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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 |倒序浏览 |阅读模式

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x
各位大侠
" ?/ m3 S8 T* K; _1 \8 B; k3 Y  o$ t' F
这是我一个裸板的(没有任何部件)仿真结果。  @* U9 i+ Y+ F
假设目标阻抗为:0.84欧姆
$ M2 P* o6 U+ M/ m9 L( U5 B2 Z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?
5 ?) p9 I6 V0 X' R
( r6 N4 Q8 h+ q$ d3 v各位大侠会如何着手降低阻抗值呢?3 T$ {1 l! z/ L1 L; Z2 l; ?
8 J, c! L: k8 V: }. l
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?
. _+ X7 ~7 C' ~% d# D8 V3 \4 ^
' n7 H$ Q0 C+ _2 f* ~; `, ~" j, x真心求教! 感谢!

Ztarget.jpg (239.63 KB, 下载次数: 0)

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
1 C+ W2 F* P/ `% |5 H+ j30MHz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。0 b/ F8 p4 |8 u4 E
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。
0 F4 v' c, ]- r# t  f8 o

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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。
5 ^0 m. z; o3 L* G2 S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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3#
 楼主| 发表于 2014-2-4 09:24 | 只看该作者
感谢honejing的指导。
! i) ]- e' U) t3 S* L! j
: u7 d" u' R4 K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。
( M- {. Q0 b9 U/ w* W  U9 I4 Y3 b
! T/ d+ }" ~# h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

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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。
2 j. U# h6 A  Q4 {/ m
7 Y% j$ ?* }# U; W, v+ N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。
* l' v" _! H9 r* r7 E' M, {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: 2)

VRM_Model_Bareboard.png

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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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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。
7 d. z+ r: t5 s$ O/ g5 z- i3 s. EVRM电感是和去耦电容的寄生电感串联的。
. |2 _0 M8 H- q2 O8 d1 y+ m4 N/ S/ C0 e; u
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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8#
发表于 2016-12-15 10:05 | 只看该作者
来学习知识* f9 ]; {& m- k( \  P

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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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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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