Spice를 활용한 PDN simulation
·
Spice
PDN을 구성하는 요소는 정말 다양하다. IC, Package, PCB의 capacitance / resistance / inductance, 그리고 Power/Ground Plane capacitance, Decoupling Capacitor의 ESL, ESR, Ceff.... 하지만 본 게시글에서 Capacitor만을 고려하여 PDN Simulation을 해보도록 하겠다. Tool은 무료 소프트웨어인 LTSpice를 이용하였다.1. 원하는 Capacitor 모델을 불러온다. LTspice에서 원하는 부품 모델이 없을 때 해결하는 법회로 시뮬레이션을 하다 보면, LTspice 기본 라이브러리에 원하는 부품이 없는 경우가 자주 생긴다.특히 MLCC는 ESR·ESL·주파수 특성에 따라 실제 동작이 크게 달..
LTspice에서 원하는 부품 모델이 없을 때 해결하는 법
·
Spice
회로 시뮬레이션을 하다 보면, LTspice 기본 라이브러리에 원하는 부품이 없는 경우가 자주 생긴다.특히 MLCC는 ESR·ESL·주파수 특성에 따라 실제 동작이 크게 달라지기 때문에, 단순한 C값만으로는 현실적인 분석이 어렵다.이럴 때 가장 좋은 방법은 제조사가 제공하는 SPICE 모델을 직접 가져와 LTspice에서 사용하는 것인데, 이번 글에서는 Murata MLCC를 예로 들어, 제조사 SPICE 모델을 다운로드하고 LTspice에 적용하는 과정을 정리해본다.1. SPICE Model download대부분의 제조사는 Component에 대해 SPICE 시뮬레이션 모델을 제공한다.Murata의 경우 Simulation Model → SPICE 항목에서 .mod 또는 .cir 파일 다운로드할 수 있..
전압 / 전류 - IC 동작을 위해서는 무엇을 공급해주는가?
·
PCB 이론/PI
대부분의 경우 “전압을 공급한다”가 정확한 표현이고, 전류는 칩이 필요에 따라 스스로 끌어다 쓰는 것이다.공급하는 것: 전압 소모되는 것: 전류 전력: 전압 × 전류필자는 이 부분에 대해 학부 시절부터 헷갈려왔다. 회로 Simulation을 할 때 전원 공급을 전압원을 사용할 때도 있고, 전류원을 사용할 때도 있으니... 전자공학을 전공한 여러분들이라면 지겹도록 들었을 n-MOSFET의 동작 원리만 보아도 사실 답은 나와있다. Vgs를 높이면 Ids가 흐른다. 즉 전압을 공급하면 전류가 흐른다.
MOSFET vs Relay
·
PCB 이론/PI
What is a MOSFET Relay?A MOS FET relay is a non-contact relay used primarily for switching and connecting signals. It has features of both mechanical relays and semiconductors, and is used in semiconductor inspection system, various measurement devices, security equipment, and acomponents.omron.com
S21, S11의 관계성 - 이 둘은 비례 하는가?
·
PCB 이론/SI
SI 품질에 대해 평가하는 요소로써, Insertion loss(S21) Return loss(S11)이 있다. 이 둘은 아래 사진과 같이 Return loss가 낮으면 Insertion loss 또한 낮아지는 경향 (신호 품질이 좋아짐)이 있는 것을 볼 수 있다. 그렇다면 이 둘은 비례 관계에 있는것 같은데, 굳이 두 스펙 모두 측정할 이유가 있을까? 실제 측정 시에는 위 사진과 같이 S21, S11은 완벽한 비례 관계를 갖지 않는다는 것을 확인할 수 있다. 이는 두 파라미터에 가장 크게 영향을 주는 요소가 다르기 때문이다.Insertion Loss (IL)신호가 포트 A → B로 전달될 때 얼마나 줄어드는지주로 전송 경로의 도체 손실, 유전체 손실, 방사 등이 원인Return Loss (RL)입력되..
PI Solutions for Good PDN
·
PCB 이론/PI
앞서 말했듯,전원 품질(Good PDN)을 확보하려면 IR Drop 최소화, Decoupling Capacitor의 배치, Stackup이 핵심이다. PI 설계의 본질은 ‘전류 흐름’을 기준으로 PDN의 임피던스를 충분히 낮춰, 부하가 요구하는 순간전류를 안정적으로 공급하는 데 있다. 이를 위해서는1.PDN의 인덕턴스와 저항을 최소화한다.- 넓은 파워 플레인(PWR Plane) 사용 → 전류 밀도 감소, 저항 감소 - 여러 층의 평행한 파워 플레인 구성 → 병렬 경로 증가로 저항/인덕턴스 감소 - PWR Plane–GND Plane 간격을 좁게 설계 → loop inductance 감소, spreading inductance 감소2. 디커플링 커패시터의 배치- 순간적인 전류 요구를 신속히 보조할 수 있도..
Target Impedance
·
PCB 이론/PI
앞서 말한 바와 같이, DRAM 동작 전압은 낮아지고, 스위칭 속도는 빨라지면서 PDN에 요구되는 전원 안정성 기준이 더욱 엄격해졌다. 그렇다면 이런 안정성의 기준은 어떤 걸 기준으로 정해지는 걸까?고속 환경에서는 단순한 직류 저항 뿐만 아니라, 주파수 의존적인 저항 성분인 Impedance(Z)를 핵심 설계 지표로 삼는다. 이를 흔히, Target Impedance라고 하며 설계자가 PDN이 충족해야 할 최대 임피던스 상한을 의미한다.PDN 임피던스 Z는 주파수에 따라 서로 다른 소자들이 우세하게 작용한다.주파수 구간우세 소자특성DC ~ kHzR (저항 성분)IR DropkHz ~ MHzC (커패시터)Decoupling & BypassMHz ~L (인덕터)L 성분에 의한 임피던스 상승 & 공진 따라서 ..
Petalinux 6-1. Configuring U-boot
·
Linux/Petalinux
petalinux-config를 통해 부팅에 필요한 핵심 설정(U-Boot, Kernel, Boot Image Packaging 등)을 점검하고 수정해보았다. 이제 우리는 부팅 이외의 주요 설정 항목들을 살펴보고자 한다. Petalinux는 단순한 부트 이미지 빌더가 아니라, Linux 기반 임베디드 시스템을 위한 통합 빌드 및 설정 툴이다. 따라서 추가적인 configuration이 중요한데... Petalinux Design Flow를 살펴보면, 사용하는 문서의 출처와 버전에 따라 configuration 단계나 강조하는 flow가 상당히 다르게 표기되는 것을 알 수 있다. 2020.1 Petalinux에 대한 Xilinx 공식 문서에서는 petalinux-config, petalinux-config..