电源滤波的疑问

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-21 19:57

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具有数字电源和模拟电源的大型集成电路，在电源滤波的时候，模拟电源引脚一般采用电容磁珠电容组成的排型滤波器，而数字电源则直接是电源滤波，我想问数字电源是没有必要采用排型滤波器还是不能采用排型滤波器？

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-22 22:51

fallen 发表于 2015-10-22 10:051 {/ a! g% ?! p. y: H
没有必要采用。

确实，数字电路相对于模拟电路，其噪声容限很高，对噪声不那么敏感，这也是数字相对于模拟突出的优点之一。那么，问题来了，如果我在数字电源引脚引脚上采用了PI型滤波，会不会对我的数字电源带来危害？例如，会不会让数字电源引脚的噪声更大？

因为，随着我们板子上集成电路规模越来越大，工作电压越来越低，工作频率约来越高，随之而来的是越来越高的工作电流，越来越低的电源噪声容限，所以需要“费尽心机”地想把电源和地做成大而靠近的两个平面，目的并不是要增加电源和地之间的电容，而是为了减少电源回路的寄生电感，保证电源配送网络的阻抗在关心的频段上小于目标阻抗（当然，大而靠近的电源和地平面只是手段之一哈）。

但是，如果在数字电源引脚上采用PI型滤波的话，这样就会增加电源配送网络的阻抗，使得在相同的负载电流跃变时产生的噪声电压更高。

所以，我在想数字电源引脚之所以不用PI型滤波，除了数字电源本身对噪声相对不太敏感之外，会不会也有不能用的因素？

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-23 12:18

fallen 发表于 2015-10-23 11:04) F* ~1 R7 J( E& f x- E
分析的挺好的。我有两点要说明：
4 v$ {/ J1 s' m4 L1 你说的两个平面，我觉得主要针对高频，如果是低频的话，应该没有什么 ...

1.我觉得给高频内核供电的电源分配网络就是高频，因为负载电流的变化是高频的，内核时钟频率越高，负载电流变化频率越高。

2.所以给内核电源引脚上如果用了PI滤波，是不是虽然内核电压引脚对外的干扰小了，但自己引脚上的噪声更大了。就像把一个热源放在封闭的空间里，其周围的温度会很高，如果放在开放空间里，其周围温度会相对低很多。

fallen · 发表于 2015-10-23 17:04

xiaoyu19890210 发表于 2015-10-23 12:18
7 V4 l& C- h" l ?7 }1.我觉得给高频内核供电的电源分配网络就是高频，因为负载电流的变化是高频的，内核时钟频率越高，负载电 ...

1 这是有一部分。还有一部分，我觉得是每隔多少时间（轮询）去执行一次任务，这个相对来说是低频的，比如几十K，或者上百K。
2 因为你PI滤波在电源处依然可以放大的电容，所以依然可以限制纹波或者噪声。
3 能不能用，能用；有没有什么必要，没有必要。这些东西跟具体的环境有关系。

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-21 20:00

数字电源直接电容滤波，笔误，写成电源滤波了，更正下～

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-21 20:01

数字电源直接电容滤波，笔误，写成电源滤波了，更正下～

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-21 20:01

数字电源直接电容滤波，笔误，写成电源滤波了，更正下～

松哥无敌 · 发表于 2015-10-22 09:04

同问....

bluskly · 发表于 2015-10-22 09:28

没必要！所谓数字电源对于电源的要求就低了很多，而且要求的电流会很大。特别是很多CPU的核电压，动辄100A电流来着，PI型滤波器不好做，也完全没必要。

fallen · 发表于 2015-10-22 10:05

没有必要采用。

12345liyunyun · 发表于 2015-10-22 12:46

根据自己的项目需求决定，要求严格的也可以做，可以减小干扰

yujingfa · 发表于 2015-10-22 13:03

数字电源一般都会有开关噪声，一些比较敏感的小信号模拟电路肯定会受影响，所以要加滤波隔掉，相反模拟很少情况会影响数字，理论是这个理论，实际情况再说

woaidashui · 发表于 2015-10-22 13:48

數字電路對電源質量要求低

fallen · 发表于 2015-10-23 11:04

xiaoyu19890210 发表于 2015-10-22 22:51
6 [8 ^/ c1 X5 u0 \; q0 w( J确实，数字电路相对于模拟电路，其噪声容限很高，对噪声不那么敏感，这也是数字相对于模拟突出的优点之一 ...

分析的挺好的。我有两点要说明：
1 你说的两个平面，我觉得主要针对高频，如果是低频的话，应该没有什么用。
2 没有必要加PI，确实主要考虑瞬间电流的影响。但是有些时候也需要考虑他对其他的影响。比如DC-DC电源的输入等。

xiaoyu19890210 · 发表于 2015-10-23 12:29

xiaoyu19890210 发表于 2015-10-23 12:185 y6 J4 M- u# ]7 m+ j8 \
1.我觉得给高频内核供电的电源分配网络就是高频，因为负载电流的变化是高频的，内核时钟频率越高，负载电 ...

我疑问的焦点是集成电路数字电源引脚上到底能不能用PI滤波，范围限定下

fallen · 发表于 2015-10-23 13:56

xiaoyu19890210 发表于 2015-10-23 12:29+ l2 x/ D: z% t; I$ z) _
我疑问的焦点是集成电路数字电源引脚上到底能不能用PI滤波，范围限定下

能不能用，当然可以用。如果你解决了动态响应的问题，是可以用的。有没有必要用，一般情况不必要。

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