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[操作系统]电源PI相关知识讲解


电源层与地线层的谐振控制

一旦PCB的电源与地层的形状、距离以及中间介质定下来以后,发生谐振的频率也就定下来了。

采用LC等效电路,不考虑PCB上的损耗,而这些损耗往往在高频影响尤为明显,例如趋肤效应引起的传输线损耗、PCB介质损耗。同时LC集总参数模型的建立是基于单频点的,它也只能适用于单频点,无法提供宽频段的信息。所以这种“路”的等效模型只能用于部分100MHz以下的PCB设计分析。

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(1)电源或者地平面的分割也会产生谐振,影响电源网络的稳定性;

(2)谐振使得电源网络的阻抗产生了波动,导致电源网络的电压产生波动;

(3)去耦网络的设计可以使用Pspice,也可以使用厂家提供的数据,例如MLCC提供一个简单的器件仿真器。

电源分配系统设计

电源之所以波动,就是因为实际的电源平面总是存在阻抗,这样在瞬间电流通过时,就会产生一定的电压降和电压摆动,故需要对电源的阻抗进行控制:

(1)采用电阻率低的材料,如铜

(2)采用较厚、较粗的电源线,并尽可能减少长度

(3)尽量降低接触电阻

(4)尽量减小电源内阻

(5)电源尽量靠近地

(6)合理使用去耦电容

电源线的合理布局

设计高速PCB板的关键之一就是要尽可能的减小由于线路阻抗引起的压降和高频电磁场转换而引入的各种噪声。通常用两种方法来解决上述问题。

电源总线技术(POWER BUS)

采用一个单独的电源层进行供电

电源层在很大程度上缓解了压降和噪声的问题

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