高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡的近場電磁干擾研究.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越來越容易受到干擾,包括信號線之間的干擾和電源分配網(wǎng)絡對信號線的干擾。此外,電源功率與復雜度的提高導致電源分配網(wǎng)絡對高速信號的干擾越來越嚴重。目前設計者大都依靠經(jīng)驗來解決問題,但往往還會出現(xiàn)因為串擾而導致高速系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。因此,對電源分配網(wǎng)絡的近場干擾機理形成規(guī)律及干擾抑制技術進行研究有著重要的理論意義和應用價值。
　　本文首先對電源噪聲即常用的同步Buck變換器的噪聲源進行了分析,

2、并運用傳輸線與串擾理論對分配網(wǎng)絡的近場干擾機理進行了分析。為下一步的量化建模仿真提供了理論基礎。
　　進而運用Saber建立了同步Buck變換器的高頻模型來預測其噪聲源,并且通過與實際PCB板的變換器噪聲進行對比,驗證了所建噪聲模型的準確性。同時采用場路協(xié)同仿真技術建立了電源分配網(wǎng)絡的近場干擾模型,包括單根信號線的近場干擾模型與差分線對的近場干擾模型。運用標準方波作為噪聲激勵對模型進行了仿真分析總結了干擾規(guī)律。并且將實際噪聲導入仿

3、真與實際PCB板的干擾情況進行對比,驗證了所建近場干擾模型的有效性。
　　最后,采用三種方法對同步Buck電源噪聲進行抑制,運用疊層設計與安全間距設計對分配網(wǎng)絡的近場耦合進行了抑制,最終對電源分配網(wǎng)絡的近場干擾抑制取得了良好的效果。
　　本文細致介紹了印刷電路板中電源分配網(wǎng)絡對高速信號的干擾機理、規(guī)律及抑制方法,對高速設計者分析解決開關電源對信號完整性的影響問題提供了參考,同時采用場路協(xié)同仿真的方法研究了電源分配網(wǎng)絡的干擾建