Integritatea puterii (PI)

Integralitatea puterii, denumită PI, este de a confirma dacă tensiunea și curentul sursei și destinației de alimentare îndeplinesc cerințele. Integritatea puterii rămâne una dintre cele mai mari provocări în proiectarea PCB-urilor de mare viteză.

Nivelul de integritate a puterii include nivelul de cip, nivelul de ambalare a cipului, nivelul plăcii de circuite și nivelul sistemului. Printre acestea, integritatea puterii la nivelul plăcii de circuite trebuie să îndeplinească următoarele trei cerințe:

1. Faceți ondularea tensiunii la pinul cipului mai mică decât specificația (de exemplu, eroarea dintre tensiune și 1V este mai mică de +/-50mv);

2. Controlați reboundul la sol (cunoscut și sub denumirea de zgomot de comutare sincron SSN și SSO de ieșire de comutare sincronă);

3, reduce interferența electromagnetică (EMI) și menține compatibilitatea electromagnetică (EMC): rețeaua de distribuție a energiei (PDN) este cel mai mare conductor de pe placa de circuit, deci este și cea mai ușoară antenă de transmis și recepționat zgomot.

Problemă de integritate a puterii

Problema integrității sursei de alimentare este cauzată în principal de proiectarea nerezonabilă a condensatorului de decuplare, influența gravă a circuitului, segmentarea proastă a sursei de alimentare multiple/planul de masă, proiectarea nerezonabilă a formării și curentul neuniform. Prin simularea integrității puterii, aceste probleme au fost găsite, iar apoi problemele de integritate a puterii au fost rezolvate prin următoarele metode:

(1) prin ajustarea lățimii liniei de laminare PCB și a grosimii stratului dielectric pentru a îndeplini cerințele de impedanță caracteristică, ajustând structura de laminare pentru a îndeplini principiul căii scurte de retur a liniei de semnal, ajustând segmentarea sursei de alimentare/planul de masă, evitarea fenomenului de segmentare importantă a liniilor de semnal;

(2) analiza impedanței de putere a fost efectuată pentru sursa de alimentare utilizată pe PCB, iar condensatorul a fost adăugat pentru a controla sursa de alimentare sub impedanța țintă;

(3) în partea cu densitate mare de curent, reglați poziția dispozitivului pentru a face curentul să treacă printr-o cale mai largă.

Analiza integrității puterii

În analiza integrității puterii, principalele tipuri de simulare includ analiza căderii de tensiune în curent continuu, analiza decuplării și analiza zgomotului. Analiza căderii de tensiune DC include analiza cablajelor complexe și a formelor plane de pe PCB și poate fi utilizată pentru a determina cât de multă tensiune se va pierde din cauza rezistenței cuprului.

Afișează graficele de densitate curentă și temperatură ale „punctelor fierbinți” în co-simularea PI/termă

Analiza decuplării conduce de obicei la modificări ale valorii, tipului și numărului de condensatori utilizați în PDN. Prin urmare, este necesar să se includă inductanța parazită și rezistența modelului de condensator.

Tipul de analiză a zgomotului poate varia. Ele pot include zgomot de la pinii de alimentare IC care se propagă în jurul plăcii de circuit și pot fi controlate prin decuplarea condensatoarelor. Prin analiza zgomotului, este posibil să se investigheze modul în care zgomotul este cuplat de la o gaură la alta și este posibil să se analizeze zgomotul de comutare sincronă.