高速PCB的电源完整性分析

随着微电子技术的不断发展,高速信号的上升沿越来越快,电源完整性已经成为高速互连系统设计中不可忽略的问题.借助Cadence公司SQPI仿真软件,对高速PCB进行电源完整性分析,可以指导并优化电源分配系统(PDS)设计,从而在设计阶段解决电源完整性问题.根据电源完整性问题的形成机理、影响因素,阐述了高速PCB电源完整性解决办法.对电源分配系统设计具有指导作用.     

一款微处理器芯片电源网络的验证及优化

当CMOS工艺进入深亚微米设计阶段,器件密度和时钟频率增加,电源线和地线网络传送的电流也同样增加,导致功率密度的增加,这些都将对电源网络产生不利影响。因此,设计良好的电源网络显得尤为重要。为了确保较短的设计周期以及满足可靠性和可制造性的要求,电源网络的验证及优化已成为整个设计流程中关键的一步。首先介绍了存在于电源网络的欧姆电压效应,并且给出了一款系统芯片的电源网络的验证优化流程,基于此流程进行欧姆压降的分析,在尽量缩小设计周期的考虑下,给出了优化的几个方法,并应用于工程实际,达到了设计要求。     

高速印制电路板中电源完整性的优化设计

针对空空导弹高速图像信息处理板上出现的电压压降较大,导致集成电路无法正常工作的问题,将电源完整性理论与PCB设计实例相结合,提出了解决高速印制电路板中电源完整性的措施,并将压降控制在0.5%以内,为日益复杂的高速印制电路板设计提供了参考。     

电源完整性分析及其应用

引言电源完整性这一概念是以信号完整性为基础的,两者的出现都源自电路开关速度的提高。当高速信号的翻转时间和系统的时钟周期可以相比时,具有分布参数的信号传输线、电源和地就和低速系统中的情况完全不同了。与信号完整性是指信号在传输线上的质量相对应,电源完整性是指高速     

电源完整性仿真让电路板更完美

为PCB（印刷电路板）上的芯片提供电能不再是一种简单的工作。过去,通过细走线将IC连接到电源和地就行了,这些走线占不了多少空间。当芯片速度升高时,就要用低阻抗电源为它们供电,如用PCB上的一个电源层。     

高速PCB中电源完整性的设计

随着高速数字电路设计飞速发展,电源完整性设计受到了电路设计者的极大的关注.本文提出了电源完整性产生的原因,并对它们进行了分析,最后提出了解决P C B板中电源完整性问题的优化方法与经验设计.     

深亚微米下芯片电源网络的设计和验证

随着芯片集成度的逐渐提高,芯片单位面积所消耗的功耗也越来越大,因此,可靠的电源网络设计和验证已成为芯片设计成败的关键因素之一。在以往。集成电路（IC）设计工程师往往根据经验来设计电源网络,但工艺到0．18um,这往往会引起芯片功能失效。根据这个问题。本文首先介绍电压降（IR-Drop）和电子迁移率（Electro-migration）现象和对芯片性能的影响;其次,提出一种有效的电源网络设计和验证方法,并在芯片的物理设计初期对电源网络作可靠性估计;最后,经过椭圆曲线加密芯片（ECC＆RSA）的流片,表明采用该方法设计的芯片,工作情况良好。     

深亚微米SoC中的电源/地网络设计

随着芯片集成度的不断提高,其上所消耗的功率也在不断增加,因此,电源/地网络设计的可靠性与有效性就成为了SoC设计中一个关键性的问题.以往的设计中,通常都是由设计师根据经验进行电源/地网络的设计,因而可能导致设计效率的降低,延长了芯片的上市时间.针对这个问题,本文首先介绍了IR压降和电迁移现象的产生原因及其影响因素.其次,提出了一种方法,在芯片物理设计的初始阶段,就对其电源/地网络进行可靠的估算,并在估算的基础上进行电源/地网络的设计,从而在设计的早期确保了电源分配的可靠性,提高了设计效率.最后,本文通过一个DSP＆CPU芯片的设计实例,介绍了该方法的使用,并获得了良好的效果.     

利用Astro-Rail分析FFT芯片的功耗和电源完整性

本文介绍如何使用Synopsys公司的Astro-Rail工具对采用SMIC0.18μmCMOS工艺、已完成布局布线的FFT芯片进行功耗分析、电压降分析和电迁移分析。通过在电压降图和电迁移图中用不同的颜色来显示不同区域的电压降和电迁移情况,可判断出最有可能出现问题的区域。文中利用功耗分析证明了电源和地PAD对的数目符合要求,利用电压降分析和电迁移图证明了电源环和电源条的布置符合工艺要求。     

信号完整性与电源完整性的仿真分析与设计

为了使设计人员对信号完整性与电源完整性有个全面的了解,文中对信号完整性与电源完整性的问题进行了仿真分析与设计,也从系统的角度对其进行了探讨.     

