高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)電磁干擾研究.pdf

1、數(shù)字電路的高密度、高速度與大功率使得高速互連線(xiàn)越來(lái)越容易受到干擾,包括信號(hào)線(xiàn)之間的干擾和電源分配網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)線(xiàn)的干擾。此外,電源功率與復(fù)雜度的提高導(dǎo)致電源分配網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速信號(hào)的干擾越來(lái)越嚴(yán)重。目前設(shè)計(jì)者大都依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題,但往往還會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榇當(dāng)_而導(dǎo)致高速系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。因此,對(duì)電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)干擾機(jī)理形成規(guī)律及干擾抑制技術(shù)進(jìn)行研究有著重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先對(duì)電源噪聲即常用的同步Buck變換器的噪聲源進(jìn)行了分析,

2、并運(yùn)用傳輸線(xiàn)與串?dāng)_理論對(duì)分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)干擾機(jī)理進(jìn)行了分析。為下一步的量化建模仿真提供了理論基礎(chǔ)。
　　進(jìn)而運(yùn)用Saber建立了同步Buck變換器的高頻模型來(lái)預(yù)測(cè)其噪聲源,并且通過(guò)與實(shí)際PCB板的變換器噪聲進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所建噪聲模型的準(zhǔn)確性。同時(shí)采用場(chǎng)路協(xié)同仿真技術(shù)建立了電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)干擾模型,包括單根信號(hào)線(xiàn)的近場(chǎng)干擾模型與差分線(xiàn)對(duì)的近場(chǎng)干擾模型。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)方波作為噪聲激勵(lì)對(duì)模型進(jìn)行了仿真分析總結(jié)了干擾規(guī)律。并且將實(shí)際噪聲導(dǎo)入仿

3、真與實(shí)際PCB板的干擾情況進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所建近場(chǎng)干擾模型的有效性。
　　最后,采用三種方法對(duì)同步Buck電源噪聲進(jìn)行抑制,運(yùn)用疊層設(shè)計(jì)與安全間距設(shè)計(jì)對(duì)分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)耦合進(jìn)行了抑制,最終對(duì)電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)干擾抑制取得了良好的效果。
　　本文細(xì)致介紹了印刷電路板中電源分配網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速信號(hào)的干擾機(jī)理、規(guī)律及抑制方法,對(duì)高速設(shè)計(jì)者分析解決開(kāi)關(guān)電源對(duì)信號(hào)完整性的影響問(wèn)題提供了參考,同時(shí)采用場(chǎng)路協(xié)同仿真的方法研究了電源分配網(wǎng)絡(luò)的干擾建