Strömintegritet (PI)

Strömintegritet, kallad PI, är att bekräfta om spänningen och strömmen för strömkällan och destinationen uppfyller kraven. Strömintegritet är fortfarande en av de största utmaningarna inom höghastighets-PCB-design.

Nivån på strömintegritet inkluderar chipnivå, chippaketeringsnivå, kretskortsnivå och systemnivå. Bland dem bör strömintegriteten på kretskortsnivå uppfylla följande tre krav:

1. Gör spänningsrippeln vid chipstiftet mindre än specifikationen (till exempel är felet mellan spänning och 1V mindre än +/ -50mv);

2. Styr jordrebound (även känd som synkront switchande brus SSN och synkron switching output SSO);

3, minska elektromagnetisk störning (EMI) och bibehålla elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): Power Distribution Network (PDN) är den största ledaren på kretskortet, så det är också den enklaste antennen att sända och ta emot brus.

Strömintegritetsproblem

Strömförsörjningsintegritetsproblemet orsakas huvudsakligen av den orimliga utformningen av frånkopplingskondensatorn, den allvarliga påverkan av kretsen, den dåliga segmenteringen av flera strömförsörjning/jordplan, den orimliga utformningen av formationen och den ojämna strömmen. Genom strömintegritetssimulering hittades dessa problem, och sedan löstes strömintegritetsproblemen med följande metoder:

(1) genom att justera bredden på PCB-lamineringslinjen och tjockleken på det dielektriska lagret för att möta kraven på karakteristisk impedans, justera lamineringsstrukturen för att möta principen om kort tillbakaflödesväg för signallinjen, justera strömförsörjningen/jordplanssegmenteringen, undvika fenomenet med viktig signallinjespännviddssegmentering;

(2) effektimpedansanalys utfördes för strömförsörjningen som användes på kretskortet, och kondensatorn lades till för att styra strömförsörjningen under målimpedansen;

(3) i delen med hög strömtäthet, justera enhetens position för att få strömmen att passera genom en bredare bana.

Effektintegritetsanalys

I effektintegritetsanalys inkluderar de huvudsakliga simuleringstyperna likspänningsfallanalys, avkopplingsanalys och brusanalys. Likspänningsfallsanalys inkluderar analys av komplexa ledningar och plana former på kretskortet och kan användas för att bestämma hur mycket spänning som kommer att gå förlorad på grund av kopparresistansen.

Visar strömdensitets- och temperaturdiagram för "hot spots" i PI/termisk samsimulering

Frånkopplingsanalys driver vanligtvis förändringar i värdet, typen och antalet kondensatorer som används i PDN. Därför är det nödvändigt att inkludera parasitisk induktans och motstånd för kondensatormodellen.

Typen av bulleranalys kan variera. De kan inkludera brus från IC-strömstift som fortplantar sig runt kretskortet och kan kontrolleras genom frånkoppling av kondensatorer. Genom brusanalys är det möjligt att undersöka hur bruset kopplas från ett hål till ett annat, och det går att analysera det synkrona kopplingsbruset.