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電源完整性量測 確保配電網路最佳化

  • DIGITIMES企劃

克達科技應用工程經理馮育隆。

電子技術在近數十年的發展極為快速,產品裝置的功能愈來愈強大,這也為電源設計帶來極大的挑戰,業界需投入龐大人力、時間及設備,以優化電子產品中的配電網路(Power Distribution Network;PDN),為電子元件和電路提供良好的電力,在設計過程中,電源完整性(PI)是重要關鍵。

滿足低頻至高頻需求,加速電源設計

配電網路的組成元素包括電源到負載的被動元件、半導體封裝互連等,電源輸出電力透過配電網路供應給負載,而電源完整性(Power Integrity;PI),則是確認電源來源及目的端的電壓及電流是否符合需求。與電源完整性相關的部份包括晶片、晶片封裝、電路板及系統層面等,常見的電源完整性測量約有週期與隨機偏差(PARD)、負載回應(靜態或瞬態負載)及雜訊等。

針對電子產業對於電源完整性的量測需求,克達科技應用工程經理馮育隆說明,利用是德科技(KEYSIGHT)的E5061B ENA向量網路分析儀進行電源完整性分析,可加速配電網路的設計。克達科技(Coretek Technologies)成立於2011年,為是德科技的正式授權經銷商,提供客戶電子量測儀器及高頻微波接頭線材等顧問式銷售服務。

KEYSIGHT E5061B ENA網路分析儀提供頻寬範圍廣泛的操作選項,可滿足低頻到高頻、各種不同電子元件和電路的量測需求,為5Hz到3GHz的頻域元件分析提供重要工具。

選用適合探棒,量測更順利

此外,N7020A電軌(Power Rail)探棒,則是專為電源完整性量測而設計,可與是德科技的各種示波器配合使用。N7020A電軌探棒具有mV級靈敏度,能讓使用者更精確地探測直流電源上的雜訊、漣波和暫態。

這個探棒非常適合量測隨機和週期干擾(PARD)、靜態和動態負載響應、可程控電軌響應以及類似的電源完整性量測。目前,大多數直流電源產品的容忍度要求變得非常嚴苛,N7020A電軌探棒可協助使用者確保他們設計的產品能夠滿足嚴格的容忍度要求。

此電軌探棒的特性包括低雜訊、寬廣的偏移範圍、低直流負載、高頻寬,以及廣泛的主動信號範圍,方便使用者量測直流電源的快速暫態。特別值得一提的,相較於一般示波器標準配備的探棒通常為10:1衰減比,N7020A電軌探棒的衰減比是1:1。

10:1衰減比,是指將訊號衰減10倍後進入到示波器,然後再進行放大,因此雜訊也會隨之放大。這對於一般量測並無太大影響,但對於小訊號量測的影響就非常明顯,例如Ripple noise量測經過10倍衰減再放大,量測值通常會超過設計,因此在進行小訊號量測時,使用1:1探棒,可使示波器的基本雜訊僅增加10%,這無疑是進行相關量測時的較佳選擇。