高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡(luò)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(luò)對信號線的干擾。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)對高速信號的干擾越來越嚴(yán)重。目前設(shè)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?dāng)_而導(dǎo)致高速系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。因此,對電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場干擾機(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(jìn)行了分析,

2、并運(yùn)用傳輸線與串?dāng)_理論對分配網(wǎng)絡(luò)的近場干擾機(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預(yù)測其噪聲源,并且通過與實際PCB板的變換器噪聲進(jìn)行對比,驗證了所建噪聲模型的準(zhǔn)確性。同時采用場路協(xié)同仿真技術(shù)建立了電源分配網(wǎng)絡(luò)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(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)方波作為噪聲激勵對模型進(jìn)行了仿真分析總結(jié)了干擾規(guī)律。并且將實際噪聲導(dǎo)入仿

3、真與實際PCB板的干擾情況進(jìn)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(jìn)行抑制,運(yùn)用疊層設(shè)計與安全間距設(shè)計對分配網(wǎng)絡(luò)的近場耦合進(jìn)行了抑制,最終對電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場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)對高速信號的干擾機(jī)理、規(guī)律及抑制方法,對高速設(shè)計者分析解決開關(guān)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(luò)的干擾建