溺死在Jimmy培训的菜鸟——《电源完整性设计》培训心得

hi_yjs · 发表于 2013-3-31 01:24

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本帖最后由 hi_yjs 于 2013-4-6 21:25 编辑

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~
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……
这次主讲是92年的肖美女~
自卑啊~人家美女这么年轻，就已经如此有气场了~
而且讲得也非常有条理、深刻……
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……
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。
只有知其然亦知其所以然，才懂得、敢于去变，去优化~

OK，废话说得有点多了~
下面，偶就跟大家分享一下，偶这次培训的笔记~
纯属抛砖引玉~

一、何谓电源完整性设计
   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）。

二、电源完整性的目标
   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。

   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？
   电源的波动，其实是由芯片内部造成的！
   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。
   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！

三、电源完整性的实现方法
   1、电源模块
         电源模块一般靠近板边、电源入口摆放。
         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。
   2、内层平面
         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~
         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。
         两个压差较大的电源平面不允许在一起。
   3、多种电源的分割
         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。
         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。
         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。
         1Oz铜厚时1mm的线宽能通过的电流分别为：表层1A，内层0.5A。
         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.
      4、供电芯片
            大电容谐振频率低，滤波半径较大，可放在芯片周围；
            小电容谐振频率高，滤波半径较小，必须靠近芯片引脚摆放。
         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。

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。
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~
下面我想用本次培训的几道思考题作为结尾：
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？
2、如何估算线宽和过孔的过流能力？
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、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？