PDN设计之电源完整性 (史密斯).pdf - 第448页
432 PDN 设计 之 电 源完整性 : 高速 数字 产品 的鲁 棒 和 高 效 设计 仅 有 的解释 是 Zpe ak 必 须 很 高 , Zpea k 是 q 因子 和 特 性 阻 抗 的 乘 积 , 有时 , 损 耗需要 大 一 些 , q 因子 需要 小 一些 。 在 PDN 测 量 中 , 这 是常有 的 情 况 。 系统 比 初 始 仿 真 估 计的 有更多 的 损 耗 。 在 这种 情 况下 , 解 决 的 方法是 附 …

第
10
章
PDN
设计的实用方法
431
时间
(
ns
)
图
10-44
顶部
:
测量示波器上阶跃电流的轨迹
。
底部
:
相同情况下仿真的阶跃响应
为一个时钟脉冲
,
在跟随着的
8
个时钟周期中没有时钟脉冲
。
这个激励从
PDN
中在
15ns
内拉出最大功率
,
接着是
15rls
的最小电流
。
这个
PDN
的
Bandini
山谐振很可能被激励出
来
。
测量的时域
PDN
响应是
577mV
的峰-峰值
,
仿真的响应是
584mV
的峰-峰值
。
在仿真的谐振响应开发中
,
初始的仿真显示了大于
577mV
峰-峰噪声
。
因为脉冲和阶
跃响应的匹配是如此的好
,
所以问题是位于
q
因子和阻尼
。
峰-峰值谐振电压应该为
:
4
Zpeak
X
—
X
Ztran
(10-52)
7T

432
PDN
设计之电源完整性
:
高速数字产品的鲁棒和高效设计
仅有的解释是
Zpeak
必须很高
,
Zpeak
是
q
因子和特性阻抗的乘积
,
有时
,
损耗需要大一
些
,
q
因子需要小一些
。
在
PDN
测量中
,
这是常有的情况
。
系统比初始仿真估计的有更多的损耗
。
在这种情
况下
,
解决的方法是附加
o.6m
。
于小球/插口的电路位置
,
正如电子数据表的第
19
行所
示
。
正如第
18
行所示
,
印制板已经有
3.
75m
。
的电阻了
。
在插口位置附加电阻带来的泵回

第
10
章
PDN
设计的实用方法
433
路电阻上升到
4
・
35m
。
。
使用额外的阻尼
,
仿真的峰-峰值谐振波形是
584mV,
这与测量的
577mV
和电子数据表中的
588mV
都很匹配
。
这个或多或少是人为的
,
但对于实现损耗
、
q
因子和阻抗峰值是合理的
,
系统必须产生测量的波形
。
10.23
PDN
阻抗测量和电压特征的仿真总结
在表
10-19
中
,
我们总结了测量数据
、
输入
、
PDN
参数计算和仿真结果
,
它是
PDN
谐振计算器的格式
。
我们使用假设简单的
PDN
拓扑的计算参数来形成
ADS
仿真结果
。
表
10-19
与
Altera
测试芯片
、
瞬时电流和
PDN
特性关联的抽取输入项的总结
FPGA
PDN
例子
测量
输入
计算
仿真
单位
1
Vdd
1.
1
1.
1
—
—
V
2
泄漏电流
3
3
一
一
A
3
在
266MHz
时的总电流
11
11
—
—
A
4
在
533MHz
时的总电流
19 19
—
—
A
5
/clock
533 533
—
—
MHz
6
时钟边缘噪声
(
脉冲响应
)
105
108
一
—
mV
7
谐振频率
33
33
一
33.
11
MHz
8
/
cIk
=
266MHz,
100ns
时的印制板下垂
一
一 一
—
mV
9
在
266MHz
时的动态电流
一
一
8
—
A
10
在
533MHz
时的动态电流
—
一
16
一一
A
11
每个时钟周期的电荷
(
9
cycle
)
—
一
30
—
nC
12
开关电容
一
一
27
—
nF
13
不开关的电容
—
—
286
一
nF
14
片上电容
—
一
313
—
nF
15
开关因子
一
—
10%
一
—
16
PDN
回路电感
—
—
74
一
pH
17
PDN
Z
o
一
一
15.4
15.4
mQ
18
印制板回路电阻
—
—
3.
75
一
mQ
19
小球/插口电阻
一
0.
6
一
—
mQ
20
泵回路电阻
一
一
4.
35
—
mQ
21
Vdd
上泄漏的有效电阻
—
—
122
—
mfl
22
16A
响应的负载电阻
一
—
138
—
mfl
23
芯片电阻
—
一
0.
80
—
mQ
24
泵回路的
q
因子
一 一
3.
54
3.
05
—
25
泄漏的
q
因子
一
一
7.9
7.5
—
26
负载的
q
因子
—
—
8.9 8.8
—
27
ODR
的
q
因子
—
一
19.3
20.
7
—
28
组合的
q
因子
一
一
1.
75
1.
68
—
29
阻抗峰值
一
—
26.
9
25.
9
mH
30
在
266MHz
时的
Z_target
一 一
6.9
—
mQ
31
在
533MHz
时的
Z_target
一
—
3.4
—
mH
32
阶跃响应下垂
146
—
123
150
mV
33
谐振峰-峰值噪声
577
—
548
584
mV