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高速电路信号完整性分析与设计—电源完整性分析

2012年05月29日 13:51 次阅读

  在电路设计中,设计好一个高质量的高速PCB板,应该从信号完整性(SI——Signal Integrity)和电源完整性 (PI——Power Integrity )两个方面来考虑。尽管从信号完整性上表现出来的结果较为直接,但是信号参考层的不完整会造成信号回流路径变化多端,从而引起信号质量变差,连带引起了产品的EMI性能变差。这将直接影响最终PCB板的信号完整性。因此研究电源完整性是非常必要和重要的。

  9.1 电源完整性概述

  虽然电子设计的发展已经有相当长的历史,但是高速信号是近些年才开始面对的问题,随之出现的电源完整性的许多概念并不为大多数人所了解。这里,对其中涉及到的一些基本名词做些简单的介绍。

  9.1.1 电源完整性的相关概念

  电源完整性 (Power Integrity) :是指系统供电电源在经过一定的传输网络后在指定器件端口相对该器件对工作电源要求的符合程度。虽然电源完整性是讨论电源供给的稳定性问题,但由于地在实际系统中总是和电源密不可分的,通常把如何减少地平面的噪声也做为电源完整性的一部分讨论。

  电源分配网络:电源分配网络的作用就是给系统内所有器件或芯片提供足够的电源,并满足系统对电源稳定性的要求。

  同步开关噪声(Simultaneous Switch Noise,简称SSN):是指当器件处于开关状态,产生瞬间变化的电流(di/dt),在经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而引起噪声,所以也称为Δi噪声。同步开关噪声包括电子噪声、地弹噪声、回流噪声、断点噪声等。它对电源完整性的影响表现为地弹和电源反弹。

  地弹噪声:它是同步开关噪声对电源完整性影响的表现之一。是指芯片上的地参考电压的跳动。当大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其它元器件的动作。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。




本文全部内容参见:http://www.elecfans.com/soft/35/2012/20120529274117.html

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