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标题: 溺死在Jimmy培训的菜鸟——《电源完整性设计》培训心得 [打印本页]
作者: hi_yjs    时间: 2013-3-31 01:24
标题: 溺死在Jimmy培训的菜鸟——《电源完整性设计》培训心得
本帖最后由 hi_yjs 于 2013-4-6 21:25 编辑
, E/ m, l# [1 @, e$ }: ^. R* N) z" n8 j; T6 s6 P0 `: I
原本的偶，在浴缸里扑腾几下，没被淹死，就以为自己会游泳了~. w( L6 \& C+ e/ S' Z  a1 F/ K! I
这次参加Jimmy的培训，一个一个的巨浪打过来，才明白什么叫知识的海洋……- H! L# _1 g0 H% X5 ]) ~
这次主讲是92年的肖美女~1 H' p* u' S/ ]& E
自卑啊~人家美女这么年轻，就已经如此有气场了~) P: h  I4 O$ h0 V
而且讲得也非常有条理、深刻……$ \, l9 w* L" l7 i
比较有感觉的就是，不墨守陈规，敢于突破教条，懂得灵活变化……
3 E% B% O% ^6 `( ^' R这也在于“知其所以然”！如果只是知其然，必不敢，也不懂得去灵活的变通。5 R) S7 N4 q" V' V" K2 \1 Y
只有知其然亦知其所以然，才懂得、敢于去变，去优化~' i4 N$ v! [  }6 R6 }4 b

. n# _  X, t/ m5 I" D; T- W+ zOK，废话说得有点多了~
( O' G' y( T6 H4 b! E下面，偶就跟大家分享一下，偶这次培训的笔记~: y0 Z" s4 c+ R! n' ~4 m1 K
纯属抛砖引玉~
0 k( b2 @  B) h" G# B: F5 ]$ I
: X# _0 |7 d! j& S6 _9 ?4 ~6 T一、何谓电源完整性设计, i+ E' i9 u! r1 ~
     电源完整性设计研究的是电源分配网络PND（既从电源的源头-稳压芯片-平面-芯片引脚到芯片内部这么一个网络）。
6 Y+ ^5 g% B( i) w& T5 i
! w% j. n3 k  Y' ^1 X. ?+ u* w二、电源完整性的目标7 Y4 _1 J3 T) B' d# J& G
     电源完整性设计就是要把噪声控制在允许范围内，保持芯片焊盘上的电压稳定。
7 D  Z9 P5 b9 w) p0 h" J! @    5 I* A1 w, {2 S) f6 ]4 e
     如何做到这点呢？这就要求我们知其所以然了——噪声从哪来？通过控制哪些量能控制噪声呢？
; l$ h7 H) A% r: j, L& P     电源的波动，其实是由芯片内部造成的！3 Q. ~; ]8 O/ E3 {
     芯片内部状态转换过程，电流必定会产生变化，而这个变换就导致了纹波的产生。$ q  X7 y5 Y! l: G$ Z
     这个电流的变化是不可避免的！那么根据欧姆定律我们要让波动保持在一定范围内，就只有让阻抗尽量低！
+ x% {5 U# f% K& r# P  h' T. o3 ^( j' G, B; G+ d* F9 l
三、电源完整性的实现方法' d1 e8 l  y1 [3 s7 Z& w
      1、电源模块$ J+ G; Y4 V' N' F$ M
