Tecnología de PCB - Apsim SPI for Power Integrity

En el intUhior Diseño de Placa de circuito impreso, El diseño y el análisis de calidad de los circuitos de alta velocidad son sin duda el Centro de atención de los ingenieros.. Especialmente ahora, la frecuencia de funcionamiento del circuito es cada vez mayor. Por ejemplo:, it is very common for the application frequency of general digital signal processing (DSP) circuit Tablas to be in the range of 150-2..00MHz. En aplicaciones prácticas, no es sorprendente que el tablero de CPU alcance más de 500 MHz. El diseño de circuitos GHz en la industria se ha vuelto muy popular. Todos estos diseños Placa de circuito impreso Board A menudo se logra mediante la tecnología de placas multicapas. En el diseño de placas multicapas, Es inevitable adoptar la tecnología de diseño de la capa de potencia. Sin embargo,, En el diseño de la capa de alimentación, Debido a la aplicación mixta de múltiples fuentes de alimentación, el diseño se vuelve muy complejo..

Entonces, cuáles siguen siendo los problemas Placa de circuito impreso Ingeniero? Cómo definir Placa de circuito impreso Capa? Cuántas capas están incluidas? Cómo organizar el contenido de cada capa de la manera más razonable? Si hay varias capas de tierra, Cómo organizar alternativamente la capa de señal y la capa de puesta a tierra, Etc..

¿Cómo diseñar varios tipos de sistemas de bloques de energía? Por ejemplo, 3,3v, 2,5v, 5v, 12v, Etc.. la división razonable de la capa de alimentación y la puesta a tierra común son factores importantes que influyen en la estabilidad de los Placa de circuito impreso.

¿Cómo diseñar condensadores de desacoplamiento? ¿El uso de condensadores de desacoplamiento para eliminar el ruido de conmutación es un método común, pero cómo determinar su Capacitancia? ¿Dónde está el condensador? Cuándo usar qué tipo de condensador, Etc..

¿Cómo eliminar el ruido de rebote del suelo? ¿Cómo afecta el ruido de rebote del suelo a las señales útiles? ¿Cómo eliminar el ruido de la trayectoria de retorno? En muchos casos, el diseño irrazonable del circuito es la clave para causar el fallo del Circuito, y el diseño del circuito es a menudo el trabajo que los ingenieros se sienten impotentes.

¿Cómo diseñar razonablemente la distribución actual? En particular, el diseño de la distribución de la corriente en la formación de puesta a tierra es muy difícil, si la corriente total no se distribuye uniformemente en la placa de Placa de circuito impreso, afectará directamente al funcionamiento inestable de la placa de Placa de circuito impreso.

Además, hay algunos problemas comunes de señal, tales como exceso de impulso, retroceso, zumbido (oscilación), retardo de tiempo, emparejamiento de impedancia, Burr, etc., pero estos problemas son inseparables de los problemas anteriores. Hay una relación causal entre ellos.

En general, Diseño de alta calidad y alta velocidad Placa de circuito impreso Board should be considered in terms of signal integrity (SI---Signal Integrity) and power integrity (PI---Power Integrity). Aunque el resultado más directo es la integridad de la señal, No debemos ignorar las razones del diseño de la integridad del poder. Debido a que la integridad de la Potencia afecta directamente a la integridad final de la señal Placa de circuito impreso Tabla.

Hay un gran malentendido entre los ingenieros de Placa de circuito impreso, especialmente aquellos que utilizan herramientas tradicionales de eda para el diseño de Placa de circuito impreso de alta velocidad. Muchos ingenieros nos preguntan: "por qué la herramienta de integridad de la señal si de eda no está de acuerdo con los resultados de las pruebas reales de nuestro instrumento, y los resultados del análisis son generalmente ideales?" De hecho, la pregunta es simple. Las razones de este problema son: por un lado, los técnicos de los fabricantes de AED no han explicado claramente; Por otro lado, esta es la comprensión del diseñador de Placa de circuito impreso de los resultados de la simulación. Sabemos que la herramienta EDA más utilizada en el mercado chino es la herramienta de análisis si (integridad de la señal). Si se basa en el cableado y el análisis del modelo de dispositivo, independientemente de la influencia de la fuente de alimentación, la mayoría de los cuales son incluso dispositivos analógicos. Ya sea (suponiendo que sea ideal), es concebible que este análisis y los resultados reales estén equivocados. Porque en la mayoría de los casos, el impacto de la integridad de la fuente de alimentación en el tablero de Placa de circuito impreso es más grave que si.

En la actualidad, aunque algunos fabricantes de AED proporcionan la función de análisis de Pi (integridad de potencia), debido a la separación completa de la función de análisis de si (integridad de la señal), los usuarios todavía no pueden ver los resultados que se aproximan a los resultados reales de las pruebas. Informe analítico. PI y si están estrechamente relacionados. En muchos casos, la razón principal que afecta a la variación de la señal impar es el sistema de energía. Por ejemplo, el diseño del condensador de desacoplamiento no es bueno, el diseño de la capa de puesta a tierra no es razonable, la influencia del bucle es muy grave, la distribución de la corriente no es uniforme, el ruido de rebote de puesta a tierra es demasiado grande, etc.

