收藏本站
收藏 | 论文排版

高速通信系统中PCB板级电源分配系统对信号完整性影响的研究

徐红波  
【摘要】:电源完整性(Power Integrity,简称PI)是当今高速电路设计中的关键性问题, 是信号完整性(Signal Integrity)问题研究的延伸和深入,其研究的本质为高速系 统的电源分配系统对信号完整性的影响。研究对象包含了组成电源分配系统的电 源模块,电源平面、接地平面、旁路电容和高速芯片的封装及内部电源分配等问 题;电源分配系统产生的同步切换噪声(Synchronous Switching Noise,简称SSN), 地弹(Ground bounce),边缘效应和谐振效应等问题。性能不高的电源模块,系 统中多级芯片产生同步切换,电源、接地平面的布局不合理都会造成电源完整性 问题。良好的电源完整性可以保证电源(含接地)平面在系统工作频率范围内电 压波动小于一定的目标值;而电源完整性欠缺的电源系统可能造成其他元器件的 误动作,致使输出不正确的数据,甚至使系统完全不能工作。 本文从高速通信系统的PCB板级电源完整性分析入手: 1) 介绍了电源完整性的相关定义,分析了产生电源完整性问题的原因以及电源 完整性问题对高速线路造成的影响。并着重分析了电源分配系统的同步切换噪 声,地弹等现象。 2) 分析了旁路电容在解决电源完整性问题中的重要作用。 3) 推导建立了组成电源分配系统的开关电源模块,电源、接地平面,和旁路电 容的Spice(Simulation program with integrated circuit emphasis model)模型。 4) 利用Cadence公司的SPECCTRAQuestTM Power Integrity(简称SQ PI)设计 仿真工具,将所建立的模型有效的应用到媒体网关(media gateway)产品A7XXX 的媒体转换MCM(Media Conversion Module)控制模块的电源完整性分析中, 对部分电源分配路径进行了优化设计。 5) 首次采用动态电子负载测量方法,自行设计了电源完整性模拟测试验证环境。 通过对MCM控制模块的开关电源和控制电路板的电源完整性测试,验证分析了 各种旁路电容对电源完整性的影响,并总结探讨了高速系统的电源完整性设计流 程和方法。 高速通信系统设计是一个十分复杂的过程,如何在设计中有效的预防包括同 步切换噪声,地弹噪声在内的电源完整性问题已经成为系统完整性设计的重点。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周堃;高速数字电路设计研究[J];航空计算技术;2003年02期
2 易利;蔺安坤;;高速电路板的电磁兼容性分析[J];印制电路信息;2009年07期
3 管春;APSIM-SPI在高速PCB电路设计中的应用[J];科技资讯;2005年22期
4 李荔;;信号完整性与电源完整性的仿真分析与设计[J];电子设计应用;2006年01期
5 马守兴;邱兵;;利用Allegro PCB PI进行电源完整性设计[J];无线电工程;2007年08期
6 乐斌;;高速PCB设计中的两个主要因素[J];福建电脑;2008年01期
7 张葱仔;冯丹;覃灵军;余红梅;;对象存储控制器的硬件设计与仿真[J];计算机工程与科学;2006年12期
8 王颖;李金;刘昌举;;多通道扫描CCD相机的低噪声设计[J];半导体光电;2009年05期
9 ;第十二讲 FPGA模块化设计与Altera HardCopyⅡ结构化ASIC[J];世界电子元器件;2007年06期
10 LisaMaliniak;以互连设计为中心的PC工具套件[J];电子产品世界;1996年04期
11 ;SYNOPSYS推出全面的信号完整性解决方案——Galaxy SI[J];今日电子;2003年07期
12 魏敬和,陈军宁,柯导明,吴建辉,陆生礼;一种分析高速时钟网络信号完整性的有效方法[J];电子学报;2004年02期
13 孙宇贞;高速电路的信号完整性分析[J];电子技术应用;2005年03期
14 ;微纳米集成电路及其封装的信号完整性的仿真技术[J];电脑与电信;2009年01期
15 ;6 G SAS/SATA优化的业界首款高性能中继器[J];电子设计工程;2010年01期
16 ;泰克进一步提升示波器采样率和信号完整性水平[J];国外电子测量技术;2010年10期
17 陈亚滨,郭勇;对高速电路设计的几点考虑[J];现代电子技术;2002年02期
18 孙航;高速电路设计的信号完整性分析[J];今日电子;2003年05期
19 王胤翔,周凤亭,陆生礼;深亚微米IC物理设计流程中的串扰控制[J];电子器件;2005年01期
20 宋军;电源完整性分析及其应用[J];电子设计应用;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张磊;;高速差分连接器信号完整性设计[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
