Power Integrity (PI)

Kraftintegralitet, kallad PI, är att bekräfta om spänningen och strömmen för kraftkälla och destination uppfyller kraven. Power Integrity är fortfarande en av de största utmaningarna inom höghastighets-PCB-design.

Nivån på kraftintegritet inkluderar chipnivå, chipförpackningsnivå, kretskortnivå och systemnivå. Bland dem bör kraftintegriteten på kretskortnivå uppfylla följande tre krav:

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

2. Kontroll av markåterhämtning (även känd som synkron switching -brus SSN och synkron switching -utgång SSO);

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

Power Integrity Problem

Problemet med strömförsörjningsintegritet orsakas främst av den orimliga utformningen av avkopplingskondensator, det allvarliga inflytandet av kretsen, den dåliga segmenteringen av flera strömförsörjning/markplan, den orimliga utformningen av bildning och den ojämna strömmen. Genom kraftintegritetssimulering hittades dessa problem, och sedan löstes kraftintegritetsproblemen med följande metoder:

(1) Genom att justera bredden på PCB -lamineringslinjen och tjockleken på dielektriskt skikt för att uppfylla kraven på karakteristisk impedans, justera lamineringsstrukturen för att möta principen för kort bakflödesväg för signallinjen, justera kraftförsörjningen/markplanets segmentering, undvika fenomenet viktiga signallinjespannsegmentering;

(2) Kraftimpedansanalys genomfördes för kraftförsörjningen som användes på PCB, och kondensatorn tillsattes för att kontrollera kraftförsörjningen under målimpedansen;

(3) I delen med hög strömtäthet justerar du enhetens position för att göra strömmen passera genom en bredare väg.

Power Integrity Analysis

I effektintegritetsanalys inkluderar de viktigaste simuleringstyperna DC -spänningsdroppsanalys, frikopplingsanalys och brusanalys. DC -spänningsdroppsanalys inkluderar analys av komplexa ledningar och planformer på PCB och kan användas för att bestämma hur mycket spänning som går förlorad på grund av kopparens motstånd.

Visar strömtäthet och temperaturgrafer för "heta fläckar" i PI/ termisk samsimulering

Avkopplingsanalys driver vanligtvis förändringar i värdet, typen och antalet kondensatorer som används i PDN. Därför är det nödvändigt att inkludera parasitinduktans och motstånd i kondensatormodellen.

Typen av brusanalys kan variera. De kan inkludera brus från IC -kraftstift som förökas runt kretskortet och kan styras av frikopplingskondensatorer. Genom brusanalys är det möjligt att undersöka hur bruset kopplas från ett hål till ett annat, och det är möjligt att analysera det synkrona växlingsbruset.