Power Integrity - real world

마지막날 오후 수업으로 non-ideal 한 component와 system에 대해서 배우게 되었다. 앞서 얘기했듯이 주파수영역에 따라서 L이 C가 될 수도 있고, C가 L이 될 수도 있다.

 

그리고 PCB를 connect하는 방식에 따라서도 loss의 차이가 생기게 된다. cooper pad를 사용해서 납땜을 하는 것은 초고주파에서 굉장히 좋지 않다. 그래서 SMT (surface mount technology)를 이용하게 된다. 이는 via에 연결하는 느낌인데, via까지 기생성분으로 P/G noise가 낄 수 있다.

그래서 나온 것이 embedded passives 이다. PCB안에 박음으로써 진행하는 것이다.

 

PDN impedance를 분석하는데 있어서 저주파 부근은 용량이 큰 L,C가 영향이 크다. 그래서 L,C를 큰 것으로 조절해서 설계를 해야한다.

Cap 크기에 따라서 ESL이 비례를 하는 것도 고려해야하고, 고주파영역에서는 작은 값인 L,C를 달아서 조절해야한다. 그렇게 decap으로 조절해야한다. 

 

via를 통해서 PCB에서 선을 연결하는데, 이게 다시 매칭이 풀려서 noise가 생겨서 신호가 깨지게 된다.

그리고 이 via에 관한 것도 모델링을 해서 계산이 가능하다.

 

또 방사에 대해서도 고려를 해야한다. EMI에 관한 것으로 P/G 판이 생긴게 꼭 안테나가 퍼진 것처럼 생겨서 방사를 하게 된다. radiation이 이제 제품을 제출하는데에 있어서 규격이 있다. 

마치 dipole 처럼 radiation이 생기면 EMI가 커지는 것이다.

 

여기에 관한 또 재밌는 이야기가 바로 손선풍기 얘기이다. 미니선풍기가 히트를 치면서 전자파가 해롭다는 얘기가 많이 나왔었다. 이런 얘기에 있어서 우리나라도 EMI 규제가 잘 되어있기에 걱정은 하지 않아도 된다고 한다. 하지만 또 다른 주장으로는 EMI 규격과 안전에 관한 전자파수치는 다른다는 것이다. 

(근데 그렇다고 EMI 규격을 안전과 분리했을리는 또 없을 것 같고 잘 모르겠다)

 

아무튼 PCB에 있어서 P/G noise가 EMI를 방사하게 된다.

Ghz 이상에서는 via를 통해서 plane cavity 공진을 막아야한다.

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시스템 모델링에서 IBIS model이 있는데, driver에 대한 계략적인 SPICE이다.

시뮬레이션 하는 것에 있어서, SPICE화 하고 정확도를 1% 포기하는 전략이 많다.

속도에 투자를 하는 것이다.

runtime이 빠르면 좋은 것이다.

그래서 netlist를 통해서 SPICE가 가능하게 빠르게 정확도가 95%라도 속도가 빠르면 99%보다 낫다는 것이다.

 

TDR이 이제 reflection에 대한 검사를 할 수 있는 것인데, 이전의 게시물에서도 언급을 했었다. 

 

https://kurodonggri.tistory.com/8

Xmodel HSlink (2)

 

DC 저항이 0이라는 가정하에 (TL로 바라보는 것임... AC) 파장으로 체크하는 것이다.

칩내부는 이전에도 말했듯이 Rdc가 커서 RC delay로 해석이 가능한 것이다.

 

아무튼 이런식으로 다 측정이 가능하고, 모델링도 존재한다는 것이다.

마찬가지로 VNA (vector network analyzer)도 있다. 

이는 2개의 probe로 측정을 하는 것이고 s-parameter를 z-parameter로 임피던스 측정이 가능한 것이다.

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이렇게 부산대학교에서 강의를 듣는 것이 끝났다 ㅋㅋㅋㅋ

정말 알차고 재밌었고, 특별한 경험이었던 것 같다.

다른 학교를 이렇게 꼼꼼히 둘러본 적도 없었고, 부산대와서 구경하고 한 것도 재밌었다....

물론 돈이 좀 들었지만 ㅋㅋㅋ

cf. 모든 자료의 출처는 '경북대학교 송대건 교수님' 이십니다.