Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Integridad de potencia en circuitos de placas de circuito impreso de PCB

Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Integridad de potencia en circuitos de placas de circuito impreso de PCB

Integridad de potencia en circuitos de placas de circuito impreso de PCB

2021-10-19
View:365
Author:Downs

En el diseño de circuitos de pcb, generalmente estamos muy preocupados por la calidad de la señal, pero a veces a menudo nos limitamos a los cables de señal para estudiar y consideramos la fuente de alimentación y la puesta a tierra como condiciones ideales. Aunque esto puede simplificar el problema, esta simplificación ya no es factible en el diseño de alta velocidad. Aunque el resultado más directo del diseño del circuito se manifiesta en la integridad de la señal, no debemos ignorar el diseño de la integridad de la fuente de alimentación por esto. Porque la integridad de la fuente de alimentación afecta directamente la integridad de la señal de la placa de circuito impreso final. La integridad eléctrica está estrechamente relacionada con la integridad de la señal, y en muchos casos, la razón principal de la distorsión de la señal es el sistema eléctrico. Por ejemplo, el ruido de rebote de la puesta a tierra es demasiado grande, el diseño del condensadores de desacoplamiento no es adecuado, el impacto del bucle es muy grave, la División de múltiples planos de alimentación / puesta a tierra no es buena, el diseño de la formación de puesta a tierra no es razonable, la corriente no es uniforme, etc.

1) sistema de distribución

El diseño de integridad eléctrica es un problema muy complejo, pero cómo controlar la resistencia entre el sistema eléctrico (fuente de alimentación y plano de tierra) en los últimos años es la clave del diseño. En teoría, cuanto menor sea la resistencia entre los sistemas eléctricos, mejor, menor será la resistencia, menor será la amplitud de ruido y menor será la pérdida de voltaje.

Placa de circuito

En el diseño real, podemos determinar la resistencia objetivo que queremos lograr especificando el voltaje máximo y el rango de potencia, y luego ajustar los factores relevantes en el circuito para que la resistencia de cada parte del sistema eléctrico (relacionada con la frecuencia) se acerque a la resistencia objetivo.

2) repunte del suelo

Cuando la velocidad de borde de los dispositivos de alta velocidad es inferior a 0,5 ns, la velocidad de intercambio de datos de los autobuses de datos de gran capacidad es muy rápida. Cuando produce fuertes ondulaciones en la capa de potencia, afectando así la señal, se produce un problema de inestabilidad de potencia. Cuando la corriente que pasa por el circuito de tierra cambia, se genera un voltaje debido a la inducción del circuito. Cuando el borde ascendente se acorta, la tasa de variación de la corriente aumenta y el voltaje de rebote de la tierra aumenta. En este momento, el plano de tierra (tierra) ya no es el nivel cero ideal, y la fuente de alimentación no es el potencial de corriente continua ideal. Cuando aumenta el número de puertas que se cambian al mismo tiempo, el rebote del suelo se vuelve más grave. Para los autobuses de 128 bits, puede haber 50 - 100 líneas de E / s que cambian en el mismo borde del reloj. En este momento, los inductores que retroalimentan la fuente de alimentación y el circuito de tierra de la unidad de E / s que se cambia simultáneamente deben ser lo más bajos posible, de lo contrario, se producirán cepillos de tensión cuando se conecte al mismo suelo en reposo. el rebote de tierra se puede ver en todas partes, como chips, encapsulamientos, conectores o placas de circuito, lo que puede provocar un rebote de tierra, lo que puede causar problemas de integridad de la fuente de alimentación.

A juzgar por el desarrollo de la tecnología de pcb, el borde ascendente del dispositivo solo se reducirá y el ancho del bus solo aumentará. La única manera de mantener el rebote aceptable en tierra es reducir la Potencia y distribuir la inducción en tierra. Para el chip, esto significa moverse al chip de matriz, colocar la mayor cantidad posible de energía y tierra, y conectarse al paquete lo más corto posible para reducir la inducción. Para el encapsulamiento, esto significa encapsulamiento de capa móvil que acerca la distancia entre los planos de tierra de la fuente de alimentación, como se utiliza en el encapsulamiento bga. Para los conectores, esto significa usar más Pins de tierra o rediseñar el conector para que tenga una fuente de alimentación interna y un plano de tierra, como un cable de cinta basado en el conector. Para las placas de circuito, esto significa que las fuentes de alimentación adyacentes y los planos de tierra están lo más cerca posible. Debido a que la inducción es proporcional a la longitud, hacer que la conexión entre la fuente de alimentación y el suelo sea lo más corta posible reducirá el ruido del suelo.

3) condensadores de desacoplamiento

¿Todos sabemos que agregar algunos condensadores entre la fuente de alimentación y el suelo puede reducir el ruido del sistema, pero ¿ cuántos condensadores deben agregar las fábricas de PCB a las placas de circuito? ¿¿ cuál es el valor adecuado para cada capacitor? ¿¿ dónde está mejor cada capacitor? Del mismo modo, por lo general no pensamos seriamente en estos temas, solo por la experiencia del diseñador, y a veces incluso pensamos que cuanto menor sea el capacitor, mejor. En el diseño de alta velocidad debemos tener en cuenta los parámetros parasitarios de los condensadores, calcular cuantitativamente el número de condensadores de desacoplamiento, el valor de la capacidad de cada uno de ellos y la ubicación específica en la que se colocan para garantizar que la resistencia del sistema esté dentro del rango de control, que es un principio básico. es la capacidad de desacoplamiento necesaria, ninguna de las cuales falta, Y no hay condensadores superfluos.