Power-signaal probleem in printplaat ontwerp
o-leidende.
o-leading.com
2019-03-08 16:28:33
Krachtsignaalintegriteit in printplaatontwerp
In de meterprintplaat zijn we meestal erg bezorgd over de kwaliteit van het signaal, maar soms zijn we vaak beperkt tot onderzoekssignaallijnen, voedingen en idealen, hoewel dit het probleem kan vereenvoudigen, maar in snel ontwerp is vereenvoudiging niet meer haalbaar. Hoewel het directe resultaat van het ontwerp van de schakeling wordt weerspiegeld in de signaalintegriteit, kunnen we het ontwerp van de stroomintegriteit niet negeren. Omdat de integriteit van de voeding direct invloed heeft op de signaalintegriteit van de uiteindelijke PCB. De integriteit van de voeding en de integriteit van het signaal zijn nauw met elkaar verbonden. In veel gevallen is de belangrijkste oorzaak van signaalvervorming het voedingssysteem. De rebound-ruis van de aarde is bijvoorbeeld te groot, het ontwerp van de ontkoppelingscondensator is niet geschikt, de schakeling heeft serieuze invloed, de verdeling van meerdere vermogens / aardingsvlak is niet goed, het ontwerp van de laag is onredelijk en de huidige is niet uniform.
1) Condensator ontkoppeling
We weten allemaal dat het toevoegen van een bepaalde capaciteit tussen de voeding en de aarde het geluid van het systeem kan verminderen, maar hoeveel capaciteit neemt het toe? Wat is de inherente capaciteit van elke condensator? Is de positie van elke condensator beter? We zijn niet serieus Overweeg het, maar het is gebaseerd op de ervaring van de ontwerper en soms zelfs minder vermogen. Bij een ontwerp met hoge snelheid moeten we rekening houden met de parasitaire capaciteitsparameters, het kwantitatief berekenen van het aantal ontkoppelingscondensatoren en de capaciteitswaarde van elke condensator en de specifieke positie van de plaatsing om het bereik van impedantiebesturing van het systeem te waarborgen. Een basisprincipe is de ontkoppelcondensator. Noodzaak, een kan niet minder zijn, overcapaciteit, hou niet van.
2) rebound
Wanneer de rand van een apparaat met hoge snelheid minder dan 0,5 ns is, is de gegevenswisselkoers van de databus met grote capaciteit zo snel dat wanneer deze zich in de voedingslaag bevindt, het voldoende is om de rimpel van het signaal te beïnvloeden, kan instabiele stroomproblemen veroorzaken. Wanneer de stroom verandert, neemt de snelheid van verandering van de stroom toe en neemt de spanning van de aarde toe met de spanning van het circuit. Op dit punt is het grondvlak (grond) geen ideaal nulniveau en de voeding is niet ideaal DC. Naarmate de poorten van de schakelaars groter worden, wordt de grondstuit sterker. Voor een 128-bits bus kunnen er 50_100 I / O-lijnen zijn die op dezelfde klok worden ingeschakeld. Op dit punt moeten de kracht van de I / O-driver en de inductantie van het aardingscircuit zo laag mogelijk zijn. Anders verschijnt de spanningsborstel op dezelfde grond. Overal kunnen reflecties van de grond worden waargenomen, zoals chips, pakketten, connectoren of borden, die kunnen terugveren, waardoor problemen met de integriteit van het elektriciteitsnet ontstaan.
Vanuit technisch oogpunt zal de toename van apparatuur alleen maar afnemen en zal de breedte van de bus alleen maar toenemen. De enige manier om een acceptabele rebound in stand te houden is om de stroomtoevoer te verminderen en de inductie te verdelen. Voor de chip betekent het verplaatsen naar een arraychip, zoveel mogelijk kracht plaatsen, zo kort mogelijk om de inductie te verminderen. Voor inkapseling betekent dit dat de bewegende lagen ingekapseld zijn, waardoor het voedingsgrondvlak dichterbij komt, zoals in het BGA-pakket. Voor connectoren betekent dit dat er meer voeten worden gebruikt of dat de connectoren opnieuw worden ontworpen om interne stroom- en grondniveau's te hebben, zoals op een link gebaseerde striplines. Voor een kaart betekent dit dat aangrenzende voedingen zo dicht mogelijk bij het grondvlak moeten worden geplaatst. Als de inductantie evenredig is met de lengte, wordt de verbinding tussen de voeding en de grond tot een minimum beperkt.