            电源模块一般靠近板边、电源入口摆放。
- \! N, @% [9 [1 M4 \            但也不要教条地就认死这一规则。如果某电源模块，只是给单独一芯片而不是整板供电，自然就放在芯片附近即可。. L0 B. O2 B7 x& L1 l
       2、内层平面3 d% y# s9 `; o0 a
             尽量使电源层有紧耦合的参考地平面。这其实本身就相当是一个电容，比外接的电容要强大的多~
" T# @1 d) f- T1 T( s; r3 V  r             叠层时一般都是对称的，并保证至少有一个电源与地紧挨着。
8 s6 `. v& v3 o3 h. ^( t             两个压差较大的电源平面不允许在一起。* ^# }' I( g2 ^  j- Y7 d' T
       3、多种电源的分割
% C+ W6 Y) K" q             分割后的电源平面要尽量规则。这不是为了美观，而是为了避免出现瓶颈。
5 i  K! Y& J, `2 _             不要将没有联系的平面之间形成交叠，空间上也不允许重叠。( v: K# ~! u: D; @* Y6 H
             即分割后的相同平面（如模拟或者数字）无论在哪一层的投影都应该是形状相同，位置相同的。7 M* g1 s% k. e$ x1 l' L
             1Oz铜厚时1mm的线宽能通过的电流分别为：表层1A，内层0.5A。; ^8 n, V2 p6 b% M2 f
             VIA则按孔的周长来等效走线宽。如0.25mm的孔，周长为0.25*3.14=0.785mm,可通过的电流为0.785A.
( j. @" s) G/ q2 O1 \  o) N1 V0 I        4、供电芯片
0 B) z" k; A) m6 P% f( h              大电容谐振频率低，滤波半径较大，可放在芯片周围；4 w5 @$ W) Z' C& Q3 D
              小电容谐振频率高，滤波半径较小，必须靠近芯片引脚摆放。5 j8 H  W0 i9 q( w
             为了降低电容的等效电感，可以采用多个相同容值电容并联的方式进行滤波。并且摆放是要正反交错，以让电感相互抵消。
5 Y! w3 |7 L9 I8 k0 V8 S! h( B. z4 p9 c) u: H
! x% Z" T$ B: v; b1 N: L, M  ?
上面我就回顾、总结一下，偶这菜鸟在这知识巨浪里头，偶尔挣扎着吸取到的一些东西。" N5 D  A& L7 z/ b
不够完整，甚至可能会有些理解上的偏差，还望各位多多指教~- R; j$ T' \7 g$ l6 o
下面我想用本次培训的几道思考题作为结尾： 6 ^2 U' W0 E/ f* r3 o6 W, I
1、为什么大电容可以放在距离芯片较远的位置，小电容要尽量靠近芯片管脚放置？
6 A9 j. n% g* |; e* j: }: G2、如何估算线宽和过孔的过流能力？4 P; Q; F  W. @2 S1 O. O' \5 S- |
3、叠层是否是走线层越多越好，只要保证电源能连通就可以？
4 A, v. q5 T1 C: O* m  W# _, @4、为了降低电容的等效电感，可以采用多个相同容值电容并联的方式进行滤波？; [4 `2 f* a* M