Como un Diseño de Placa de circuito impreso Ingeniero, Realmente me gustaría ver un análisis cercano a los resultados reales., Por lo tanto, es fácil corregir y solucionar problemas, Además, se realiza el efecto del diseño de simulación real.. La aparición de la herramienta SPI hace posible esta discusión. Integridad de la Potencia de la señal, Como su nombre indica, Es una herramienta de análisis que integra la integridad de la señal si y la integridad de la Potencia Pi. Por lo tanto, si y Pi ya no se llevarán a cabo aisladamente.

Apsim - spi es el primer y único producto de la industria que combina la integridad de la señal y la integridad de la fuente de alimentación. Utilizando la herramienta SPI, los ingenieros de Placa de circuito impreso pueden observar la forma de onda desde la forma de onda analógica, que está muy cerca de la prueba real del instrumento. En otras palabras, desde entonces, el diseño teórico y las pruebas prácticas han sido comparables.

La función si tradicional es un an álisis aislado que asume que la capa de potencia está en un Estado ideal. Aunque tiene un gran efecto auxiliar, pero no el efecto general, es difícil para los usuarios simplemente eliminar errores de acuerdo con los resultados del análisis si. Como suposición, si se trata de un tablero de Placa de circuito impreso, ya que su VCC y el cable de tierra son muy delgados, entonces el circuito no funcionará naturalmente. También es fácil encontrar que el uso de Osciloscopios y otros instrumentos, la señal de cambio impar es muy grave. Sin embargo, este diseño es fácil de imaginar, si se utiliza una herramienta común de análisis si, no se puede simular el cambio impar de la señal. En este caso, aunque la forma de onda de los resultados de la simulación es muy completa, no hay cambios singulares, pero en realidad ha cambiado singularmente a un punto inoperante. Por lo tanto, un ingeniero preguntó una vez: "por qué no cambiamos la forma de onda de la señal en la simulación si, no importa lo estrecha que sea la línea de alimentación y la línea de tierra en el Placa de circuito impreso?" La razón es que Pi no se considera en la simulación si. En otras palabras, no tenga en cuenta sus cables de alimentación y tierra. La única manera de resolver este problema es usando la herramienta SPI. En el análisis de la integridad de la señal si, SPI tiene plenamente en cuenta la formación de la tierra, incluyendo el cable de tierra en la capa de la señal y el llenado de la señal de gran área. Las señales inestables o perturbaciones de estas capas geoeléctricas se superpondrán completamente a los resultados de la simulación si. Sólo de esta manera se puede simular el efecto real del trabajo, por supuesto, el resultado final está más cerca del resultado real de la prueba. Facilitar la consideración y corrección intuitivas del ingeniero.

Con el fin de realizar la combinación orgánica de si e Pi, apsim SPI ha hecho grandes ajustes en el modelo interno, el método de cálculo, la interfaz de usuario, la función de análisis y el mecanismo de simulación. El objetivo es garantizar la perfección de la función SPI bajo la premisa de que el usuario todavía es fácil de usar. Por ejemplo, en el modelado rlgc y la extracción de parámetros distribuidos, la extracción de parámetros rlgc de SPI es mucho más compleja que la extracción de parámetros si simple. Debido a que los parámetros parasitarios de la formación de puesta a tierra y la relación de conexión entre la formación de puesta a tierra y la línea de señal deben tenerse plenamente en cuenta en SPI.

Apsim - spi tendrá plenamente en cuenta la influencia de la formación de puesta a tierra en el análisis de la variación impar de la señal. Debido a que el modelo de parámetros parasitarios y el modelo de parámetros de enrutamiento de señales, as í como el modelo de dispositivo Ibis o Spice se consideran sintéticamente en el modelado de SPI. Por lo tanto, ya sea que el diseño de componentes analógicos, como condensadores de desacoplamiento, condensadores de filtro, resistencias terminales, o el circuito durante el funcionamiento del ruido de conmutación SSO, ruido de rebote de puesta a tierra, se reflejarán en la forma de onda de los resultados finales de la simulación.

Utilizando la herramienta SPI de apsim, los ingenieros de Placa de circuito impreso pueden observar visualmente los cambios anormales de la señal durante el diseño del tablero de Placa de circuito impreso y hacer ajustes oportunos. Si encuentra que su cable de tierra no es lo suficientemente ancho, la señal puede ser ruidosa o incluso deformada. En este punto, puede ajustar el ancho del cable de tierra hasta que esté satisfecho. ¿Qué tan ancho debería ser el cable de tierra en el pasado? Los ingenieros sólo pueden depurar sobre la base de la experiencia, y no hay herramientas que les ayuden con las instrucciones de diseño. Si los cables de tierra no están bien dispuestos, la probabilidad de que el Placa de circuito impreso no funcione será muy alta. Sin embargo, hoy en día los Placa de circuito impreso son muy complejos, no sólo la anchura del cable de tierra, sino también el relleno del plano de tierra, el diseño del plano de tierra multicapa, especialmente la tecnología de segmentación del plano de tierra, etc. diferentes frecuencias necesitan utilizar diferentes frecuencias. Tratamiento. Si sólo la experiencia limitada no puede cumplir los requisitos de diseño. Ahora, con la ayuda de apsim - spi, los ingenieros de Placa de circuito impreso pueden saber fácilmente si su diseño de plano de tierra y sistema de tierra es razonable y eficaz.

