Integriti kuasa (PI)
Kesepaduan Kuasa, dirujuk sebagai PI, adalah untuk mengesahkan sama ada voltan dan arus sumber dan destinasi Kuasa memenuhi keperluan. Integriti kuasa kekal sebagai salah satu cabaran terbesar dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi.
Tahap integriti kuasa termasuk tahap cip, tahap pembungkusan cip, tahap papan litar dan tahap sistem. Antaranya, integriti kuasa di peringkat papan litar harus memenuhi tiga keperluan berikut:
1. Jadikan riak voltan pada pin cip lebih kecil daripada spesifikasi (contohnya, ralat antara voltan dan 1V adalah kurang daripada +/ -50mv);
2. Kawal lantunan tanah (juga dikenali sebagai bunyi pensuisan segerak SSN dan keluaran pensuisan segerak SSO);
3, mengurangkan gangguan elektromagnet (EMI) dan mengekalkan keserasian elektromagnet (EMC): rangkaian pengagihan kuasa (PDN) adalah konduktor terbesar pada papan litar, jadi ia juga merupakan antena yang paling mudah untuk menghantar dan menerima bunyi.
Masalah integriti kuasa
Masalah integriti bekalan kuasa terutamanya disebabkan oleh reka bentuk kapasitor penyahgandingan yang tidak munasabah, pengaruh litar yang serius, pembahagian yang buruk bagi pelbagai bekalan kuasa/satah tanah, reka bentuk pembentukan yang tidak munasabah dan arus tidak sekata. Melalui simulasi integriti kuasa, masalah ini ditemui, dan kemudian masalah integriti kuasa diselesaikan dengan kaedah berikut:
(1) dengan melaraskan lebar garis laminasi PCB dan ketebalan lapisan dielektrik untuk memenuhi keperluan impedans ciri, melaraskan struktur laminasi untuk memenuhi prinsip laluan aliran balik pendek garis isyarat, melaraskan pembahagian satah bekalan kuasa/tanah, mengelakkan fenomena pembahagian rentang talian isyarat penting;
(2) analisis impedans kuasa telah dijalankan untuk bekalan kuasa yang digunakan pada PCB, dan kapasitor telah ditambah untuk mengawal bekalan kuasa di bawah impedans sasaran;
(3) di bahagian dengan ketumpatan arus yang tinggi, laraskan kedudukan peranti untuk membuat arus melalui laluan yang lebih luas.
Analisis integriti kuasa
Dalam analisis integriti kuasa, jenis simulasi utama termasuk analisis penurunan voltan dc, analisis penyahgandingan dan analisis hingar. Analisis kejatuhan voltan dc termasuk analisis pendawaian kompleks dan bentuk satah pada PCB dan boleh digunakan untuk menentukan berapa banyak voltan akan hilang akibat rintangan kuprum.
Memaparkan graf ketumpatan semasa dan suhu "titik panas" dalam simulasi bersama PI/ terma
Analisis penyahgandingan biasanya memacu perubahan dalam nilai, jenis dan bilangan kapasitor yang digunakan dalam PDN. Oleh itu, adalah perlu untuk memasukkan kearuhan parasit dan rintangan model kapasitor.
Jenis analisis hingar mungkin berbeza-beza. Ia boleh memasukkan bunyi daripada pin kuasa IC yang merambat di sekeliling papan litar dan boleh dikawal oleh kapasitor penyahgandingan. Melalui analisis hingar, adalah mungkin untuk menyiasat bagaimana hingar digandingkan dari satu lubang ke lubang yang lain, dan adalah mungkin untuk menganalisis hingar pensuisan segerak.