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PDN的DC分析:数字设计人员必不可少的
PDN的DC分析:数字设计人员必不可少的
随着PCB的日益小型化,工程师通常面临在同一层上合并多个电源层的问题。尽管此设计实践引入了耦合问题,但真正的问题是,没有专用的PDN分析工具是否可以解决这些问题。请仔细阅读,找出答案。
PDN的DC分析:数字设计人员必不可少的
有足够的铜吗?
功率传输网络(“ PDN”)的DC分析(通常称为“ IR压降”,“ DC电源完整性”或“ PI-DC”)回答了每个数字(或模拟)设计人员应提出的一些基本问题,并且回答:
我在电源和负载之间是否提供了足够的金属以向每个负载提供足够的电压?
足够的功率和接地形状
足够的通孔,它们足够大吗?
我可以巧妙地优化我的PDN形状吗?
我设计的哪一部分最有可能发热(烧毁)?
我的地面形状做得有些奇怪吗?
许多数字设计人员都知道需要进行精确的信号完整性分析,或者了解其PDN的交流方面(例如,“我需要多少个去耦电容器?”)是多么重要,但是却很少考虑其直流电。 PDN(“ PI-DC”)分析。但是,PI-DC分析也很关键,因为它可以提供对设计质量的关键见解,并节省宝贵的设计空间和层数,从而确保具有成本效益的数字设计。它回答的基本问题是相对简单的–我是否在电源和所有负载之间提供了足够的金属(在我们的案例中,几乎是铜)以向这些负载提供足够的功率?但是,在当今小型集成设计的世界中,准确回答该问题可能意味着成功与失败之间的区别。
那些时光已逝...
不久前,数字设计主要由大型设备主导,例如台式个人计算机和大型服务器。在那些设计中,整个金属层可专门用于功率传输,从而确保电源和负载之间的压降最小。如果有足够的面积用于电力输送,则可以使用保守的经验法则来估算所需的金属量,而几乎不会产生任何后果。数字设计师仅确保直流电源“足够”,几乎没有考虑优化电源形状以最小化其面积和层数。
那些日子已经一去不复返了-甚至服务器设计也变得异常密集,而电路板空间是一种宝贵的商品,不能因过于保守的设计实践而浪费掉。现在,用于供电的所有金属都必须是“必需的”,我们没有额外的层数或电路板尺寸。PI-DC分析提供了一种复杂的方法,可以确保不仅足够而且必要,还可以保证功率传输金属。