" D4 J3 _) I. d' o# }4 I% e

1.png (193.88 KB, 下载次数: 3)

1.png
作者: chensc    时间: 2013-3-31 12:45
狂顶！
作者: 女、未嫁    时间: 2013-3-31 12:51
写的不错
作者: 下沙2012    时间: 2013-3-31 21:13
顶一个
作者: yzl1128    时间: 2013-4-1 08:17
寫得不錯，學習喲
作者: flywinder    时间: 2013-4-1 08:40
不错，赞一个
作者: 毒女    时间: 2013-4-1 08:50
辛苦
作者: 李泽尚    时间: 2013-4-1 09:31
LZ，92年的肖美女也在论坛里哦，试着将她挖出来嘛，年轻貌美又有实力，多好啊~~~
作者: hi_yjs    时间: 2013-4-1 09:53
李泽尚 发表于 2013-4-1 09:31 4 \( a. {  B1 n, I
LZ，92年的肖美女也在论坛里哦，试着将她挖出来嘛，年轻貌美又有实力，多好啊~~~

4 a/ v: C9 e+ Y你认为偶发这篇文章是干嘛的呢？{:soso_e144:}
  C0 |# H4 ]7 q9 _& l+ h还不就是为了吸引肖美女过来~{:soso_e144:}
作者: 黑牛    时间: 2013-4-1 10:01
有美女一定要頂,也學習了
作者: lequwudi    时间: 2013-4-1 10:15
谢谢分享！
作者: ∵蓝星风痕∴    时间: 2013-4-1 10:48
顶楼上的想法！！！
作者: 慕小北    时间: 2013-4-1 10:48
我们老板临时要我们周末两天都加班，产品要赶出来去参展。然后清明放四天假。' p/ j8 o1 ?6 y4 [5 p9 a  P7 D& e; I
相当悲催的我
作者: hi_yjs    时间: 2013-4-1 22:46
慕小北 发表于 2013-4-1 10:48
1 Y4 o) i& i5 F6 M9 I3 z我们老板临时要我们周末两天都加班，产品要赶出来去参展。然后清明放四天假。
' Q" m, h& z% b" H3 `; @# T" {) E相当悲催的我
7 M5 k0 G5 \% \! L% G9 Z
显然你被你们老板忽悠了——本来清明就有三天假，你加了两天班，应该有五天假~
作者: qinxidong031    时间: 2013-4-1 23:04
学习了，谢谢分享！
作者: lht-tz    时间: 2013-4-2 11:52
我需要巨浪
作者: ying9621    时间: 2013-4-2 12:32
作者: yuhuaxiang12    时间: 2013-4-2 13:00
在深圳就是好啊
作者: 冠少H    时间: 2013-4-2 15:09
如果有图片的话就更好理解了
作者: 自由天空    时间: 2013-4-3 12:34
谢谢分享{:soso_e163:}
作者: hi_yjs    时间: 2013-4-6 21:26
冠少H 发表于 2013-4-2 15:09 7 s- V/ V$ J# o* n  S" c5 x
如果有图片的话就更好理解了
) L! K& X! b. t; x+ U
偷了Jimmy老大一个图，放上去了~
作者: wangjing    时间: 2013-4-7 10:29
不错！
作者: flywinder    时间: 2013-4-7 11:59
突然发现这样打孔的画，芯片管脚也是直接接到电源层，没经过电容滤波" `7 `) ~3 m* P$ ~7 v6 s- u. h1 d

9 h1 j9 U* n( t0 z
  |% e. f0 J& p. k6 N6 a
作者: 毒女    时间: 2013-4-7 17:13
flywinder 发表于 2013-4-7 11:59
9 I: g5 D, V2 W0 r- @  _. n/ ]: A% W突然发现这样打孔的画，芯片管脚也是直接接到电源层，没经过电容滤波
+ G1 H$ t5 R- V& Q, S

3 h! L/ T' t! W. w4 O2 y7 O% g不对，要把线连接起来，再在电容上面打个电源孔 这里有空间打二个。大ic不要打孔
作者: lisaliang0520    时间: 2013-4-9 11:20
92年的 现在才20-21周岁 厉害  
作者: lisatm    时间: 2013-4-10 09:08
不错！谢谢分享！
作者: lisatm    时间: 2013-4-10 09:27
芯片内部状态转换过程，电流必定会产生变化，而这个变换就导致了纹波的产生。
$ N! X  j$ [+ @     这个电流的变化是不可避免的！那么根据欧姆定律我们要让波动保持在一定范围内，就只有让阻抗尽量低！
- M" Q- y0 g1 {. B+ k3 Y% v# F! \5 M3 i% a  w1 Z
请教：  电流变化是不可避免的，但为什么是让阻抗尽量的低，才能够让波动保持在一定范围内。8 V  T  w4 `% A) }

8 ~2 W8 {9 h/ m2 L9 ]8 q            怎样才能够做到让阻抗尽量的低？
  q2 L# _+ h% u. Q* n" r, ]3 m2 }$ c' j. Y& U
谢谢！
作者: hi_yjs    时间: 2013-4-10 09:37
lisatm 发表于 2013-4-10 09:27
8 D$ A3 R; t  i7 N7 q+ m% T芯片内部状态转换过程，电流必定会产生变化，而这个变换就导致了纹波的产生。
$ x9 x9 n% H4 N     这个电流的变化是不可避 ...

