Strømintegritet (PI)

Power Integrality, referert til som PI, er å bekrefte om spenningen og strømmen til strømkilden og destinasjonen oppfyller kravene. Strømintegritet er fortsatt en av de største utfordringene i høyhastighets PCB-design.

Nivået på strømintegritet inkluderer brikkenivå, brikkepakkenivå, kretskortnivå og systemnivå. Blant dem bør strømintegriteten på kretskortnivå oppfylle følgende tre krav:

1. Gjør spenningsrippelen ved chippinnen mindre enn spesifikasjonen (for eksempel er feilen mellom spenning og 1V mindre enn +/ -50mv);

2. Kontroll jordrebound (også kjent som synkron svitsjingsstøy SSN og synkron svitsjeutgang SSO);

3, reduser elektromagnetisk interferens (EMI) og opprettholde elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): kraftfordelingsnettverk (PDN) er den største lederen på kretskortet, så det er også den enkleste antennen å sende og motta støy.

Strømintegritetsproblem

Problemet med strømforsyningens integritet er hovedsakelig forårsaket av den urimelige utformingen av avkoblingskondensatoren, den alvorlige påvirkningen av kretsen, den dårlige segmenteringen av flere strømforsyninger/jordplan, den urimelige utformingen av formasjonen og den ujevne strømmen. Gjennom strømintegritetssimulering ble disse problemene funnet, og deretter ble strømintegritetsproblemene løst ved hjelp av følgende metoder:

(1) ved å justere bredden på PCB-lamineringslinjen og tykkelsen på det dielektriske laget for å møte kravene til karakteristisk impedans, justere lamineringsstrukturen for å møte prinsippet om kort tilbakestrømningsbane for signallinjen, justere strømforsyningen / jordplanssegmenteringen, unngå fenomenet med viktig signallinjespennsegmentering;

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

(3) i delen med høy strømtetthet, juster posisjonen til enheten for å få strømmen til å gå gjennom en bredere bane.

Kraftintegritetsanalyse

I effektintegritetsanalyse inkluderer hovedsimuleringstypene DC spenningsfallanalyse, avkoblingsanalyse og støyanalyse. DC spenningsfallanalyse inkluderer analyse av komplekse ledninger og plane former på PCB og kan brukes til å bestemme hvor mye spenning som vil gå tapt på grunn av motstanden til kobberet.

Viser strømtetthet og temperaturgrafer for "hot spots" i PI/termisk ko-simulering

Frakoblingsanalyse driver vanligvis endringer i verdien, typen og antall kondensatorer som brukes i PDN. Derfor er det nødvendig å inkludere parasittisk induktans og motstand til kondensatormodellen.

Typen støyanalyse kan variere. De kan inkludere støy fra IC-strømpinner som forplanter seg rundt kretskortet og kan kontrolleres ved å frakoble 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.