पॉवर इंटिग्रिटी (PI)

पॉवर इंटिग्रॅलिटी, ज्याला PI म्हणून संबोधले जाते, हे पॉवर स्त्रोत आणि गंतव्यस्थानाचे व्होल्टेज आणि करंट आवश्यकता पूर्ण करतात की नाही याची पुष्टी करणे आहे. हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनमध्ये पॉवर इंटिग्रिटी हे सर्वात मोठे आव्हान आहे.

पॉवर अखंडतेच्या पातळीमध्ये चिप पातळी, चिप पॅकेजिंग पातळी, सर्किट बोर्ड पातळी आणि सिस्टम पातळी समाविष्ट असते. त्यापैकी, सर्किट बोर्ड स्तरावरील पॉवर अखंडतेने खालील तीन आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत:

1. चिप पिनवर व्होल्टेज रिपल स्पेसिफिकेशनपेक्षा लहान करा (उदाहरणार्थ, व्होल्टेज आणि 1V मधील त्रुटी +/ -50mv पेक्षा कमी आहे);

2. ग्राउंड रीबाउंड नियंत्रित करा (याला सिंक्रोनस स्विचिंग नॉइज एसएसएन आणि सिंक्रोनस स्विचिंग आउटपुट एसएसओ असेही म्हणतात);

3, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंटरफेरन्स (EMI) कमी करा आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपॅटिबिलिटी (EMC) राखा : पॉवर डिस्ट्रिब्युशन नेटवर्क (PDN) हे सर्किट बोर्डवरील सर्वात मोठे कंडक्टर आहे, म्हणून तो आवाज प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी सर्वात सोपा अँटेना देखील आहे.

पॉवर अखंडतेची समस्या

पॉवर सप्लाय इंटिग्रिटी समस्या मुख्यतः डिकपलिंग कॅपेसिटरची अवास्तव रचना, सर्किटचा गंभीर प्रभाव, मल्टीपल पॉवर सप्लाय/ग्राउंड प्लेनचे खराब विभाजन, निर्मितीची अवास्तव रचना आणि असमान प्रवाह यामुळे होते. पॉवर इंटिग्रिटी सिम्युलेशनद्वारे, या समस्या आढळल्या आणि नंतर पॉवर इंटिग्रिटी समस्या खालील पद्धतींनी सोडवल्या गेल्या:

(1) वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पीसीबी लॅमिनेशन लाइनची रुंदी आणि डायलेक्ट्रिक लेयरची जाडी समायोजित करून, सिग्नल लाइनच्या शॉर्ट बॅकफ्लो मार्गाच्या तत्त्वाची पूर्तता करण्यासाठी लॅमिनेशन संरचना समायोजित करून, वीज पुरवठा/ग्राउंड प्लेन सेगमेंटेशन समायोजित करून, महत्त्वपूर्ण सिग्नल लाइन स्पॅन सेगमेंटेशनची घटना टाळणे;

(2) PCB वर वापरल्या जाणाऱ्या वीज पुरवठ्यासाठी पॉवर प्रतिबाधा विश्लेषण आयोजित केले गेले आणि लक्ष्य प्रतिबाधाच्या खाली वीज पुरवठा नियंत्रित करण्यासाठी कॅपेसिटर जोडले गेले;

(३) उच्च प्रवाह घनता असलेल्या भागामध्ये, विद्युत् प्रवाह विस्तीर्ण मार्गाने जाण्यासाठी डिव्हाइसची स्थिती समायोजित करा.

पॉवर अखंडता विश्लेषण

पॉवर इंटिग्रिटी विश्लेषणामध्ये, मुख्य सिम्युलेशन प्रकारांमध्ये डीसी व्होल्टेज ड्रॉप विश्लेषण, डीकपलिंग विश्लेषण आणि आवाज विश्लेषण समाविष्ट आहे. डीसी व्होल्टेज ड्रॉप विश्लेषणामध्ये पीसीबीवरील जटिल वायरिंग आणि विमानाच्या आकारांचे विश्लेषण समाविष्ट आहे आणि तांब्याच्या प्रतिकारामुळे किती व्होल्टेज नष्ट होईल हे निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

पीआय/ थर्मल को-सिम्युलेशनमध्ये "हॉट स्पॉट्स" चे वर्तमान घनता आणि तापमान आलेख प्रदर्शित करते

डीकपलिंग विश्लेषण सामान्यत: PDN मध्ये वापरल्या जाणाऱ्या कॅपेसिटरचे मूल्य, प्रकार आणि संख्या यामध्ये बदल घडवून आणते. म्हणून, कॅपेसिटर मॉडेलचे परजीवी इंडक्टन्स आणि प्रतिरोध समाविष्ट करणे आवश्यक आहे.

आवाज विश्लेषणाचा प्रकार भिन्न असू शकतो. त्यामध्ये सर्किट बोर्डाभोवती पसरणाऱ्या IC पॉवर पिनचा आवाज समाविष्ट असू शकतो आणि कॅपेसिटर डिकपलिंगद्वारे नियंत्रित केला जाऊ शकतो. ध्वनी विश्लेषणाद्वारे, एका छिद्रातून दुसऱ्या छिद्रात आवाज कसा जोडला जातो हे तपासणे शक्य आहे आणि सिंक्रोनस स्विचिंग आवाजाचे विश्लेषण करणे शक्य आहे.