La importancia de la integridad de potencia PCB

En el diseño de circuito PCB, generalmente nos preocupamos por la calidad de la señal, pero a veces a menudo confinadas a la línea de señal para estudiar y el poder y como una situación ideal de dirigir, aunque esto puede simplificar el problema, pero a alta velocidad en el diseño de la tierra , esta simplificación no es práctica. Aunque el resultado directo del diseño de circuito se manifiesta en términos de integridad de la señal, nos debemos no pasar por alto el diseño de integridad de alimentación. Porque la integridad de la energía afecta directamente a la integridad de la señal del final del tablero del PWB. Integridad del poder y la integridad de la señal están estrechamente relacionados, y en muchos casos, la principal causa de distorsión de la señal es el sistema de alimentación. Por ejemplo, ruido de despedida de tierra es demasiado grande, condensadores de desacoplamiento no están diseñados adecuadamente, lazo de efectos son graves, varios planos de alimentación y tierra no son bien segmentadas, diseño de planta es irrazonable, actual no es uniforme y así sucesivamente.


1) sistema de distribución de potencia PCB

Diseño de integridad la energía es un asunto muy complicado, pero cómo controlar la impedancia existente entre el sistema de energía (fuente y suelo plano de la energía) es la clave para el diseño en los últimos años. Teóricamente hablando, cuanto más baja la impedancia entre los sistemas de suministro de energía, cuanto más baja la impedancia, cuanto menor sea la amplitud del ruido y cuanto menor sea la pérdida de tensión. En el diseño actual, podemos determinar la impedancia objetivo que queremos alcanzar la tensión máxima y rango de variación de la energía. Entonces, podemos hacer la impedancia de los diferentes elementos del sistema eléctrico (con frecuencia) enfoque la impedancia objetivo ajustando los factores relevantes en el circuito.


2) terremoto rebote

Cuando la velocidad del borde de un dispositivo de alta velocidad es inferior a 0.5 ns, el tipo de cambio de datos del bus de datos de gran capacidad es especialmente rápido, y cuando genera fuertes ondulaciones en la capa de energía que son suficientes para afectar a la señal, se produce inestabilidad de la energía. Cuando la corriente a través del lazo de la tierra cambia, se genera una tensión por la inductancia del lazo. Cuando el borde de levantamiento se acorta, la corriente Cambie aumentos, y aumenta la tensión de despedida de tierra. En este punto, el plano de tierra (tierra) no es idealmente nivel cero y el poder no es un ideal potencial DC. Como las puertas para el aumento simultáneo de la conmutación, el rebote de tierra se convierte en más grave. Para un bus de 128 bits, puede ser 50-100 líneas de la entrada-salida de la conmutación en el mismo borde del reloj. En este momento, la inductancia de la fuente de alimentación y el bucle de tierra alimentado hacia el controlador I/O simultáneamente conectado debe ser tan baja como sea posible, de lo contrario, que un cepillo de tensión aparece cuando el suelo está conectado a la tierra misma. Despedida de la tierra puede verse en todas partes, como rebote de tierra en chips, paquetes, conectores o placas de circuito, que puede conducir a problemas de integridad de alimentación.

Desde la perspectiva del desarrollo de la tecnología, el borde de levantamiento del dispositivo sólo disminuirá y aumentará el ancho del bus. La única manera de mantener un bounce-back es reducir el poder y la inductancia de la distribución de la tierra. Para las virutas, significa a una oblea de matriz, colocación de alimentación y tierra tanto como sea posible y conexión al paquete más corto posible reducir la inductancia. Para el paquete, que significa mover el paquete para hacer el plano de tierra de la fuente de alimentación más estrechamente espaciado, según lo utilizado en el paquete BGA. Para conectores, significa con más pernos de tierra o conectores para tener energía interna y tierra planos, tales como los cables de cinta basado en el conector. Para una placa de circuito, esto significa que la fuente de alimentación adyacente y el plano de tierra tan cercanas como sea posible. Puesto que la inductancia es proporcional a la longitud, la fuente de alimentación de conexión a tierra lo más corto posible reducirá el ruido de la tierra.


3) condensadores de desacoplamiento

¿Todos sabemos que añadir algunos capacitancia entre la poder suministro de PCB y la tierra puede reducir el ruido del sistema, sino cuánta capacidad se agrega a la placa de circuito? ¿Cuál es la capacitancia de cada condensador? ¿Donde se pone mejor cada condensador? Similar a estos problemas generalmente no tienen en cuenta seriamente, pero se basan en la experiencia de los diseñadores para llevar a cabo y a veces incluso pensar que cuanto menor sea la capacidad, mejor. En diseño de alta velocidad, debemos tener en cuenta los parámetros parásitos del condensador, calcular cuantitativamente el número de condensadores de desacoplamiento y la capacidad de cada condensador y la ubicación específica para que la impedancia del sistema está dentro de la rango de control. Son necesarios los condensadores de desconexión de un principio básico, uno no puede ser menor, el exceso de capacidad, no es necesario.