Power Integrity (PI)

Kraftintegralitet, referert til som PI, er å bekrefte om spenningen og strømmen til strømkilde og destinasjon oppfyller kravene. Power Integrity er fortsatt en av de største utfordringene innen høyhastighets PCB-design.

Nivået på kraftintegritet inkluderer chip -nivå, chip -emballasjivå, kretskortnivå og systemnivå. Blant dem bør strømintegriteten på kretskortnivå oppfylle følgende tre krav:

1. Lag spenningsropten ved chip -pinnen mindre enn spesifikasjonen (for eksempel er feilen mellom spenning og 1V mindre enn +/ -50mV);

2. Kontroll bakken rebound (også kjent som synkron koblingsstøy SSN og synkron koblingsutgang SSO);

3, Reduser elektromagnetisk interferens (EMI) og vedlikehold elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): Power Distribution Network (PDN) er den største lederen på kretskortet, så det er også den enkleste antennen å overføre og motta støy.

Power Integrity Problem

Problemet med strømforsyningsintegritet er hovedsakelig forårsaket av den urimelige utformingen av avkoblingskondensator, den alvorlige påvirkningen av krets, den dårlige segmenteringen av multippel strømforsyning/bakkeplan, den urimelige utformingen av dannelse og den ujevne strømmen. Gjennom simulering av kraftintegritet ble disse problemene funnet, og deretter ble kraftintegritetsproblemene løst ved følgende metoder:

(1) Ved å justere bredden på PCB -lamineringslinje og tykkelsen på dielektrisk lag for å oppfylle kravene til karakteristisk impedans, justere lamineringsstrukturen for å oppfylle prinsippet om kort tilbakestrømningssti til signallinjen, justere strømforsyning/bakkeplan -segmentering, unngå fenomenet for viktig signallinjespennsegmentering;

(2) Kraftimpedansanalyse ble utført for strømforsyningen som ble brukt på PCB, og kondensatoren ble lagt til for å kontrollere strømforsyningen under målimpedansen;

(3) I den delen med høy strømtetthet, juster du plasseringen av enheten for å gjøre strømmen gjennom en bredere bane.

Power Integrity Analyse

I kraftintegritetsanalyse inkluderer de viktigste simuleringstypene DC -spenningsfallanalyse, avkoblingsanalyse og støyanalyse. DC -spenningsfallsanalyse inkluderer analyse av komplekse ledninger og planformer på PCB og kan brukes til å bestemme hvor mye spenning som vil gå tapt på grunn av kobberens motstand.

Viser strømtetthet og temperaturgrafer av “hot spots” i PI/ termisk samsimulering

Avkoblingsanalyse driver typisk endringer i verdien, typen og antall kondensatorer som brukes i PDN. Derfor er det nødvendig å inkludere parasittisk induktans og motstand av kondensatormodellen.

Type støyanalyse kan variere. De kan inkludere støy fra IC -kraftpinner som formerer seg rundt kretskortet og kan kontrolleres ved å koble fra kondensatorer. Gjennom støyanalyse er det mulig å undersøke hvordan støyen er koblet fra et hull til et annet, og det er mulig å analysere den synkrone koblingsstøyen.