改进时频域混合方法分析电源分配网络同步开关噪声

对时频域混合方法加以改进用于分析电源分配网络同步开关噪声.引入修正Gram-Schmidt正交化方法实现矩阵的正交三角分解,以解决有理函数逼近构建时域宏模型中存在的病态条件数问题;同时提出一种结构简单的等效电路模型用于HSPICE电路仿真.计算实例验证了该方法的有效性.     

PCB设计中同步开关噪声问题分析

印刷电路板设计中的同步开关噪声问题是现代高速数字电路应用的瓶颈之一。介绍了一 种在电路板上施加同步开关报文和温度应力的可靠性测试方法,该方法可以有效暴露电路 板上的同步开关噪声问题。借助噪声测试和阻抗分析手段,对一个由该方法发现的异常问 题进行了分析,通过优化去耦电容和电源平面阻抗,抑制了电路板上的同步开关噪声, 问题得到了完美解决。最后,给出了一些在PCB设计中抑制同步开关噪声的方法和建议。     

基于螺旋谐振环结构的UWB同步开关噪声抑制电源平面

针对目前印制电路板中采用的同步开关噪声抑制方法抑制带宽较窄、全向性较差、电源平面有效使用面积小、结构复杂及对信号质量影响大的问题,提出了一种基于螺旋谐振环结构的超宽带同步开关噪声抑制平面,具有结构简单、阻带宽、抑制方向具有全向性、无需周期性电磁带隙结构的特点。通过研究其等效电路模型,使用三维有限元法( FEM)对所设计的结构提取了S参数,并进行了频域与时域分析与仿真。仿真结果表明：所提出的结构其同步开关噪声抑制深度在-40 dB时,阻带范围为0.13~20 GHz,抑制带宽达到19.87 GHz,有效降低了带隙中心频率;当注入噪声电压为1 V时,可将噪声电压抑制到0.25 mV;对比UC-EBG和Planar EBG结构,在-40 dB抑制深度时,抑制带宽分别提高了16.97 GHz和17.73 GHz。     

高速数字电路设计中电源完整性分析

本文针对高速数字电路设计中的电源完整性问题,从地弹效应、多电源和地平面的分割以及电源模块的选择三方面进行分析,并结合具体设计探讨了解决电源完整性问题的方法。     

微波功率模块高压电源的设计

介绍了一种微波功率模块高压电源的设计方案,分析了其工作原理,并详细介绍了零电压开关多谐振变换模式、高压变压器和高压整流器等关键电路的设计。该高压电源具有小型化、高密度、高效率、高可靠性等优点。实验结果证明了该高压电源的优越性和实用性,能满足微波功率模块发射机的要求。     

一种适用于开关电源的内部供电电路设计

本文提出了一种适用于开关电源的内部供电电路。该电路采用齐纳二极管的稳压原理,将开关电源的高输入电压稳压输出5V,供模拟模块和数字模块使用,简化了以往采用基准和低压差线性稳压器(LDO,Low Dropout Regulator)供电的设计方法。本电路基于0.35 um BCD工艺,对所设计电路进行了仿真验证。仿真结果表明,该电路在-40℃~125℃应用环境温度范围内都能够实现高精度的输出电压,具有较强的稳定性。     

DDR SDRAM控制电路电源完整性研究

高速数字电路对电源分配系统的可靠性和复杂性提出了很高要求。以DDR SDRAM控制电路为例,介绍电源分配系统的基本概念。采用基于系统目标阻抗的算法,用SPECCTRAQuest软件对电路的电源分配系统进行完整性仿真分析与设计。实践表明该方法不但可以设计出满足要求的电源分配系统,还能大幅提高设计效率,减少系统复杂度。     

低功率高压电源的模块化设计

随着现代雷达技术的飞速发展，以及现代雷达对缩短研制周期、提高可维护性和可靠性的要求，小型化、模块化已经成为现代雷达技术发展的方向。作为雷达发射机关键部分的高压电源必须进行模块化设计，提高效率和可维护性以及可靠性，减小体积和重量，以适应现代雷达的要求，本文重点介绍低功率高压电源的模块化设计。     

开关电源中的前馈电压控制模式

开关电源的控制方法是电源设计中重要的一环。电压控制方式一直是其中重要的一种方式，它有着设计实现都非常简单的优点。文中介绍了前馈方式对电压控制模式的影响，对其控制的基本原理和性能进行了分析。     

一种ADC电源方案设计与电源完整性分析

为合理利用机箱空间、减少电源芯片使用数量,提出了一种20片模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)芯片供电方案,既可减小不同频段ADC芯片因输入相同电源造成信号干扰的可能,也可减少低压差线性稳压器(Low Dropout Linear Regulator,LDO)的使用数量,充分利用电源芯片的供电能力,大大降低了模块开发成本。与传统电源方案相比,该方案中电源芯片使用数量减少一半,电源布局面积缩小60%。同时通过仿真可提前识别出其中一路LDO芯片输出的2.5 V电压在到达ADC芯片时未能达到ADC芯片输入的最小电压要求。结合静态压降公式提出3种优化方法,均可达到ADC芯片输入的最小电压要求。采用第2种优化方法,回板实测结果显示3个芯片接收到的电源电压差值为0.3 V,与仿真结果一致。