және біркелкі емес токтан туындайды. Қуат тұтастығын модельдеу арқылы бұл мәселелер табылды, содан кейін қуат тұтастығы мәселелері келесі әдістермен шешілді:
(1) ПХД ламинация сызығының енін және диэлектрлік қабаттың қалыңдығын сипаттамалық кедергі талаптарына сәйкес келтіру арқылы, ламинация құрылымын сигнал сызығының қысқа кері ағыны принципін қанағаттандыру үшін реттеу, қуат көзін/жер жазықтығының сегментациясын реттеу, маңызды сигнал желісін сегменттеу құбылысын болдырмау;
(2) ПХД-да қолданылатын қуат көзі үшін қуат кедергісін талдау жүргізілді және мақсатты кедергіден төмен қуат көзін басқару үшін конденсатор қосылды;
(3) ток тығыздығы жоғары бөлікте токтың кеңірек жолдан өтуі үшін құрылғының орнын реттеңіз.
Қуат тұтастығын талдау
Қуат тұтастығын талдауда симуляцияның негізгі түрлеріне тұрақты ток кернеуінің төмендеуін талдау, ажырату талдауы және шуды талдау кіреді. Тұрақты ток кернеуінің төмендеуі талдауы ПХД-дағы күрделі сымдар мен жазықтық пішіндерді талдауды қамтиды және мыстың кедергісіне байланысты қанша кернеу жоғалатынын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін.
PI/термиялық ко-симуляцияда «ыстық нүктелердің» ағымдағы тығыздығы мен температуралық графиктерін көрсетеді
Ажырату талдауы әдетте PDN-де қолданылатын конденсаторлардың мәніндегі, түрі мен санындағы өзгерістерді басқарады. Сондықтан конденсатор моделінің паразиттік индуктивтілігі мен кедергісін қосу қажет.
Шуды талдау түрі әртүрлі болуы мүмкін. Олар схемалық платаның айналасында таралатын және конденсаторларды ажырату арқылы басқарылатын IC қуат түйреуіштерінен шыққан шуды қамтуы мүмкін. Шуды талдау арқылы шудың бір тесіктен екіншісіне қалай қосылатынын зерттеуге болады және синхронды ауысу шуды талдауға болады.