СВЧ технология - оптимизация планшета PCB

« введение»

With the gradual increase ofпанель PCB сложность проектирования, the analysis of signal integrity in addition to reflection, согласный, and EMI, стабильное и надежное питание стало одним из главных направлений исследований разработчиков. Особенно, когда количество переключателей увеличивается, а напряжение ядра падает, колебания мощности часто оказывают смертельное воздействие на систему, so people put forward a new term: power integrity, PI (power integrity). In today's international market, разработка интегральных схем, but the power integrity design is still a weak link. поэтому, this paper puts forward the generation of power supply integrity problem inпанель PCB, анализ факторов, влияющих на целостность питания, and puts forward the optimization method and experience design to solve the power supply integrity problem inпанель PCB, иметь большую теоретическую и практическую ценность.

причина и анализ шумов питания

The source of power noise is analyzed by a NAND gate circuit diagram. схемная схема показывает трехвходную и неперевратную структуру. Since the NAND gate is a digital device, Он работает при переключении между уровнями "1" и "0". With the continuous improvement of IC technology, скорость переключения цифровых устройств растет, which introduces more high-frequency components, and the inductance in the loop is easy to cause the fluctuation of power supply at high frequency. Как показано на диаграмме 1, when the input of the NAND gate is all at high voltage, включение триод в цепи, короткое замыкание цепи, and the power supply charges the capacitor and flows into the ground wire at the same time. сейчас, because of the parasitic inductance on the power line and ground wire, Мы знаем по формуле V = LdI/dt that this will generate voltage fluctuations on the power line and ground wire, и уровень, показанный на рис. 2. при входе и выключении на низком уровне тока, the capacitor discharges at this time, заземляющий провод будет шуметь, если мы будем шуметь. сейчас, the power supply only has the current mutation caused by the instantaneous short circuit of the circuit, Потому что конденсатор не заряжен, the current mutation is smaller than the rising edge. анализ схемы не - и, Мы знаем, что источник нестабильности питания в основном состоит из двух аспектов: во - первых, состояние высокоскоростных переключателей в устройствах, переменный переменный ток слишком велик.

The second is the inductance existing in the current loop. The so-called ground power integrity problem refers to that in high-speed PCB when a large number of chips are on or off at the same time, в цепи будет вырабатываться более переходный ток, and the voltage fluctuation will be generated on both the power line and the ground line due to the existence of inductance resistance. понять суть проблемы целостности питания, we know that to solve the power supply integrity problem, сначала, for high-speed devices, мы добавили развязывающую емкость, чтобы устранить составляющие высокочастотного шума, to reduce the transient time of the signal; For the inductance existing in the loop, Мы должны рассмотреть иерархическое проектирование источника питания.

применение развязывающего конденсатора

Конденсаторы развязки играют важную роль в проектировании высокоскоростных PCB, а также в их размещении. Это объясняется тем, что, когда питание питается в короткое время к нагрузке, накопительный заряд в конденсаторе может предотвратить падение напряжения, например, неправильное размещение конденсатора может привести к чрезмерному сопротивлению линии и повлиять на питание. В то же время конденсаторы могут удалять высокочастотные шумы при быстром переключении устройства. при проектировании высокоскоростной PCB мы обычно добавляем конденсатор развязки в конец вывода и входной конец питания чипа соответственно. емкость в непосредственной близости от источника энергии обычно является более высокой (например, 10 кВ). это связано с тем, что в PCB обычно используется постоянный источник энергии, а резонансная частота конденсатора может быть относительно низкой для фильтрации шума от источника питания. В то же время большая емкость обеспечивает стабильность выходного питания. для чипов, подключенных к выводному положению батареи развязывающего конденсатора, его емкость обычно меньше (например, 0,1% до 15F), поскольку в высокоскоростных чипе частота шумов обычно относительно высока, что требует повышения резонансной частоты развязочных конденсаторов, т.е.

Что касается установки развязывающих конденсаторов, то мы знаем, что неправильное положение увеличивает линейное сопротивление, снижает резонансную частоту и влияет на питание. для разделительной емкости и индуктивности в чипе или питании мы можем рассчитать по следующей формуле. л: длина линии между конденсатором и чипом; R: радиус линии; расстояние между линией электропитания и поверхностью земли. Таким образом, мы знаем, что для уменьшения индуктивности L, L и D необходимо уменьшить, то есть, площадь контура, образующего конденсаторы развязки и чипы, должна быть уменьшена, т.е. конденсаторы и чипы должны быть как можно ближе к устройству для изготовления кристаллов.

проектирование контура питания

To ensure power supply integrity, Мы знаем, что хорошая сеть распределения жизненно важна. сначала, for the design of the power line and ground wire, we should ensure that the line width is thick (such as 40mil, while the ordinary signal line is 10mil), to reduce its impedance value as much as possible. с Чипом, по 5/Правило 5, we are increasingly using многослойная плита, Они питаются специальным слоем питания и подключаются через Специальный слой питания., thus reducing the inductance of the line.