Stroomintegriteit (PI)

Power Integrality, ook wel PI genoemd, is bedoeld om te bevestigen of de spanning en stroom van de stroombron en bestemming aan de vereisten voldoen. Stroomintegriteit blijft een van de grootste uitdagingen bij het ontwerpen van snelle PCB's.

Het niveau van energie-integriteit omvat chipniveau, chipverpakkingsniveau, printplaatniveau en systeemniveau. Onder hen moet de stroomintegriteit op printplaatniveau aan de volgende drie vereisten voldoen:

1. Maak de spanningsrimpel op de chippin kleiner dan de specificatie (de fout tussen spanning en 1V is bijvoorbeeld minder dan +/-50 mv);

2. Controle van de grondrebound (ook bekend als synchrone schakelruis SSN en synchrone schakeluitgang SSO);

3, elektromagnetische interferentie (EMI) verminderen en elektromagnetische compatibiliteit (EMC) behouden: het stroomdistributienetwerk (PDN) is de grootste geleider op de printplaat, dus het is ook de gemakkelijkste antenne om ruis te verzenden en te ontvangen.

Probleem met stroomintegriteit

Het probleem met de integriteit van de voeding wordt voornamelijk veroorzaakt door het onredelijke ontwerp van de ontkoppelcondensator, de ernstige invloed van het circuit, de slechte segmentatie van meerdere voedingen/grondvlak, het onredelijke ontwerp van de formatie en de ongelijkmatige stroom. Door middel van vermogensintegriteitssimulatie werden deze problemen gevonden, en vervolgens werden de vermogensintegriteitsproblemen opgelost door de volgende methoden:

(1) door de breedte van de PCB-lamineerlijn en de dikte van de diëlektrische laag aan te passen om te voldoen aan de vereisten van karakteristieke impedantie, de lamineerstructuur aan te passen om te voldoen aan het principe van het korte terugstroompad van de signaallijn, de voeding / aardvlaksegmentatie aan te passen, het vermijden van het fenomeen van belangrijke segmentatie van de signaallijnoverspanning;

(2) Er werd een stroomimpedantieanalyse uitgevoerd voor de voeding die op de PCB werd gebruikt, en de condensator werd toegevoegd om de voeding onder de doelimpedantie te regelen;

(3) Pas in het gedeelte met een hoge stroomdichtheid de positie van het apparaat aan om de stroom door een breder pad te laten gaan.

Analyse van de stroomintegriteit

Bij de analyse van de vermogensintegriteit omvatten de belangrijkste simulatietypen analyse van gelijkspanningsval, ontkoppelingsanalyse en ruisanalyse. De DC-spanningsvalanalyse omvat analyse van complexe bedrading en vlakke vormen op de PCB en kan worden gebruikt om te bepalen hoeveel spanning verloren gaat als gevolg van de weerstand van het koper.

Toont de huidige dichtheid en temperatuurgrafieken van “hotspots” in PI/thermische co-simulatie

Ontkoppelingsanalyse zorgt doorgaans voor veranderingen in de waarde, het type en het aantal condensatoren dat in de PDN wordt gebruikt. Daarom is het noodzakelijk om parasitaire inductie en weerstand van het condensatormodel op te nemen.

Het type geluidsanalyse kan variëren. Ze kunnen ruis bevatten van IC-voedingspinnen die zich rond de printplaat voortplanten en kunnen worden geregeld door ontkoppelcondensatoren. Door middel van ruisanalyse is het mogelijk om te onderzoeken hoe de ruis van het ene gat naar het andere wordt gekoppeld, en is het mogelijk om de synchrone schakelruis te analyseren.