Integridade de energia (PI)

A integralidade de energia, conhecida como PI, é confirmar se a tensão e a corrente da fonte de energia e do destino atendem aos requisitos. A integridade de energia continua sendo um dos maiores desafios no design de PCB de alta velocidade.

O nível de integridade de energia inclui nível de chip, nível de embalagem de chip, nível da placa de circuito e nível de sistema. Entre eles, a integridade do poder no nível da placa de circuito deve atender aos três requisitos a seguir:

1. Faça a ondulação da tensão no pino de chip menor que a especificação (por exemplo, o erro entre tensão e 1V é menor que +/ -50mv);

2. Recosto de controle do solo (também conhecido como ruído de comutação síncrona SSN e saída síncrona de comutação);

3, reduza a interferência eletromagnética (EMI) e mantenha a compatibilidade eletromagnética (EMC): a rede de distribuição de energia (PDN) é o maior condutor da placa de circuito, por isso é também a antena mais fácil de transmitir e receber ruído.

Problema de integridade de energia

O problema da integridade da fonte de alimentação é causado principalmente pelo design irracional do capacitor de desacoplamento, pela influência séria do circuito, pela má segmentação de múltiplas fonte de alimentação/plano de aterramento, o design irracional da formação e a corrente desigual. Através da simulação de integridade do poder, esses problemas foram encontrados e, em seguida, os problemas de integridade do poder foram resolvidos pelos seguintes métodos:

(1) Ajustando a largura da linha de laminação por PCB e a espessura da camada dielétrica para atender aos requisitos de impedância característica, ajustando a estrutura de laminação para atender ao princípio do caminho de refluxo curto da linha de sinal, ajustando a fonte de alimentação/segmentação do plano de aterramento, evitando o fenômeno da importante segmentação do espaço de sinal;

(2) a análise de impedância de energia foi realizada para a fonte de alimentação usada no PCB, e o capacitor foi adicionado para controlar a fonte de alimentação abaixo da impedância alvo;

(3) Na peça com alta densidade de corrente, ajuste a posição do dispositivo para fazer com que a corrente passe por um caminho mais amplo.

Análise de integridade de energia

Na análise de integridade de energia, os principais tipos de simulação incluem análise de queda de tensão CC, análise de desacoplamento e análise de ruído. A análise por queda de tensão CC inclui a análise de fiação complexa e formas planas no PCB e pode ser usado para determinar quanta tensão será perdida devido à resistência do cobre.

Exibe a densidade de corrente e os gráficos de temperatura de "pontos quentes" em PI/ co-simulação térmica

A análise de desacoplamento normalmente gera alterações no valor, tipo e número de capacitores usados ​​no PDN. Portanto, é necessário incluir indutância parasitária e resistência do modelo do capacitor.

O tipo de análise de ruído pode variar. Eles podem incluir ruído dos pinos de energia IC que se propagam ao redor da placa de circuito e podem ser controlados por desacoplar capacitores. Através da análise de ruído, é possível investigar como o ruído é acoplado de um orifício para outro e é possível analisar o ruído de comutação síncrona.