Wanneer de rand van een apparaat met hoge snelheid minder dan 0,5 ns is, is de gegevenswisselkoers van de databus met grote capaciteit zo snel dat wanneer deze zich in de voedingslaag bevindt, het voldoende is om de rimpel van het signaal te beïnvloeden, kan instabiele stroomproblemen veroorzaken. Wanneer de stroom verandert, neemt de snelheid van verandering van de stroom toe en neemt de spanning van de aarde toe met de spanning van het circuit. Op dit punt is het grondvlak (grond) geen ideaal nulniveau en de voeding is niet ideaal DC. Naarmate de poorten van de schakelaars groter worden, wordt de grondstuit sterker. Voor een 128-bits bus kunnen er 50_100 I / O-lijnen zijn die op dezelfde klok worden ingeschakeld. Op dit punt moeten de kracht van de I / O-driver en de inductantie van het aardingscircuit zo laag mogelijk zijn. Anders verschijnt de spanningsborstel op dezelfde grond. Overal kunnen reflecties van de grond worden waargenomen, zoals chips, pakketten, connectoren of borden, die kunnen terugveren, waardoor problemen met de integriteit van het elektriciteitsnet ontstaan.
Vanuit technisch oogpunt zal de toename van apparatuur alleen maar afnemen en zal de breedte van de bus alleen maar toenemen. De enige manier om een acceptabele rebound in stand te houden is om de stroomtoevoer te verminderen en de inductie te verdelen. Voor de chip betekent het verplaatsen naar een arraychip, zoveel mogelijk kracht plaatsen, zo kort mogelijk om de inductie te verminderen. Voor inkapseling betekent dit dat de bewegende lagen ingekapseld zijn, waardoor het voedingsgrondvlak dichterbij komt, zoals in het BGA-pakket. Voor connectoren betekent dit dat er meer voeten worden gebruikt of dat de connectoren opnieuw worden ontworpen om interne stroom- en grondniveau's te hebben, zoals op een link gebaseerde striplines. Voor een kaart betekent dit dat aangrenzende voedingen zo dicht mogelijk bij het grondvlak moeten worden geplaatst. Als de inductantie evenredig is met de lengte, wordt de verbinding tussen de voeding en de grond tot een minimum beperkt.
3) Stroomverdeelsysteem
Abstract Het ontwerp van de stroomintegriteit is een zeer complexe kwestie, maar hoe de impedantie tussen het voedingssysteem (vermogen en grondvlak) moet worden geregeld, is de sleutel tot het ontwerp. In theorie geldt: hoe lager de impedantie van het voedingssysteem, hoe lager de impedantie, hoe lager de ruisamplitude en hoe lager het spanningsverlies. In het daadwerkelijke ontwerp kunnen we het maximale spannings- en vermogensbereik gebruiken om te bepalen of we het impedantiedoel willen bereiken en vervolgens de relevante factoren aanpassen om de doelimpedantie van elk deel van het voedingssysteem van de schakeling te maken (frequentieafhankelijk) Sluiten
Abstract Het ontwerp van de stroomintegriteit is een zeer complexe kwestie, maar hoe de impedantie tussen het voedingssysteem (vermogen en grondvlak) moet worden geregeld, is de sleutel tot het ontwerp. In theorie geldt: hoe lager de impedantie van het voedingssysteem, hoe lager de impedantie, hoe lager de ruisamplitude en hoe lager het spanningsverlies. In het daadwerkelijke ontwerp kunnen we het maximale spannings- en vermogensbereik gebruiken om te bepalen of we het impedantiedoel willen bereiken en vervolgens de relevante factoren aanpassen om de doelimpedantie van elk deel van het voedingssysteem van de schakeling te maken (frequentieafhankelijk) Sluiten
O-Leading Supply Chain CO., LTD
TEL: + 86-752-8457668
Fax: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121