전자 설계의 전력 무결성
전자 설계의 전력 무결성을 보장하기 위한 정확한 측정
오늘날의 고집적 전자 기기는 저전압 레벨을 이용하며 전력 변동에 대한 허용 범위가 훨씬 낮은 구성요소를 사용합니다. 따라서, PCB의 전력 공급망의 성능 분석은 회로 설계 프로세스의 중요한 부분입니다. 이전의 전력 레벨 리플, 노이즈, 시간 도메인의 트랜션트 측정이 적절한 방식이기는 하지만, 주파수 도메인 측정도 전력 스파이크의 원인이 되는 신호와의 비의도적 결합을 탐지하는 데 중요합니다. 또한,Power-on 써지, 부하 변화와 같은 트랜션트 단계에서 수백 메가헤르츠까지 고주파 응답이 발생할 경우 그로 인해 전력 레일이 전송 라인으로 작동하고 신호 무결성에 영향을 미칠 가능성을 고려해야 합니다.
1 ~ 3 V 전력 레일에서 리플, 노이즈, 매우 작은 mV 레벨 신호의 트랜션트를 탐지하기 위해 정확한 시간 도메인 측정을 수행하는 것은 어려운 일입니다. 정확한 리플 측정을 위해서는 오실로스코프와 프로브의 노이즈 플로어가 예상 피크 대 피크 노이즈보다 훨씬 낮아야 합니다. 빠른 교란과 트랜션트를 캡처하려면 빠른 업데이트 레이트와 높은 ADC 분해능, 넓은 대역폭이 반드시 필요합니다. 전력 레일에 결합된 불요 신호와 함께 그로 인한 주파수 도메인의 고조파를 조사하려면 오실로스코프에 넓은 주파수 대역폭의 강력한 FFT가 필요합니다. 파워 서플라이 스위칭 속도는 kHz 대역일 수 있지만 빠른 엣지는 MHz 대역에 충분히 포함되는 고조파를 만들어냅니다. 프로브 성능은 기기에서 필수적으로 중요한 부분입니다.
또한, 전력 공급망은 주파수에 따라 변경되지 않는 mΩ 대역의 저임피던스 특성이 적합합니다. 트랜션트 단계의 임피던스를 조사하려면 저임피던스 측정용 다이내믹 레인지를 갖춘 네트워크 분석기가 필요하며 수백 MHz까지 고조파를 포함하는 데 필요한 주파수 대역과 적절한 프로브를 사용해야 합니다.
