PDN设计之电源完整性 (史密斯).pdf - 第10页
IX RLC 电路的特 性 进行 了 回 顾 。 这 些 电路 决 定 了 PDN 阻 抗曲 线的 基本 特 性 。 元件 集 合 的阻 抗曲 线 仿 真 作为 基本技巧引 入 。 任何 版 本 中免 费的 SPICE 仿 真 器 都 可作为 阻 抗 分 析 器 。 第 3 章 介 绍 低 阻 抗测 量 技术 。 典 型 的 PDN 目 标 阻 抗 范 围是 1 。 到低于 1m 。 。 测 量 元件 和 整 个 PDN 领 域 中 非…
有足够的数学知识可使一个实践工程师会快速得到一个学习曲线以实现折中分析
，
并
且识别什么是重要的
—
—
等价值
一一
什么是不重
要的
。
使用简略的方程式澄清哪一个项是重要的
，
以及如何组合它们来影响结果
。
它们用于
更详细地重申原理
。
当这些方程式加上数字时
，
它们属于
“
第一攻击线
”
。
在可能的地方
，
我们将
举一些
简单的例子以说明分析的近似性
。
在合适的地方
，
会介
绍测试工具的测量和真实系统
，
以例证这些原理的真实工作以及它们能很好地应用
于工程
判断
。
如果
PDN
设计是你的未来
，
那么你会发现
，
本书是你成功的必读书籍
。
本书易于浏览的
5
个特点
为了使工程师更加有效地使用本书
，
我们提炼出
5
个特点
。
我们已经尽了最大的努力来处理这种真实问题的复杂性
，
使其成为最简单的形式
，
以
识别它们的基本原理和如何应用它们
。
近似作为原理量化的方法已应用到具体的问题中
。
由于它们是帮助我们校准工程判断的第一步
，
所以我们能确定仿真结果的意义
。
在可能的地方
，
分析结果用数字图表的形式来表示
。
具有延伸说明的图表会告诉你文
字和方程并行的故事
。
每一个章节都提炼出我们认为最为重要的结论或者旁观者的观察
，
并将其作为提示展
示给大家
。
这些使读者可以轻松浏览本书或者回忆知识亮点
。
在每一章的末尾
，
我们都附加了总结部分
，
作为这一章中最重要的概括
。
阅读这一章
后
，
它们应该是很明显的和可预期的
。
最后
，
后面章节广泛使用的
PDN
谐振计算器电子数字表格可在网站上找到
，
网址为
informit.
com/title/9780
132735551
和
www.
beTheSignal.
com
0
电源完整性方面的补充信
息也可在这两个网站中找到
。
本书大纲
本书是为电源完整性工程师编写的训练手册
，
用于成功进行
PDN
设计
，
学习对策
、
基本原理和技巧
。
第
1
章概述
PDN
的定义和为什么工程上低阻抗是如此重要
。
我们引入阻抗这个概念作
为重要的设计特征和
PDN
性能的指示器
，
也引入了最为重要的优值来描绘
PDN
的设计目
标
—
—
目标阻抗
。
我们的目标是在可接受的价格
、
风险并满足性能和周期目标的情况下,
使设计的
PDN
阻抗曲线低于目标阻抗
。
第
2
章对阻抗进行了详细的回顾
，
它是评估鲁棒性
PDN
的基础
，
尤其对串联和并联
IX
RLC
电路的特性进行了回顾
。
这些电路决定了
PDN
阻抗曲线的基本特性
。
元件集合的阻
抗曲线仿真作为基本技巧引入
。
任何版本中免费的
SPICE
仿真器都可作为阻抗分析器
。
第
3
章介绍低阻抗测量技术
。
典型的
PDN
目标阻抗范围是
1
。
到低于
1m
。
。
测量元件
和整个
PDN
领域中非常低的阻抗时要用特殊技术
。
第
4
章揭示电感的本质
，
它是什么
、
它是如何受物理设计影响的
，
以及从物理设计特
征中如何评估回路电感
。
PDN
的相互连接采用工程上低回路电感
，
这是减小峰值阻抗的重
要方法
。
当电感不能继续减小时
，
重要的是要知道它的大小
，
这样就可以评价它的影响了
。
第
5
章回顾电容器的特性
、
个体以及组合在一起的行为
。
它们是使阻抗轮廓成型和管
理峰值的主要元件
。
介绍了由电容器组成的
5
个用于降低峰值阻抗的一般策略
。
特别介绍
了低安装电感的关键工程步骤
。
第
6
章介绍
PDN
内连接中电源和地平面关键且重要的特性
，
以及电容器与平面是如何
相互作用的
。
平面最为重要的特性
—
—
扩散电感
—
—
被详细地探索
。
另外我们指出从芯片
电路的电源质量角度来看
，
平面腔体谐振根本不重要
。
第
7
章探索
PDN
内连接另外的作用
：
为信号回路电流提供低阻抗
。
当信号通过它们
时
，
开关噪声
、
地弹跳都是在地平面上产生噪声的问题
。
这属于信号完整性领域
，
它有别
于电源完整性问题
。
因为开关噪声的根源与核心轨的
PDN
噪声不同
，
所以解决方法也
不同
。
我们要仔细区分重要的信号完整性和电源完整性
。
第
8
章探索
PDN
最重要的特性
：
由片上电容和封装引线电感产生的峰值阻抗
，
为减小
这个峰值
，
在印制板上可以做些什么
。
我们会指出
，
为克服由于这个峰值产生的限制
，
如
何平衡所有的设计原理
。
第
9
章描述由
CMOS
电路产生的电流特性
，
以及这个电流谱如何与
PDN
阻抗曲线相
互作用
。
介绍
3
个重要的瞬时电流波形
：
时钟边缘脉冲
、
阶跃瞬时电流和重复性方波电流
。
这些波形与不同的
PDN
特性相互作用
。
我们指出
，
最为重要的是
3
个元素
—
—
阻抗曲线
、
瞬时电流和激励电压
—
—
如何共同相互作用
。
已知任意两个元素
，
能够评估第三个
。
第
10
章汇集所有的原理和过程
，
说明如何设计
PDN
中某个特征来满足性能目标
。
特
别地
，
引入基本分析技术的简单的电子表格程序
，
它梦幻般地加速了基本满足设计要求的
产生过程
。
我们会浏览一些设计场景并且给出本书引入的电源原理的设计例子
。
从测量数
据中可看到
，
发展出来的
PDN
参数与测量得到的性能匹配得很好
。
关于本书教辅资源
，
只有使用本书作为教材的教师才可以申请
，
需要的教师请联系机
械工业出版社华章公司
，
电话
：
010-88378991
,
邮箱
：
wangguang@hzbook.com
。
Larry
Smith
和
Eric
Bogatin
致谢
|
Acknowledgements
|
作者衷心地感谢评阅者辛苦的工作和花费的时间
，
他们对初稿提出了重要且中肯的意
见
，
他们的帮助使这本书对读者更有价值
。
我们对
Todd
Hubing
、
Chris
Padilla,
Jay
Diepenbrock
和
Istvan
Novak
表示衷心的感谢
。