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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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各位大侠# O! F7 a* Y0 `; T# C8 O. ]# r, p+ s

  x9 M3 H, a' Q& i0 N0 Q1 G这是我一个裸板的(没有任何部件)仿真结果。
! e" V  W3 \+ i7 X- `; R  o+ d" J% w6 h假设目标阻抗为:0.84欧姆
$ J" S* ?9 R3 I% x' n7 ^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?! m( a2 b- T+ B6 F2 u' c4 Z# c
' m3 v1 W. L; F  L5 [
各位大侠会如何着手降低阻抗值呢?) i8 E; X& {3 y- \4 j0 t/ T
9 y  u, m/ h! E# M4 m6 y; h" s  P+ i
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?  b# k8 ^; D( C5 z5 r
) C1 G* u6 I% B* v8 [1 F9 `$ j
真心求教! 感谢!

Ztarget.jpg (239.63 KB, 下载次数: 1)

Ztarget.jpg

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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% s& ]' w! u: K6 [8 k) X/ W# n
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。+ I. W8 N0 r3 J) P# d% i$ O8 S
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。
7 J+ B) D8 e8 y  K! U

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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
5 z5 i; _* }1 y  Y+ D$ l* z0 M: ]1 _

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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。. {9 |; a+ ^/ v: w1 L2 {: r
VRM电感是和去耦电容的寄生电感串联的。8 |+ w9 C' g  Z1 B1 V

: V% A# S! ?# I; E" L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?

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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。
/ N% H6 p& P' ~: s: {6 A! T
# ~* w" B/ z4 S2 Y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。+ d9 ^9 H- }6 U# t9 c
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

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3#
 楼主| 发表于 2014-2-4 09:24 | 只看该作者
感谢honejing的指导。
" `+ e# p0 D9 s+ e( c6 S" f9 e0 G- x8 L1 c* M  x; G3 T
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。
' k# ?/ `+ i5 u4 z
, D) o. J7 O& A4 o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。! d& q3 T6 [. G$ }  ~- `. g% z
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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