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電源完整性入門寶典書籍

04/25 14:30
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推薦一本關(guān)于電源完整性的入門書籍。

這本書有針對電源完整性的整個基礎(chǔ)知識體系,總結(jié)下來分為以下幾點:

電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)噪聲標準

①噪聲源分為三大類:反射噪聲、串擾和電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)噪聲

②接收端的總噪聲容限約為信號幅度的15%,允許電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)噪聲約為5%,這個5%是經(jīng)驗值,不是絕對值

目標阻抗

①基于芯片應(yīng)用電流的頻譜特性,推算目標阻抗值

②串并聯(lián)RLC電路的特性以及RLC電路的性能指標:諧振頻率、特性阻抗、Q值以及最大阻抗值

回路電感問題

減小回路電感方法:短而寬的銅面、回路路徑盡量短等

電容問題

①理想電容和實際電容的區(qū)別,電容的等效模型

②電容串并聯(lián)特性以及擺放位置的選擇

③電容容值的取值以及反諧振特性

平面問題

①平面腔體阻抗曲線(低頻為容性,中頻為感性,高頻為傳輸線特性)

②平面電容和平面電感的問題,更需要關(guān)注平面電感對電源的影響

電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)分布情況

①電源分配網(wǎng)絡(luò)的頻域劃分

②影響頻域分布的因素:

片上電容(ODC)

封裝PDN

板級電源/地平面

板級MLCC去耦電容

電壓調(diào)節(jié)模塊(VRM)以及大容量去耦電容

③The Bandini Mountain(班迪尼山):片上電容(ODC)與封裝電感形成的并聯(lián)諧振峰,常見 的頻域范圍在10~100MHz。

瞬態(tài)電流和電源噪聲

①電流分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)對三種電流波形的電壓響應(yīng):

脈沖響應(yīng)(時鐘邊沿電流)

階躍響應(yīng)(瞬時電流)

諧振響應(yīng)(方波電流)

關(guān)于這部分,書中有一點不是特別清楚,就是關(guān)于PDN阻抗曲線的要求:

①平坦區(qū)的阻抗曲線需要低于目標阻抗(這個可以理解)

②所有諧振峰的特征阻抗低于目標阻抗(這個也可以理解)

③諧振點的峰值阻抗不得超過目標阻抗值的1.6倍,這里面不理解的是:峰值阻抗和特征阻抗的區(qū)別?方波在實際產(chǎn)品的應(yīng)用中如何體現(xiàn)?比如芯片的CPM電流模型是否體現(xiàn)?

小結(jié)

本書的前8章可以理解為產(chǎn)品系統(tǒng)端的電源設(shè)計,做系統(tǒng)端的同學(xué),可以看這些。第9章更多針對的是芯片后端和封裝設(shè)計的電源。第10章是總結(jié)部分。

關(guān)于這本書

本書強烈推薦英文版,這句話的潛臺詞:本書有中文版,先不說書里內(nèi)容翻譯得如何。先看看書名翻譯:PDN設(shè)計之電源完整性--高速數(shù)字產(chǎn)品的魯棒性和高效設(shè)計。

作為一本應(yīng)用型的書籍,Robust翻譯成魯棒性,聽起來總有點不連貫,哪怕直譯成可靠性,那么副標題就是:高速數(shù)字產(chǎn)品的可靠性和高效設(shè)計。

其實,魯棒性這個翻譯總覺得很別扭,看著都別扭。

很久沒看英文書籍,斷斷續(xù)續(xù)看了好久,好在“讀書不二”的理念讓我還是看完了。如果實在看不下去,推薦《信號完整性與電源完整性分析》第三版的第13章電源的內(nèi)容,畢竟,這本書的作者除了Larry D Smith,還有Eric Bogatin,而他正是藍皮書《信號完整性與電源完整性分析》的作者。

最后,加微信:SI_Basic,廣元兄。分享電源完整性入門寶典書籍的英文版。

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