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电源完整性的意义 " d! p5 D/ n' d2 b1 _8 y
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在信号完整性受到大家重视的时候,电源完整性的热度好像不够,仔细想想,局限性确实不小4 K- j8 J/ O6 y+ y H, h$ y# d b. l
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低频:开关电源的设计更多靠经验,或者功能级仿真来辅助,电源完整性分析好像能帮上的忙不多
0 D" h# {; e3 a4 ^* V100M以内,甚至50M以内的中低频: 电容的设计,经验法则在大多数情况下是够用的,甚至一些芯片公司提供的Excel表格型工具也能搞定这个频段的事情. B( U; z6 `0 `9 X+ ]" Z' a
100M以上:基本是IC的事情,和板级无关了 ?5 n! W t/ ?4 v% W* s9 C
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所以电源完整性仿真,除非能做到芯片到芯片的解决方案,加上封装以及芯片的模型,纯粹做板级的仿真意义不大
$ b# L/ t/ q, L1 P" \: n4 j7 B随着这个趋势越来越明显,开始思考一个问题: 电源地间平板电容的作用,到底有多大?5 s6 B; M8 m1 ^0 n2 K4 x1 ^1 m
$ x2 I+ L# M( i/ @- I. ?; |我们一直以来的设计,都要求电源与地紧耦合,形成平板间电容,有助于高频噪声的滤波 ^# {* `+ @' Q: R' B
' x9 A( x! d3 K. b# J4 i不过PI的仿真又告诉我们,100M以上的PDN阻抗主要靠IC的Die电容,如果Die电容足够大,高频的阻抗会被拉得足够低
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% ?) ?# ^ Q$ j# Y) k( n我们的仿真也证实这一现象,一些Core电源,50M以上的PDN在加入Die电容的时候,阻抗很低,基本不用考评高频的噪声问题了 ( X6 x( e, o; |+ |5 X" \1 Q
行业一些芯片的趋势也证明这一点,Intel,Boardcom的一些芯片,都只要考虑77M甚至22M以内的PDN阻抗就已经足够了 & n3 {7 T; T: ^
1 h) E4 {1 v9 Z g5 [( E在这样的情况下,强调电源地平面板间电容有什么作用,这个电容在100M以内影响不大,100M以上又只关IC电容的事情,平板间电容的位置不是很尴尬吗? | . @% Z" t, G; W5 i' n" P$ Z
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