Integridad ng kapangyarihan (PI)

Ang Power Integrality, na tinutukoy bilang PI, ay upang kumpirmahin kung ang boltahe at kasalukuyang ng Power source at destination ay nakakatugon sa mga kinakailangan. Ang integridad ng kuryente ay nananatiling isa sa mga pinakamalaking hamon sa high-speed na disenyo ng PCB.

Kasama sa antas ng integridad ng kapangyarihan ang antas ng chip, antas ng packaging ng chip, antas ng circuit board at antas ng system. Kabilang sa mga ito, ang integridad ng kapangyarihan sa antas ng circuit board ay dapat matugunan ang sumusunod na tatlong kinakailangan:

1. Gawing mas maliit ang boltahe ripple sa chip pin kaysa sa detalye (halimbawa, ang error sa pagitan ng boltahe at 1V ay mas mababa sa +/ -50mv);

2. Kontrolin ang ground rebound (kilala rin bilang synchronous switching noise SSN at synchronous switching output SSO);

3, bawasan ang electromagnetic interference (EMI) at panatilihin ang electromagnetic compatibility (EMC): Ang power distribution network (PDN) ay ang pinakamalaking conductor sa circuit board, kaya ito rin ang pinakamadaling antenna na magpadala at makatanggap ng ingay.

Problema sa integridad ng kapangyarihan

Ang problema sa integridad ng suplay ng kuryente ay pangunahing sanhi ng hindi makatwirang disenyo ng decoupling capacitor, ang seryosong impluwensya ng circuit, ang masamang segmentasyon ng maramihang power supply/ground plane, ang hindi makatwirang disenyo ng pagbuo at ang hindi pantay na agos. Sa pamamagitan ng power integrity simulation, ang mga problemang ito ay natagpuan, at pagkatapos ay ang mga problema sa power integrity ay nalutas sa pamamagitan ng mga sumusunod na pamamaraan:

(1) sa pamamagitan ng pagsasaayos ng lapad ng linya ng lamination ng PCB at ang kapal ng dielectric na layer upang matugunan ang mga kinakailangan ng katangian ng impedance, pagsasaayos ng istraktura ng paglalamina upang matugunan ang prinsipyo ng maikling backflow na landas ng linya ng signal, pagsasaayos ng power supply/ground plane segmentation, pag-iwas sa hindi pangkaraniwang bagay ng mahalagang segmentasyon ng span ng linya ng signal;

(2) ang pagtatasa ng power impedance ay isinagawa para sa power supply na ginamit sa PCB, at ang capacitor ay idinagdag upang kontrolin ang power supply sa ibaba ng target na impedance;

(3) sa bahagi na may mataas na kasalukuyang density, ayusin ang posisyon ng aparato upang gawin ang kasalukuyang dumaan sa isang mas malawak na landas.

Pagsusuri ng integridad ng kapangyarihan

Sa pagtatasa ng integridad ng kapangyarihan, ang mga pangunahing uri ng simulation ay kinabibilangan ng dc voltage drop analysis, decoupling analysis at noise analysis. Kasama sa pagsusuri ng pagbaba ng boltahe ng dc ang pagsusuri ng mga kumplikadong mga kable at mga hugis ng eroplano sa PCB at maaaring magamit upang matukoy kung gaano karaming boltahe ang mawawala dahil sa paglaban ng tanso.

Ipinapakita ang kasalukuyang density at mga graph ng temperatura ng "mga hot spot" sa PI/ thermal co-simulation

Ang pagsusuri ng decoupling ay karaniwang nagtutulak ng mga pagbabago sa halaga, uri, at bilang ng mga capacitor na ginagamit sa PDN. Samakatuwid, kinakailangang isama ang parasitic inductance at paglaban ng modelo ng kapasitor.

Maaaring mag-iba ang uri ng pagsusuri ng ingay. Maaari silang magsama ng ingay mula sa mga IC power pin na kumakalat sa paligid ng circuit board at maaaring kontrolin ng mga decoupling capacitor. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa ingay, posibleng mag-imbestiga kung paano pinagsama ang ingay mula sa isang butas patungo sa isa pa, at posibleng pag-aralan ang kasabay na ingay ng paglipat.