PDN的DC分(fēn)析：数字设计人员必不可(kě)少的

2021-04-23

PDN的DC分(fēn)析：数字设计人员必不可(kě)少的

随着PCB的日益小(xiǎo)型化，工程师通常面临在同一层上合并多(duō)个電(diàn)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(yǒu)专用(yòng)的PDN分(fēn)析工具是否可(kě)以解决这些问题。请仔细阅读，找出答(dá)案。

PDN的DC分(fēn)析：数字设计人员必不可(kě)少的

有(yǒu)足够的铜吗？

功率传输网络（“ PDN”）的DC分(fēn)析（通常称為(wèi)“ IR压降”，“ DC電(diàn)源完整性”或“ PI-DC”）回答(dá)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(dá)：

我在電(diàn)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電(diàn)压？

足够的功率和接地形状

足够的通孔，它们足够大吗？

我可(kě)以巧妙地优化我的PDN形状吗？

我设计的哪一部分(fēn)最有(yǒu)可(kě)能(néng)发热（烧毁）？

我的地面形状做得有(yǒu)些奇怪吗？

许多(duō)数字设计人员都知道需要进行精确的信号完整性分(fēn)析，或者了解其PDN的交流方面（例如，“我需要多(duō)少个去耦電(diàn)容器？”）是多(duō)么重要，但是却很(hěn)少考虑其直流電(diàn)。 PDN（“ PI-DC”）分(fēn)析。但是，PI-DC分(fēn)析也很(hěn)关键，因為(wèi)它可(kě)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(yǒu)成本效益的数字设计。它回答(dá)的基本问题是相对简单的–我是否在電(diàn)源和所有(yǒu)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(xiǎo)型集成设计的世界中，准确回答(dá)该问题可(kě)能(néng)意味着成功与失败之间的區(qū)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務(wù)器。在那些设计中，整个金属层可(kě)专门用(yòng)于功率传输，从而确保電(diàn)源和负载之间的压降最小(xiǎo)。如果有(yǒu)足够的面积用(yòng)于電(diàn)力输送，则可(kě)以使用(yòng)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電(diàn)源“足够”，几乎没有(yǒu)考虑优化電(diàn)源形状以最小(xiǎo)化其面积和层数。

那些日子已经一去不复返了-甚至服務(wù)器设计也变得异常密集，而電(diàn)路板空间是一种宝贵的商(shāng)品，不能(néng)因过于保守的设计实践而浪费掉。现在，用(yòng)于供電(diàn)的所有(yǒu)金属都必须是“必需的”，我们没有(yǒu)额外的层数或電(diàn)路板尺寸。PI-DC分(fēn)析提供了一种复杂的方法，可(kě)以确保不仅足够而且必要，还可(kě)以保证功率传输金属。