SI/PI/EMC 基本概念
之前在學校和工作上鮮少接觸到這一塊,想藉由寫文章的方式來補足我這個領域的不足。
在系統廠待過就會知道EMC (Electro-Magnetic Interference)的重要,指的是對電子產品在電磁場方面干擾大小(EMI)和抗干擾能力(EMS)的綜合評定,是產品質量最重要的指標之一。[1]
而什麼是SI(ignal Integrity)與PI(Power integrity)呢?為什麼會需要SI/PI工程師?我一開始也沒有想過這一塊的問題,以為這是EMC工程師的範疇,後來了解後才知道這個跟RF與天線工程師有異曲同工之妙,怎麼說呢?
以天線來看,天線的目的主要是輻射能量出去。而SI/PI則是要避免輻射出去造成傳輸上的干擾。簡單來說SI/PI就是在設計PCB板或其他產品上線路的完整性,可能會想線不就是一條導線,數位訊號要過去就直接導通了,還需要看設什麼嗎? 是的,低頻是這要沒錯,但高頻可沒那麼簡單,可以參考傳輸線的效應。
在訊號完整性(SI)中,主要目的是消除串擾問題確保訊號品質。而在電源完整性主要是要確保直流電源的穩定性。然而SI的不穩定勢必影響到電源完整性(PI)的,反之亦成立。
基本是在SI訊號傳輸線分析中主要有幾個項目,Reflection、Delay
、skew、cross talk、jitter。而在PI的部分則是SSO/SSN、Plain resonance、Power Tree與IR drop。至於這些分別是甚麼?有機會在後面的文章再陸續提到。
這次主要談的是一些基本概念,若要完成上述的分析基本上是依靠模擬來達成。可參考為高速設計實現SI/PI分析這篇文章[2]
其中內文的表圖清楚表達了SI與PI的差異
這篇文章的肉不多,主要目地是要自我學習,畢竟最近才正要接觸SI/PI相關工作,希望以後有機會分享實務上的技術。
參考資料