PCB Teknik - PCB Yazılmış Döngü Tahta Döngüsünde Güç Integrity

PCB devre tasarımında, genelde sinyalin kalitesinden çok endişeleniyoruz, ama bazen sık sık araştırmalar için sinyal çizgisine sınırlıyoruz ve güç ve toprak ideal şartlar olarak tedavi ediyoruz. Bu problemi basitleştirebilir ama tasarımda yüksek hızla bu basitleştirme artık olamaz. Çirket tasarımının daha doğru sonuçları sinyal bütünlük içinde ortaya çıkmasına rağmen bu nedenle güç bütünlük tasarımını unutmamalıyız. Çünkü güç bütünlüğü son PCB tahtasının sinyal bütünlüğüne doğrudan etkiler. Güç bütünlüğü ve sinyal bütünlüğü yakınlaştırılmış ve birçok durumda sinyal bozukluğunun ana sebebi enerji sistemidir. Örneğin, toprak sıçrama sesi çok büyük, dekorasyon kapasitesinin tasarımı uygun değil, döngü etkisi çok ciddi, çoklu güç/toprak uçaklarının bölümü iyi değil, toprak katı tasarımı mantıksız, şu anda eşit değil, ve böylece.

1) Güç dağıtım sistemi

Güç tamamlama tasarımı çok karmaşık bir madde, ama son yıllarda güç sistemi (güç ve yerel uçak) arasındaki impedans nasıl kontrol etmesi tasarımın anahtarı. Teoriye göre, güç sistemleri arasındaki impedans düşürülmesi daha iyi, impedans düşürülmesi daha küçük, gürültü genişliği daha küçük ve voltaj kaybı daha küçük.

Aslında tasarımda, maksimum voltaj ve güç teslimatı menzilini belirleyerek ulaşacağımız hedef impedansını belirleyebiliriz. Sonra devredeki ilişkili faktorları ayarlayarak, güç sisteminin her parçasının (frekans ile bağlı) impedansı yaklaşıyor.

2) Yer tekrar yükselmesi

Yüksek hızlı cihazın sınır hızı 0,5'den daha düşük olduğunda, büyük kapasitet veri otobüsünden veri değiştirme hızı çok hızlı. Sinyali etkileyebilecek güç katmanında güçlü parçalar oluşturduğunda, güç dayanamayacağı sorun oluşacak. Yer döngüsünün geçtiğinde bir voltaj oluşturulacak. Yükselen kısmı kısayıldığında, şu anda değişiklik hızı arttırır ve yerden sıçrama voltajı arttır. Bu zamanlar, toprak uçağı (toprak) artık ideal bir sıfır seviyesi değildir ve elektrik teslimatı ideal bir DC potansiyeli değildir. Aynı zamanda değiştirilen kapıların sayısı arttığı zaman yeryüzünün sıçraması daha ciddi olur. 128 bitlik otobüs için, aynı saat kenarına geçen 50-100 I/O hatları olabilir. Bu zamanlar, aynı zamanda değiştirilen I/O sürücüsüne geri verilen güç ve yer dönüşünün incelenmesi mümkün olduğunca düşük olmalı, yoksa aynı yere bağlanıldığında bir voltaj fırças ı ortaya çıkacak. Yer dönüşü her yerde görülebilir, yani çip, paketler, bağlantılar veya devre tahtaları gibi, yeryüzünün sıçramasına sebep olabilir, güç integritet sorunlarına sebep olabilir.

PCB teknolojisinin geliştirmesinin perspektivinden, cihazın yükselen kısmı sadece azalır ve otobüs genişliği sadece arttırır. Yer sıçramasını kabul etmenin tek yolu güç ve yer dağıtımın etkisini azaltmak. Çip için, bir çipi çipine taşınmak, mümkün olduğunca çok güç ve toprak yerleştirmek ve olabildiğince kısa sürece pakete düzenlemek anlamına gelir. Paketlemek için, BGA paketlemesinde kullanılan yeryüzü uçakları arasındaki mesafeyi daha yaklaştırmak için katı paketlemek anlamına gelir. Konektör için, konektör tabanlı ribon kablosu gibi bir iç güç sağlaması ve yeryüzü uça ğı olmak için daha fazla toprak kablosu kullanmak veya konektörü yeniden imzalamak anlamına gelir. Dört tahtası için, bu, yakın güç ve toprak uçaklarını mümkün olduğunca yaklaştırmak anlamına gelir. Induksyon uzunluğuna uygun olduğundan dolayı, enerji temsili ve toprak arasındaki bağlantısı mümkün olduğunca kısa sürede toprak sesini azaltır.

3) Kıpırdama kapasitörü

Hepimiz biliyoruz ki elektrik temsili ve yeryüzü arasında bazı kapasitörler eklemek sistemin sesini azaltır, fakat PCB fabrikasının devre tahtasına kaç kapasitör eklemesi gerektiğini biliyoruz? Her kapasitörün uygun değeri nedir? Her kapasitör nerede daha iyi? Aynı şekilde genelde bu sorunları gerçekten düşünmedik, tasarımcının tecrübesine dayanan ve bazen daha az kapasitenin daha iyi olduğunu düşünüyoruz. Yüksek hızlı tasarımda, kapasitörün parazitik parametrelerini düşünmeliyiz, kapasitörlerin sayısını, her kapasitörün kapasitesi değerini ve yerleştirmenin özel yerini hesaplamalıyız. Sistemin imkansızlığının kontrol menzili içinde olmasını sağlamak için, temel bir prensip. Bu gerekli kapasitör sayısını hesaplamalıyız. Ve fazla kapasitör yok.