高速電路的電源完整性分析.pdf

1、由于電子產(chǎn)品的工作頻率不停提升，系統(tǒng)的時鐘邊緣速率變得越來越快，供電電壓和噪聲容限不斷降低，導致信號的畸變已經(jīng)到了影響電路功能實現(xiàn)的程度，其中一個重要的原因就是同步開關噪聲(SSN)會對高速電路的電源分配網(wǎng)絡(PDN)產(chǎn)生干擾。平面間的SSN可以引起諧振，而電源/地平面間的諧振現(xiàn)象又會使SSN變得嚴重。在印制電路板(PCB)上由噪聲傳播引起的電源完整性(PI)已經(jīng)得到了廣泛的研究，并且提出了多種解決方法：添加去耦電容，使用電磁帶隙(EB

2、G)結構等。
　　本文在上述背景下，重點分析了EBG結構對PDN中SSN的抑制效果。首先介紹了高速電路的發(fā)展歷程及國內外發(fā)展現(xiàn)狀，其次，介紹了PDN設計的基本組成部分，重點討論去耦電容的工作原理、設計方法、安裝等內容；接著對PDN的設計方法、噪聲來源、直流壓降進行了闡述。然后分析了SSN形成的原因及其抑制方法以及各種的優(yōu)缺點。最后詳細地比較了兩種經(jīng)典的EBG結構：蘑菇型EBG結構和平面型EBG結構，分別闡述了它們的結構特點、等效電

3、路分析模型及SSN抑制特性，并描述兩種結構的優(yōu)缺點。根據(jù)EBG結構的理論，設計了一種新穎的T型狹縫L-EBG結構。詳細描述了該結構的設計特點，并將實測結果和仿真結果進行對比，證實結構的可行性。使用集總元件電路模型與諧振腔模型分析估算了T型狹縫L-EBG結構的下截止頻率與上截止頻率。同時，使用CST仿真得到了結構的直流阻抗，并根據(jù)獲得的眼圖，分析信號傳輸特性。通過與傳統(tǒng)的開槽型L-EBG結構進行對比，得到以下結論：相比于傳統(tǒng)的開槽型L-b