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  [PI] PI(Power Integrity)에서 문제가 되는 요소는? 작성일 : 2013-07-08          조회수 : 6,809  
  작성자 : 인터넥스  

SSN(Simultaneous Switching Noise)

- Board에서 IC 수량의 지속적인 증가와 높은 클럭으로 작동함에 따라 사용되는 전압도 급격하게 증가되고 있습니다. 이러한 조건의 Board내에서 동시에 많은 IC에서 스위칭이 일어나며 발생한 전류의 변동이 선로의 기생인덕턴스와 결합해 바운스가 생기게 됩니다. 이러한 바운스가 바로 노이즈이며 공급전압에 이러한 노이즈가 생기게 되면 그로 인해 예기치 못한 심각한 오작동을 일으킬 수 있습니다.

 

 IR-DROP

 - 전압강하(Voltage Drop)와 같은 뜻이며 말 그대로 전원 공급망의 기생 임피던스의 증가로 이러한 임피던스가 전류와 결합해 전압이 떨어지는 현상입니다.

 옴의 법칙 ( V = I * R ) 을 생각하면 이해가 쉬울 것입니다. 임피던스도 어차피 저항이므로 이러한 저항이 증가한다면 결국 전압은 커지게 되고 그만큼 전압강하가 일어나게 되는 것입니다. 이로 인해 결국 전압공급이 원활하지 않게 되면 Board는 오작동을 일으키거나 심지어 작동하지 않게 될 수도 있습니다.

 

 

 Resonance

- IC Plane은 각각 고유의 진동주파수를 가지고 있습니다. SRF(Self-Resonant Frequency) 또는 자기공진주파수 라고 합니다. High Speed Board에서 Signal의 주파수가 Power Plane이나 Ground Plane의 공진 주파수와 일치하게 되면 커플링이 일어나게 됩니다. 그렇게 되면 Power Plane의 전압이 일정하지 않거나 Ground Plane 0이 아닌 값으로 왜곡이 일어나게 됩니다. 이러한 왜곡이 일어나면 Board는 정상적인 작동을 하지 못하게 됩니다.

 

 

 EMI

 - 전자파간섭을 뜻하는 말로 엔지니어가 가장 어려움을 겪는 문제 이기도 합니다. 전자제품은 많든 적든 노이즈를 방사하고 있습니다. 하지만 어느 부분에서 어떻게 노이즈가 방사될지 예측하는건 매우 어렵습니다. 이렇게 방사되는 노이즈는 주변에 악영향을 끼치게 되며 이로 인해 여러가지 문제들이 발생하게 됩니다. 대표적인 문제는 주변 기기의 정상작동을 방해하여 오작동을 일으키게 한다거나 기능을 마비시키는 것입니다. 그리고 인체에도 매우 유해하기 때문에 허용치를 법으로 규정하고 있습니다.

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