2 n! R) l2 Q& S) f5 \5 n根据欧姆定律V=IR,既然I我们无法控制，自然就只能控制R啦~5 f6 t# p3 U" w! `: b
文章后半部分“电源完整性的实现方法”其实说的就是怎么降低~
作者: 易睿迅    时间: 2013-4-12 11:31
嗯，写得不错的。
作者: mankou001    时间: 2013-4-12 13:13
学习了
作者: qiye408    时间: 2013-4-13 19:16
感谢分享！
作者: 刘成华    时间: 2013-4-13 22:30
偶没看懂？
作者: sikixu    时间: 2013-4-15 08:21
写的太好了，简直是二次培训，楼主辛苦了~~~
作者: lhm706    时间: 2013-4-15 15:00
，学习了
作者: 471264576    时间: 2013-4-15 21:49
想知道 jimmy老师是如何讲课   YY吗   
作者: myq001314    时间: 2013-5-10 11:30
太牛了。。。都是好人才》》
作者: xia780975725    时间: 2013-5-13 16:03
谢谢分享，学习学习了
作者: wudi20060501    时间: 2013-5-13 20:33
感谢分享！
作者: 4cwebber    时间: 2013-6-7 20:23
顶起啊，谢谢分享
作者: GLJ2564    时间: 2013-6-8 16:17
顶起
作者: hnhjw    时间: 2013-6-9 08:32
lisatm 发表于 2013-4-10 09:27 * x( P6 C; x; ?: n& q+ M" r4 q! A  w6 j# n
芯片内部状态转换过程，电流必定会产生变化，而这个变换就导致了纹波的产生。% u! U! v, N; k  }! Q; j9 j0 }/ B! O
     这个电流的变化是不可避 ...( O( X# D5 f6 K! _3 Y1 `

: s  O$ b& P* a根据欧姆定律V=IR,既然I我们无法控制，自然就只能控制R啦~6 y9 i2 b4 L% o3 T
$ e# L+ v2 U% r7 z4 }' D0 t文章后半部分“电源完整性的实现方法”其实说的就是怎么降低~9 F7 J+ ]& d  B& w0 ]
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
6 @) l/ |2 ?( d4 o6 W. a* U, O8 |个人觉得应该是放电时间变长了，自然纹波平滑了。
作者: elover    时间: 2013-6-25 19:35
hnhjw 发表于 2013-6-9 08:32 - x9 N, q! M% W3 ]0 K1 r3 d2 s
lisatm 发表于 2013-4-10 09:27 * x( P6 C; x; ?: n& q
" P! C& Z) V! V" t' b' D8 |芯片内部状态转换过程，电流必定会产生变化，而这个 ...

# X' h0 v$ B2 E* K4 r/ n个人意见是电容为同步开关的电流回路提供了最短的回流路径，整条回路的感抗降低(提高了对电流突变的快速电流补偿路径)，就近放置就涉及loop path和电容de-coupling 的radius。PI应该包括SSN(SSO)，ground bounce、IR drop、current density、plane resonance。
作者: lyh0739    时间: 2013-7-30 20:22
路过
作者: wangtuanhui    时间: 2013-8-2 20:05
不错的帖子！
作者: LYY699    时间: 2013-9-4 15:45
第二次回来认真看，写得真好！感谢分享！
作者: laopi_eda    时间: 2013-9-5 09:28
单看人家这参与者的讲解就令人茅塞顿开啊，那Jimmy培训效果可想而知，Jimmy大侠把培训的现场录成DVD共享下吧，花钱买都愿意啊！
. a: b/ f* G; o' H8 v- I- n/ K4 F# u6 r. W. ]
或者，您出书吧...我订了~
作者: 丫丫    时间: 2013-9-6 14:47
谢谢楼主的分享，不错，继续等待有更好的资料
作者: ZHENGYUE    时间: 2013-9-22 15:04
学习了，谢谢分享！
: H0 \. V( I. W# s# H$ Q9 [* C: B顶！！！！！！！
作者: xxp021    时间: 2013-9-23 13:25
mark。。。。。。
作者: wxn81121199    时间: 2013-9-24 14:13
写的不错
作者: meng110928    时间: 2013-9-25 11:11
学习了，电容产生的电感，有那么大么？需要交叉摆放？没听我们老板说过。（做了10几年layout）
作者: hlm08162635    时间: 2013-9-25 21:56
顶一个，学习了。
作者: 171872415    时间: 2013-10-8 18:42
厉害呀 6 P7 n% }9 z: q' f- T
作者: hi_yjs    时间: 2013-10-12 19:14
laopi_eda 发表于 2013-9-5 09:28' [5 n" J7 H) g$ x/ @- K
单看人家这参与者的讲解就令人茅塞顿开啊，那Jimmy培训效果可想而知，Jimmy大侠把培训的现场录成DVD共享 ...
& r. v. O, x1 d  c( _
大师确实已经出书了~
作者: chenjf    时间: 2013-10-14 17:18
不顶不行
作者: chenjf    时间: 2013-10-14 17:21
meng110928 发表于 2013-9-25 11:11
* f- F# D) w1 D: X% E1 M学习了，电容产生的电感，有那么大么？需要交叉摆放？没听我们老板说过。（做了10几年layout）

