電源PI相關知識講解


電源層與地線層的諧振控制

一旦PCB的電源與地層的形狀、距離以及中間介質定下來以后,發生諧振的頻率也就定下來了。

采用LC等效電路,不考慮PCB上的損耗,而這些損耗往往在高頻影響尤為明顯,例如趨膚效應引起的傳輸線損耗、PCB介質損耗。同時LC集總參數模型的建立是基於單頻點的,它也只能適用於單頻點,無法提供寬頻段的信息。所以這種“路”的等效模型只能用於部分100MHz以下的PCB設計分析。

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(1)電源或者地平面的分割也會產生諧振,影響電源網絡的穩定性;

(2)諧振使得電源網絡的阻抗產生了波動,導致電源網絡的電壓產生波動;

(3)去耦網絡的設計可以使用Pspice,也可以使用廠家提供的數據,例如MLCC提供一個簡單的器件仿真器。

電源分配系統設計

電源之所以波動,就是因為實際的電源平面總是存在阻抗,這樣在瞬間電流通過時,就會產生一定的電壓降和電壓擺動,故需要對電源的阻抗進行控制:

(1)采用電阻率低的材料,如銅

(2)采用較厚、較粗的電源線,並盡可能減少長度

(3)盡量降低接觸電阻

(4)盡量減小電源內阻

(5)電源盡量靠近地

(6)合理使用去耦電容

電源線的合理布局

設計高速PCB板的關鍵之一就是要盡可能的減小由於線路阻抗引起的壓降和高頻電磁場轉換而引入的各種噪聲。通常用兩種方法來解決上述問題。

電源總線技術(POWER BUS)

采用一個單獨的電源層進行供電

電源層在很大程度上緩解了壓降和噪聲的問題

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