2 张月影;吕英华;张金玲;朱琳;刘亚东;;智能交通信息采集平台的板级信号完整性设计[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
3 姚春莲;葛宝珊;;图像编码器硬件设计中的信号完整性[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
4 李小平;黄卡玛;陈谊;;基于信号完整性仿真分析的高速PCB设计方法[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年
5 骆再红;石丹;高攸纲;;信号完整性问题中的串扰仿真及分析[A];电波科学学报[C];2011年
6 黄龙杨;陈亚丁;李少谦;;基于Cadence的高速PCB设计[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
7 曲洪丰;王晓东;吕宝林;;航天遥感CCD相机的高速LVDS串行传输系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
8 李征帆;;高速集成电路的信号完整性问题与电磁场微波技术[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
9 胡劲松;朱晓维;;MIMO系统的高速背板及信号完整性分析[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
10 龚纯;陈伟;;高速电路设计中消除反射的匹配技术研究[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓俊勇;深亚微米芯片设计中的电源完整性相关问题研究[D];浙江大学;2011年
2 张木水;高速电路电源分配网络设计与电源完整性分析[D];西安电子科技大学;2009年
3 邹国平;高速电路的场路混合建模及电源完整性的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 李君;系统级封装的电源完整性分析和电磁干扰研究[D];西南交通大学;2010年
5 陈建华;PCB传输线信号完整性及电磁兼容特性研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 丁同浩;高速数字电路电源分配网络设计与噪声抑制分析[D];西安电子科技大学;2012年
7 苏浩航;深亚微米VLSI电源/地线网络信号完整性主要问题的算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 张华;高速互连系统的信号完整性研究[D];东南大学;2005年
9 韩国兵;微波与高速电路宽域参变分析研究[D];上海交通大学;2007年
10 周文;IC互连中的缺陷检测方法及缺陷对电路可靠性的影响[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘波;高速数字电路信号完整性和电源完整性的研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 李小平;高速PCB的信号完整性、电源完整性和电磁兼容性研究[D];四川大学;2005年
3 孟沾;DVI视频信息防泄漏硬件系统的设计与测试[D];西安电子科技大学;2009年
4 商世伟;高速电路设计及其在板级电路中的应用[D];上海交通大学;2007年
5 贾琛;高速数字电路中无源器件建模和电源完整性分析[D];西安电子科技大学;2006年
6 李钱赞;信号完整性与电源完整性的研究与仿真[D];杭州电子科技大学;2012年
7 薛小菁;基于Pentium M的移动计算结构设计与信号完整性分析[D];上海师范大学;2004年
8 后盾;信号完整性分析及其在高速数字电路设计中的应用[D];浙江大学;2004年
9 王桂琼;千兆SFP光纤收发器电路仿真分析与研究[D];武汉理工大学;2004年
10 周路;高速电路信号完整性分析与设计[D];电子科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张临;深刻的“记忆”[N];网络世界;2002年
2 白;百通指标比标准还高[N];中国计算机报;2002年
3 高金祥;功能增强的信号完整性分析 使Cadence客户从容应对低功耗设计[N];电子资讯时报;2005年
4 朱仁康;数字电视“中国芯”在上海研制成功[N];中国电子报;2004年
5 ;联想万全服务器研发“十年磨一剑”[N];计算机世界;2004年
6 记者 孙文博/北京;安捷伦 数字测试论坛在京开幕[N];电子资讯时报;2004年
7 胡伟武;龙芯1号研发纪事[N];计算机世界;2002年
8 MCU;SpectraLinear Inc.非易失性可编程的PC时钟系列[N];电子报;2009年
9 记者 米笑;赛灵思Virterx-Ⅱ增强IP设计能力[N];中国计算机报;2001年
10 魏少军;超深亚微米集成电路设计[N];中国电子报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978