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[仿真讨论] 板级电源完整性探讨:去耦电容对策

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1#
发表于 2014-1-30 18:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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x
各位大侠
, p* S+ J" v, O6 z1 i+ f( m; S* b" X! K" b9 i- Q7 K
这是我一个裸板的(没有任何部件)仿真结果。
5 D9 w; t1 P+ f: G, H假设目标阻抗为:0.84欧姆: f5 {* W$ ?, y& A% }0 q( T4 i
按照图上显示的第一反共振与目标阻抗相交的频率为0.17493。能设为去耦电容有效上限频率吗?
* _1 }4 k  W$ x: }' f$ p2 p( J' m# S. }$ C/ \$ R% K* L
各位大侠会如何着手降低阻抗值呢?8 r9 l1 M' O. g5 u+ d# w

1 ], U/ d" Q" @7 w: Z另外请问如何模拟电源(VRM)的参数?一个电感串联一个电阻行得通吗?+ k+ J# m: n% k; B. {* A

# v* v! o5 Z. K* J真心求教! 感谢!

Ztarget.jpg (239.63 KB, 下载次数: 1)

Ztarget.jpg

该用户从未签到

推荐
发表于 2014-2-7 09:41 | 只看该作者
VRM确实很重要,但是那主要是针对30MHz以下的' \3 v; o/ F: q" F  f  b7 Y1 ?; X* E
30MHz以上时,VRM的影响不大,当然前提是你不要用过于夸张的ESR和ESL。我的做法通常是把VRM的等效阻抗设置为0.001ohm以上,0.1ohm以下,具体设为多少,依照你的电压源的寄生参数决定,(不必做得过于精确,因为即使你用阻抗仪去测也会有误差,而且VRM设为0.1ohm以下的PDN在0-30MHz的变化已经不大了),这样你就可以看到30MHz以下的PDN。, Z/ N2 \! L* A6 A+ A5 Q
至于这个公式,他其实没有直接告诉你,这个电容是理论上直接贴在IC pin脚上的,然而实际上,这是不现实的,所以理论公式只能帮助你得到一个方向,实际上贴片元件到IC pin的电源路径,地路径带来的寄生参数影响都要考虑进计算中,所以这部分必须依靠仿真帮助我们计算。+ \* g9 ?9 N) @" r

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10#
发表于 2016-12-15 10:05 | 只看该作者
哈哈哈。。。学习一下

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9#
发表于 2016-12-15 10:05 | 只看该作者
不错,,,用的上

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8#
发表于 2016-12-15 10:05 | 只看该作者
来学习知识1 `! K# I9 r$ m1 y6 H( f  w

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6#
 楼主| 发表于 2014-2-4 13:16 | 只看该作者
再来一点, 倘若把VRM的串联电感值设得过高(10nH),按照Bogatin的公式,n>2PI x fmax x ESL / Ztarget, 得加上几十个电容才能把整体阻抗拉小。10-20个电容根本起不了什么作用。
# K+ r. W* y/ b; kVRM电感是和去耦电容的寄生电感串联的。
- ?7 I  U( a; r' p; y# j6 T0 K. W2 O) T2 K2 I" Y: ~) a; G/ O9 w
感觉能否设计一个精度高的PDN,VRM建模起着决定性的作用。各位看法如何?

该用户从未签到

5#
 楼主| 发表于 2014-2-4 10:55 | 只看该作者
还有一点,只导入VRM model而不导入至少1个电解电容(数uF),是没办法看到低频段被压低阻抗的现象。这样的仿真可信吗?

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4#
 楼主| 发表于 2014-2-4 10:22 | 只看该作者
接着,我尝试把1nH+0.01欧姆的VRM Model结合Bareboard来进行仿真,Bareboard的0Hz-100KHz频段的capacitive没法压下来。
7 d( I% b) L/ n3 _! A: ~; M0 P
. v, r, ]0 f: D  D8 d; r9 b尝试使用更大的电感值1uH也只不过是把plane capacitive的共振点往左移而已。
5 D( J) R) g# X2 ?$ G' r' ?有什么更好的方法来为VRM建模呢?

VRM_Model_Bareboard.png (131.93 KB, 下载次数: 3)

VRM_Model_Bareboard.png

该用户从未签到

3#
 楼主| 发表于 2014-2-4 09:24 | 只看该作者
感谢honejing的指导。. s/ H8 R' }" x$ p

5 ?2 k' [) ~9 x我尝试了sweep几个不同电感值,固定R为0.01欧姆。水平刻度最大设为200MHz。所仿真到的最大R值在200MHz时不超过14欧姆。
2 \& i' F) S3 I, r' `! G; v0 C6 a' g6 `7 K0 r
在这几个电感值当中,请问您觉得哪一个比较合理,比较接近最近的高性能VRM?

VRM_Model.png (152.18 KB, 下载次数: 2)

VRM_Model.png

该用户从未签到

2#
发表于 2014-2-4 06:19 | 只看该作者
可以的,可先用0.1 Ohm串聯一個電感,電感值假定是數百nH~xuH,實際R、L值依你的VRM而定。
. Q9 f# J# V) B/ N* Q3 c另外水平的刻度調整一下,讓觀察的範圍左xMHz ~ 百MHz 極大化。
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