Проблема с сигналом питания при проектировании печатной платы
о ведущих.
o-leading.com
2019-03-08 16:28:33
Целостность сигнала питания при проектировании печатной платы
На плате измерительной платы мы обычно очень обеспокоены качеством сигнала, но иногда мы часто ограничиваемся исследованием сигнальных линий, источников питания и идеалов, хотя это может упростить проблему, но в высокоскоростном проектировании упрощение больше не осуществимо. Хотя непосредственный результат проектирования схемы отражается на целостности сигнала, мы не можем игнорировать расчет целостности мощности. Потому что целостность блока питания напрямую влияет на целостность сигнала конечной платы. Целостность источника питания и целостность сигнала тесно связаны. Во многих случаях основной причиной искажения сигнала является система электропитания. Например, шум отскока заземления слишком велик, конструкция развязывающего конденсатора не подходит, схема имеет серьезное влияние, разделение нескольких силовых / заземляющих плоскостей не очень хорошее, конструкция слоя неразумна, а ток не является равномерным.
1) развязывающий конденсатор
Все мы знаем, что добавление некоторой емкости между источником питания и землей может уменьшить шум системы, но насколько она увеличивается? Какова собственная емкость каждого конденсатора? Положение каждого конденсатора лучше? Мы не серьезны. Подумайте об этом, но это основано на опыте дизайнера, а иногда и на меньших способностях. В высокоскоростном проектировании мы должны учитывать параметры паразитной емкости, количественно рассчитывать количество развязывающих конденсаторов и значение емкости каждого конденсатора, а также конкретную позицию размещения, чтобы обеспечить диапазон контроля полного сопротивления системы. Основным принципом является разделительный конденсатор. Нужно, не может быть меньше, избыточных мощностей, не нравится.
2) отскок
Когда скорость высокоскоростного устройства ниже 0,5 нс, скорость обмена данными шины данных большой емкости настолько высока, что когда она находится на уровне источника питания, этого достаточно, чтобы повлиять на пульсацию сигнала, что может вызвать нестабильные проблемы с питанием. Когда ток изменяется, скорость изменения тока увеличивается, и напряжение земли увеличивается с напряжением цепи. В этот момент заземление (земля) не является идеальным нулевым уровнем, а источник питания не является идеальным постоянным током. По мере того как затворы переключателей увеличиваются, отскакивание от земли становится более сильным Для 128-битной шины может быть 50_100 линий ввода-вывода, переключающихся на одни и те же часы. В этот момент мощность драйвера ввода-вывода и индуктивность цепи заземления должны быть как можно ниже. В противном случае щетка напряжения появится на той же земле. Отражения от земли можно увидеть повсюду, такие как микросхемы, пакеты, разъемы или платы, которые могут отскочить назад, вызывая проблемы с целостностью энергосистемы.
С технической точки зрения прирост оборудования будет только уменьшаться, а ширина автобуса будет только увеличиваться. Единственный способ сохранить приемлемый отскок - это уменьшить напряжение питания и распределить индуктивность. Для микросхемы это означает переход к матричной микросхеме с максимально возможной минимальной мощностью, чтобы уменьшить индуктивность. Для инкапсуляции это означает, что движущиеся слои инкапсулированы, приближая плоскость заземления, как в корпусе BGA. Для разъемов это означает использование большего количества ножек или перепроектирование разъемов для обеспечения внутренних уровней питания и заземления, таких как линейные линии связи. Для платы это означает размещение соседних источников питания как можно ближе к заземленной плоскости. Когда индуктивность пропорциональна длине, соединение между источником питания и землей будет минимальным.
Когда скорость высокоскоростного устройства ниже 0,5 нс, скорость обмена данными шины данных большой емкости настолько высока, что когда она находится на уровне источника питания, этого достаточно, чтобы повлиять на пульсацию сигнала, что может вызвать нестабильные проблемы с питанием. Когда ток изменяется, скорость изменения тока увеличивается, и напряжение земли увеличивается с напряжением цепи. В этот момент заземление (земля) не является идеальным нулевым уровнем, а источник питания не является идеальным постоянным током. По мере того как затворы переключателей увеличиваются, отскакивание от земли становится более сильным Для 128-битной шины может быть 50_100 линий ввода-вывода, переключающихся на одни и те же часы. В этот момент мощность драйвера ввода-вывода и индуктивность цепи заземления должны быть как можно ниже. В противном случае щетка напряжения появится на той же земле. Отражения от земли можно увидеть повсюду, такие как микросхемы, пакеты, разъемы или платы, которые могут отскочить назад, вызывая проблемы с целостностью энергосистемы.
С технической точки зрения прирост оборудования будет только уменьшаться, а ширина автобуса будет только увеличиваться. Единственный способ сохранить приемлемый отскок - это уменьшить напряжение питания и распределить индуктивность. Для микросхемы это означает переход к матричной микросхеме с максимально возможной минимальной мощностью, чтобы уменьшить индуктивность. Для инкапсуляции это означает, что движущиеся слои инкапсулированы, приближая плоскость заземления, как в корпусе BGA. Для разъемов это означает использование большего количества ножек или перепроектирование разъемов для обеспечения внутренних уровней питания и заземления, таких как линейные линии связи. Для платы это означает размещение соседних источников питания как можно ближе к заземленной плоскости. Когда индуктивность пропорциональна длине, соединение между источником питания и землей будет минимальным.
3) Система распределения электроэнергии
Аннотация Проектирование целостности электропитания - очень сложная проблема, но как управлять импедансом между энергосистемой (мощность и заземление) является ключом к проектированию. Теоретически, чем ниже импеданс системы электропитания, тем ниже импеданс, ниже амплитуда шума и ниже потери напряжения. В реальной конструкции мы можем использовать максимальное напряжение и диапазон мощности, чтобы определить, хотим ли мы достичь целевого значения импеданса, а затем скорректировать соответствующие факторы, чтобы сделать целевое сопротивление каждой части системы электропитания схемы (зависящей от частоты) Закрыть
Аннотация Проектирование целостности электропитания - очень сложная проблема, но как управлять импедансом между энергосистемой (мощность и заземление) является ключом к проектированию. Теоретически, чем ниже импеданс системы электропитания, тем ниже импеданс, ниже амплитуда шума и ниже потери напряжения. В реальной конструкции мы можем использовать максимальное напряжение и диапазон мощности, чтобы определить, хотим ли мы достичь целевого значения импеданса, а затем скорректировать соответствующие факторы, чтобы сделать целевое сопротивление каждой части системы электропитания схемы (зависящей от частоты) Закрыть
O-Leading Supply Chain CO., LTD
ТЕЛ: + 86-752-8457668
Факс: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121