Por ejemplo, cuando se diseñan circuitos multicapas, muchos ingenieros a menudo no saben si poner la capa de señal o la capa de tierra en primer lugar al considerar cómo colocar cada capa. ¿Se colocan alternativamente o se concentran las capas de señal y suelo? Ahora los ingenieros pueden obtener claramente los mejores resultados de la simulación SPI.

¿Otro ejemplo: cuando hay varias fuentes de alimentación en el plano de puesta a tierra, como 3,3 V de puesta a tierra, 2,5 V de puesta a tierra y 5 V de puesta a tierra, cómo se divide? En el pasado, los ingenieros sólo podían confiar en una experiencia limitada y considerar la racionalidad simplemente desde el punto de vista de la demarcación de fronteras. Si el diseño de la zona no es razonable, las consecuencias son imaginables. Creo que los ingenieros tienen mucha experiencia. Sin embargo, dado que la capa de puesta a tierra suele estar situada en la capa media de la placa de Placa de circuito impreso, es difícil modificarla para su depuración, ya que no es físicamente accesible en absoluto. De hecho, en el diseño de la capa de múltiples fuentes de energía, no sólo debemos considerar el problema del límite entre cada área, sino también considerar el problema del filtro, el problema de la puesta a tierra común, etc. a través de la herramienta SPI, el ingeniero puede llevar a cabo fácilmente el diseño razonable de la División de la zona de múltiples fuentes de energía. Si no es razonable, la señal se distorsionará durante la simulación, lo que anteriormente era imposible.

Al tratar con el ruido de rebote de puesta a tierra y el ruido de conmutación SSO, todo el mundo sabe la gravedad de este ruido (en Eda, este ruido se resume en el análisis de integridad de potencia PI), especialmente los Placa de circuito impreso de alta velocidad, que a menudo se encuentran con condiciones de trabajo inestables. De hecho, esto puede ser causado por el ruido de conmutación o el ruido de rebote de puesta a tierra. Los ingenieros también deben conocer algunas soluciones simples. Pero desde un punto de vista cuantitativo, es muy complejo. Por ejemplo, un método simple y eficaz para eliminar el ruido de conmutación SSO es a ñadir un condensador de filtro entre la fuente de alimentación y el suelo. Un método común es a ñadir condensadores electrolíticos de diferente calidad y tipo. El ingeniero debe determinar fácilmente cuantitativamente el voltaje máximo de estos condensadores. (siempre que pueda calcularse sobre la base de la tensión de funcionamiento de los Placa de circuito impreso), la forma de determinar cuantitativamente la capacidad (Capacitancia) de estos condensadores suele basarse únicamente en la experiencia o en referencia al diseño de otros circuitos. Porque es muy difícil confiar en la teoría para calcular. Especialmente ahora que el circuito de Placa de circuito impreso es tan complejo, es más difícil confiar en la computación manual. La posición del condensador también es uno de los factores inciertos. Sin embargo, la posición de estos condensadores electrolíticos y su efecto de filtrado estarán estrechamente relacionados. (el método común es colocarlo en la toma de corriente del Placa de circuito impreso).

Ahora con la herramienta apsim - spi, los ingenieros pueden diseñar y validar fácilmente estos condensadores de filtro. La posición y el valor de Capacitancia de estos condensadores se determinan de manera efectiva. ¡Nunca use demasiados condensadores, los condensadores no deben reducirse!

Apsim SPI también tiene muchas características relacionadas con el cambio de señal impar y el diseño de simulación. Creemos en la velocidad actual Diseño de Placa de circuito impreso must be carried out with advanced auxiliary means. SPI combina muchos años de experiencia en diseño e integra técnicas avanzadas de análisis si y Pi para simular directamente Placa de circuito impreso Tabla, Más cerca de los resultados reales de las pruebas. SPI proporciona una nueva plataforma de depuración, Transición a un entorno de simulación basado en el diseño empírico plurianual. Mejora en gran medida la tasa de éxito del diseño desechable de alta velocidad Placa de circuito impreso. SPI se ha convertido gradualmente en la herramienta de análisis de diseño de alta velocidad más popular y necesaria Diseño de Placa de circuito impreso Ingeniero in the industry. SPI trabaja estrechamente con otros Diseño de Placa de circuito impreso Herramientas de la industria. Por ejemplo, gráficos Mentor, Cadencia, Pad, Protel,...