高速電路系統(tǒng)電源完整性研究.pdf

1、隨著高速電路的不斷發(fā)展，電源完整性(PI)已逐漸成為和信號完整性(SI)同樣重要的問題。電源完整性的主要問題是電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)的設(shè)計(jì)和同步開關(guān)噪聲(SSN)的抑制，為了保證使系統(tǒng)穩(wěn)定工作，需要研究PDN的各個(gè)組成部分對PI的影響。同時(shí)由于PDN是SSN噪聲的傳播的主要途徑，為了抑制SSN噪聲的影響，在設(shè)計(jì)PDN的過程中，需要采取措施抑制SSN噪聲的傳播。
　　本文以雙層PCB板作為研究對象，首先分析了電源分配網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組成部

2、分的功能和它們對電源完整性的影響，重點(diǎn)研究了同步開關(guān)噪聲的產(chǎn)生機(jī)制和去耦電容器在抑制SSN噪聲和保障功率傳輸這兩方面所起的重要作用;其次，針對電源分配網(wǎng)絡(luò)中存在的大量地過孔，研究了地過孔對電源完整性的影響，分析了地過孔數(shù)量、其與端口的相對位置和距離、地過孔的大小等因素對特定端口處輸入阻抗和噪聲輻射特性的影響。最后提出了一種環(huán)形環(huán)縫諧振器(CSRR)結(jié)構(gòu)用于SSN噪聲的抑制，通過分布式電路法對CSRR諧振器所在的電源/地平面進(jìn)行建模，同時(shí)

3、驗(yàn)證等效電路模型的有效性，之后利用該等效模型，研究了CSRR諧振器不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其噪聲抑制特性的影響和CSRR諧振器對信號傳輸?shù)挠绊?，結(jié)果表明使用差分信號線傳輸信號可以有效的抑制CSRR諧振器對信號完整性的干擾。
　　在高速PCB板上，地過孔是除去耦電容器之外數(shù)量最多的結(jié)構(gòu)，對地過孔的研究可以給PDN的設(shè)計(jì)提供參考的依據(jù)，用以確定在電源分配網(wǎng)絡(luò)中放置地過孔的位置和數(shù)量，達(dá)到抑制輸入阻抗和抑制噪聲輻射之間的平衡。提出的CSRR諧振