Integrita výkonu (PI)

Integrita výkonu, označovaná ako PI, je potvrdiť, či napätie a prúd zdroja energie a cieľa spĺňajú požiadavky. Integrita výkonu zostáva jednou z najväčších výziev pri vysokorýchlostnom dizajne PCB.

Úroveň integrity energie zahŕňa úroveň čipu, úroveň obalu čipov, úroveň dosky obvodov a úroveň systému. Medzi nimi by sa integrita výkonu na úrovni dosky obvodu mala spĺňať tieto tri požiadavky:

1. Urobte zvlnenie napätia pri čipovom kolíku menšie ako špecifikácia (napríklad chyba medzi napätím a 1V je menšia ako +/ -50mV);

2. Ovládanie zemepisu (známe tiež ako synchrónny spínací hluk SSN a synchrónny vypínajúci výstup SSO);

3, Znížte elektromagnetické interferencie (EMI) a udržiavajte elektromagnetickú kompatibilitu (EMC): Distribučná sieť výkonu (PDN) je najväčším vodičom na doske obvodu, takže je tiež najjednoduchšou anténou na prenos a prijímanie šumu.

Problém integrity energie

Problém integrity napájania je spôsobený hlavne neprimeraným návrhom oddelenia kondenzátora, vážnym vplyvom obvodu, zlou segmentáciou viacerých napájacích zdrojov/pozemnej roviny, neprimeraným návrhom formácie a nerovnomerným prúdom. Prostredníctvom simulácie integrity energie sa tieto problémy našli a potom sa problémy s integritou energie vyriešili týmito metódami:

(1) Upravením šírky laminácie PCB a hrúbky dielektrickej vrstvy tak, aby splnili požiadavky charakteristickej impedancie, upravením laminačnej štruktúry tak, aby spĺňala princíp krátkeho spätného toku signálnej línie, čím upravuje segmentáciu napájania/pozemnej roviny, vyhýba sa fenoménu dôležitej segmentácie rozpätia signálu;

(2) Analýza impedancie výkonnosti sa uskutočnila pre zdroj napájania použitého na DPS a kondenzátor sa pridal na kontrolu zdroja napájania pod cieľovou impedanciou;

(3) V časti s vysokou hustotou prúdu upravte polohu zariadenia tak, aby prúd prešiel širšou cestou.

Analýza integrity výkonu

V analýze výkonovej integrity zahŕňajú hlavné typy simulácie analýzu poklesu napätia jednosmerného napätia, analýzu oddelenia a analýzu šumu. Analýza poklesu napätia jednosmerného napätia zahŕňa analýzu komplexného zapojenia a rovinných tvarov na DPS a môže sa použiť na určenie toho, koľko napätia sa stratí v dôsledku odporu medi.

Zobrazuje grafy aktuálnej hustoty a teploty „horúcich škvŕn“ v ko-simulácii PI/ Thermal

Analýza oddelenia zvyčajne riadi zmeny v hodnote, type a počte kondenzátorov použitých v PDN. Preto je potrebné zahrnúť parazitickú indukčnosť a odolnosť modelu kondenzátora.

Typ analýzy šumu sa môže meniť. Môžu zahŕňať hluk z pinov IC Power, ktoré sa šíria okolo dosky obvodu a môžu byť ovládané oddeľujúcimi kondenzátormi. Prostredníctvom analýzy šumu je možné preskúmať, ako je hluk spojený z jedného otvoru do druhého, a je možné analyzovať synchrónny šum spínacieho šumu.