Thiết kế điện tử - Bảng hướng dẫn thiết kế hệ thống nguồn điện PCB

Hôm, Rất khó để thiết kế một hệ thống điện tử tốc độ cao mà không hiểu rõ về con chip., Kiểu gói, và Bảng PCB Hệ thống cung cấp năng lượng. Thật ra, để đạt mức điện cung cấp thấp, Xoay tín hiệu nhanh hơn, nâng cao độ hòa nhập, và nhiều yêu cầu đòi hỏi nhiều hơn, rất nhiều bạn đi bộ trong hàng đầu của các công ty thiết kế điện tử trong quá trình thiết kế sản phẩm để đảm bảo sự to àn vẹn của nguồn cung và tín hiệu, phân tích hệ thống năng lượng thành nhiều tiền, Nhân lực và nhân lực.

Phân tích và thiết kế hệ thống cung cấp năng lượng (PDS) ngày càng quan trọng trong lĩnh vực thiết kế mạch tốc độ cao, đặc biệt trong lĩnh vực máy tính, khí quản, viễn thông, mạng và điện tử tiêu thụ. Với việc không thể tránh khỏi việc giảm dần công nghệ VLSI, điện cung cấp của các mạch tổng hợp sẽ tiếp tục giảm. Càng ngày nhiều nhà sản xuất chuyển từ 130nm sang 90m, chúng ta có thể mong đợi điện cung cấp giảm tới 1.2V hay thậm chí thấp hơn, trong khi dòng điện sẽ tăng đáng kể. Từ góc độ giảm điện nổ DC IR tới chế độ dao động điện tử AC, xu hướng phát triển này mang đến những thách thức lớn với thiết kế hệ thống cung cấp năng lượng nhờ vào mức nhiễu nhỏ và nhỏ hơn.

Kế hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện PCB

Thông thường trong phân tích AC, cản trở nhập giữa các nguồn năng lượng và mặt đất là một quan điểm quan trọng để đo các đặc trưng của hệ thống cung cấp năng lượng. Việc xác định quan sát này trong phân tích DC tiến triển trong việc tính toán giảm áp suất IR. Cho dù là phân tích DC hay AC, các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của hệ thống cung cấp điện là: lớp PCB, hình dạng của lớp lớp lớp mực cung cấp năng lượng, cung cấp các thành phần, phân phối các lỗ và chốt, v.v.

Khái niệm trở ngại nhập giữa các nguồn năng lượng và mặt đất có thể được dùng trong mô phỏng và phân tích các yếu tố trên đây. Ví dụ, việc cản trở nguồn cung cấp điện rất rộng lớn là đánh giá việc sắp đặt các tụ điện tách ra trên bảng. Với một số tụ điện tách ra được đặt trên bảng, sự cộng hưởng đặc trưng của tấm ván có thể bị triệt tiêu, làm giảm sự sản sinh ra nhiễu, và cũng giảm bức xạ cạnh của tấm ván để giảm các vấn đề xung quanh xung quanh điện từ. Để nâng cao độ đáng tin cậy của hệ thống cung cấp điện và chi phí sản xuất của các hệ thống bị thoái hóa, các kỹ sư thiết kế hệ thống thường phải cân nhắc cách chọn hệ thống các tụ điện tách ra.

Hệ thống cung cấp năng lượng trong hệ thống mạch tốc độ cao có thể được chia thành ba hệ thống cơ thể: chip, cấu trúc các gói mạch tổng hợp và PCB. Mạng lưới điện trên con chip bao gồm các lớp kim loại thay đổi. Mỗi lớp bao gồm các dải kim loại trong hướng X hay Y tạo ra lưới điện hay mặt đất. Các lỗ nối các dải kim loại thành các lớp khác nhau.

Đối với một số chip cao suất, cả lõi và nguồn năng lượng cá bộ đều được hợp nhất với nhiều đơn vị tách ra. The integrated mạch pack structure, like a little PCB, has several lớp of intricly shaped power Supplies or floor plates. Trên bề mặt trên của cấu trúc gói, vị trí lắp đặt của tụ điện tách ra thường được đặt trước. PCB thường chứa một nguồn điện lớn liên tục, một số hộp tụ điện tách rời nhỏ và một số lượng lớn, và một môđun sửa nguồn điện (VRM). Dây Bond, rơ-le C4 và các viên solder kết nối con chip, gói hàng và PCB với nhau.

Toàn bộ hệ thống cung cấp điện sẽ đảm bảo rằng các thành phần mạch tổng hợp cung cấp một điện ổn định trong phạm vi bình thường. Tuy nhiên, xung điện và các hiệu ứng tần suất cao ký sinh trong các hệ thống cung cấp năng lượng sẽ luôn tạo ra nhiễu điện.

Trên thực tế, nó cũng tiết lộ một sự thật khác rất quan trọng, rằng tần số của các tụ điện tách riêng đặt trên PCB chỉ có thể đạt tới vài trăm siêu khủng bố. Cho dù tần số cao bao nhiêu, sự xuất ngoại trừ của mỗi tụ điện tách ra riêng và sự tự nhiên của dây thừng (tụ điện với chip) của cái bảng và thông qua lỗ sẽ làm giảm hiệu ứng tách ra rất nhiều. Không thể làm giảm cản trở nguồn cung cấp năng lượng thêm được nữa chỉ bằng cách đặt các tụ điện tách rời riêng lên PCB. Từ hàng trăm siêu đẳng đến tần số cao hơn, khả năng sinh hoạt của hệ thống cung cấp năng lượng của cấu trúc gói, cũng như khả năng tách rời được đặt riêng vào cấu trúc gói sẽ bắt đầu. Trong phạm vi tần số GHz, các tụ điện giữa các mạng lưới điện trong con chip và các tụ điện tách rời trong con chip là giải tách ra.

Trong một ví dụ đã hiển thị, đường màu đỏ là cản trở của một PCB sau khi đặt một số tụ điện tách rời riêng lên nó. Bốn đỉnh vang xuất hiện tại 600Hz đến 700MHz. Sau khi cân nhắc cấu trúc của gói hàng, sự tự nhiên của cấu trúc gói phụ chuyển hướng đỉnh của quả dao động tới khoảng một 40MHz, như được hiển thị trong đường màu xanh. Sau khi hệ thống cấp điện con chip được lắp vào, cục tụ điện tách ra trong con chip loại bỏ những đỉnh cao tần số cộng hưởng, nhưng đồng thời lại tạo ra một đỉnh cao cộng hưởng rất yếu của giá 30MHz, như được hiển thị trong đường màu xanh. Sự cộng hưởng 30MHz sẽ được đại diện trong miền thời gian như một ống điện áp trong phong bì tần số trung tần số của tín hiệu lộn tần số cao.