- w# T. I" Z) m+ u! r) ~多放几个电容，反复滤波，! x" Z9 W% _+ G( _+ v
至于电容正反交叉放置，方便抵消电感，只有极性电容了吧
作者: 啊水    时间: 2013-10-15 16:15
谢谢分享
0 H. r! R. Y# l1 j
% Z9 o1 u( d4 b8 b5 F
作者: qilinwang66    时间: 2013-10-16 12:56
作者: 金志峰    时间: 2013-10-23 17:37
文章很赞 突然想起我以前在哪个上面看见过提到过电容的这种布局 好像还被惠普申请了专利
作者: lcgjiangda    时间: 2013-11-5 16:18
受教了，这样好的资料多多的分享啊，谢谢
作者: LSM19881314520    时间: 2013-11-10 17:41
看不懂,
作者: ppyuyi    时间: 2013-11-10 18:07
谢谢分享！！！
作者: zzhzzhzzh100    时间: 2013-11-12 09:31
看啦，让我觉得自己更菜啦{:soso_e127:}
作者: 曾长林    时间: 2014-1-13 20:08
chensc 发表于 2013-3-31 12:45
1 p/ l% J1 ~9 l狂顶！

3 v& V2 c1 D& O) Y, ^$ n$ U真的是好东西
作者: tianyia    时间: 2014-1-13 21:16
不错的，
作者: mchusky    时间: 2014-1-13 23:30
楼主好样的，学习了！
作者: myl593799546    时间: 2014-10-12 15:51
楼主真给力，讲得非常好，没有去过培训的谢谢你的分享了
作者: James‘    时间: 2014-11-7 18:20
缺少实际分析和理论验证。
作者: xfire    时间: 2014-11-7 23:39
92美少女求介绍
作者: zhanweiming2014    时间: 2014-11-8 13:32
都是很基本的电路知识
作者: jamesytl    时间: 2014-11-10 09:17
很实用。谢谢！
作者: wxwxw    时间: 2014-11-11 07:12
写的不错
作者: s14736154    时间: 2014-11-11 10:00
李泽尚 发表于 2013-4-1 09:310 S# i* Z, ]! t' O% T' S- M& J
LZ，92年的肖美女也在论坛里哦，试着将她挖出来嘛，年轻貌美又有实力，多好啊~~~
8 i: M& w, Y6 m" Q' V
人家LZ是在讨论技术问题....不是在挖美女......# m1 |- `9 }* l9 [2 G/ S8 g) O
作者: sallyhuang    时间: 2015-4-8 15:33
LZ总结的很好，谢谢！
作者: zhangtao2    时间: 2015-4-8 17:42
对于通流的计算不知道是从哪里得来的，没有考虑温升，1mm的线宽，1oz铜厚的通流，在温升10度时的通流也不会只有要比1A大的多，通信类产品往往是按你说的来留的吧
作者: hf861004    时间: 2015-4-9 08:52
又学习了一招！！！
作者: joy_show_wb    时间: 2015-4-9 09:25
显然我还没找到肖美女在那里？
作者: 金志峰    时间: 2015-4-9 10:21
话说第二张图的电容摆放方式好像惠普还专门申请了专利的
作者: 金志峰    时间: 2015-4-9 10:21
话说第二张图的电容摆放方式好像惠普还专门申请了专利的
作者: hzkljy    时间: 2015-4-10 12:43
学习啦，写的不错呀
作者: jimmy    时间: 2015-4-10 16:04
感谢分享心得。
作者: qqtolm    时间: 2015-4-10 17:36
了解一下，
作者: pingguoyizhu    时间: 2015-4-11 22:25
强，有想法
作者: l00183298    时间: 2015-7-21 13:31
我了个去，好高深
作者: 终南孤魂    时间: 2015-8-2 15:53
楼主有心了



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