پاور انٹیگریٹی (PI)

پاور انٹیگریلیٹی، جسے PI کہا جاتا ہے، اس بات کی تصدیق کرنا ہے کہ آیا پاور سورس اور منزل کا وولٹیج اور کرنٹ ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ تیز رفتار پی سی بی ڈیزائن میں پاور انٹیگریٹی سب سے بڑے چیلنجوں میں سے ایک ہے۔

پاور انٹیگریٹی کی سطح میں چپ لیول، چپ پیکیجنگ لیول، سرکٹ بورڈ لیول اور سسٹم لیول شامل ہیں۔ ان میں، سرکٹ بورڈ کی سطح پر بجلی کی سالمیت کو مندرجہ ذیل تین ضروریات کو پورا کرنا چاہئے:

1. چپ پن پر وولٹیج کی لہر کو تصریح سے چھوٹا بنائیں (مثال کے طور پر، وولٹیج اور 1V کے درمیان خرابی +/ -50mv سے کم ہے)؛

2. کنٹرول گراؤنڈ ریباؤنڈ (جسے سنکرونس سوئچنگ شور SSN اور ہم وقت ساز سوئچنگ آؤٹ پٹ SSO بھی کہا جاتا ہے)؛

3، برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) کو کم کریں اور برقی مقناطیسی مطابقت (EMC) کو برقرار رکھیں : پاور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک (PDN) سرکٹ بورڈ پر سب سے بڑا کنڈکٹر ہے، اس لیے یہ شور کو منتقل کرنے اور وصول کرنے کے لیے سب سے آسان اینٹینا بھی ہے۔

بجلی کی سالمیت کا مسئلہ

پاور سپلائی کی سالمیت کا مسئلہ بنیادی طور پر ڈیکپلنگ کیپسیٹر کے غیر معقول ڈیزائن، سرکٹ کے سنگین اثر و رسوخ، متعدد پاور سپلائی/گراؤنڈ ہوائی جہاز کی خراب تقسیم، تشکیل کے غیر معقول ڈیزائن اور ناہموار کرنٹ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ پاور انٹیگریٹی سمولیشن کے ذریعے، یہ مسائل پائے گئے، اور پھر پاور انٹیگریٹی کے مسائل کو درج ذیل طریقوں سے حل کیا گیا:

(1) خصوصیت کی رکاوٹ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے پی سی بی لیمینیشن لائن کی چوڑائی اور ڈائی الیکٹرک پرت کی موٹائی کو ایڈجسٹ کرکے، سگنل لائن کے مختصر بیک فلو پاتھ کے اصول کو پورا کرنے کے لیے لیمینیشن ڈھانچہ کو ایڈجسٹ کرکے، پاور سپلائی/گراؤنڈ پلین سیگمنٹیشن کو ایڈجسٹ کرکے، اہم سگنل لائن اسپین سیگمنٹیشن کے رجحان سے گریز؛

(2) پی سی بی پر استعمال ہونے والی بجلی کی فراہمی کے لیے پاور امپیڈنس کا تجزیہ کیا گیا تھا، اور ہدف کی رکاوٹ سے نیچے بجلی کی سپلائی کو کنٹرول کرنے کے لیے کپیسیٹر شامل کیا گیا تھا۔

(3) اعلی کرنٹ کی کثافت والے حصے میں، کرنٹ کو وسیع راستے سے گزرنے کے لیے ڈیوائس کی پوزیشن کو ایڈجسٹ کریں۔

پاور سالمیت کا تجزیہ

پاور انٹیگریٹی تجزیہ میں، اہم تخروپن کی اقسام میں dc وولٹیج ڈراپ تجزیہ، decoupling analysis اور noise analysis شامل ہیں۔ ڈی سی وولٹیج ڈراپ تجزیہ میں پی سی بی پر پیچیدہ وائرنگ اور ہوائی جہاز کی شکلوں کا تجزیہ شامل ہے اور اس کا استعمال اس بات کا تعین کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے کہ تانبے کی مزاحمت کی وجہ سے کتنا وولٹیج ضائع ہو جائے گا۔

PI/تھرمل کو-سمولیشن میں "ہاٹ سپاٹ" کے موجودہ کثافت اور درجہ حرارت کے گراف دکھاتا ہے

ڈیکپلنگ تجزیہ عام طور پر PDN میں استعمال ہونے والے کیپسیٹرز کی قدر، قسم اور تعداد میں تبدیلیاں لاتا ہے۔ لہذا، کیپسیٹر ماڈل کی پرجیوی انڈکٹنس اور مزاحمت کو شامل کرنا ضروری ہے۔

شور کے تجزیے کی قسم مختلف ہو سکتی ہے۔ ان میں IC پاور پنوں کا شور شامل ہوسکتا ہے جو سرکٹ بورڈ کے ارد گرد پھیلتا ہے اور کیپسیٹرز کو ڈیکپلنگ کرکے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ شور کے تجزیے کے ذریعے، یہ جانچنا ممکن ہے کہ شور کو ایک سوراخ سے دوسرے سوراخ میں کیسے ملایا جاتا ہے، اور ہم وقت ساز سوئچنگ شور کا تجزیہ کرنا ممکن ہے۔