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优化目标阻抗改善电源瞬态响应的方法研究

通信电源技术 2019年第1期36卷 43-46页

作者：王亮赵未平中兴通讯南京研究院江苏南京210012 江苏领航服务公司江苏南京210028

集成电路规模持续发展,核心供电电源要求越来越高,板级设计优良的电源分配网络(PDN)需要在有限的空间内实现最优的性能。因此,针对总数量一定的电容封装,提出了优化选择不同规格的电容的方法,以优化目标阻抗、改善电源瞬态响应性能。仿... 详细信息

集成电路规模持续发展,核心供电电源要求越来越高,板级设计优良的电源分配网络(PDN)需要在有限的空间内实现最优的性能。因此,针对总数量一定的电容封装,提出了优化选择不同规格的电容的方法,以优化目标阻抗、改善电源瞬态响应性能。仿真和实践证明,该方法效果良好。

关键词：目标阻抗电源分配网络电源瞬态响应电容选择

矩形电源板在PMC边界条件下的目标阻抗分析

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湖北文理学院学报 2015年第5期36卷 5-8页

作者：李刚胡旭湖北文理学院物理与电子工程学院湖北襄阳441053 低维光电材料与器件湖北省重点实验室湖北襄阳441053 湖北文理学院经济与政法学院湖北襄阳441053

针对高速电路中电源地噪声问题,推导出矩形电源地平面的目标阻抗公式,得到电压场的分布规律,进而准确确定全局电容的加载位置,为降低PCB的电源地噪声提供理论依据.

关键词：电源地噪声目标阻抗电压场边界条件

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基于改进目标阻抗的电源分配网络设计方法

电子科技 2013年第5期26卷 74-77,80页

作者：秦俊李伟哲西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071

针对目前电源分配网络设计中传统目标阻抗法带来的过度设计问题,提出了一种基于改进目标阻抗的电源分配网络设计方法。与传统目标阻抗不同的是,该方法提出的目标阻抗为电阻和电感的若干组组合,它在频域上表现为一条阻抗值随频率上升的... 详细信息

针对目前电源分配网络设计中传统目标阻抗法带来的过度设计问题,提出了一种基于改进目标阻抗的电源分配网络设计方法。与传统目标阻抗不同的是,该方法提出的目标阻抗为电阻和电感的若干组组合,它在频域上表现为一条阻抗值随频率上升的曲线。在实际操作中,在满足该目标阻抗的情况下,选择使用电容器个数最少的一组组合当作最优目标阻抗。用Matlab实现了该方法的PDN设计工具,实验表明,该方法与传统目标阻抗法相比,对于高频段PDN网络设计限制更少,去耦电容器使用个数更少,具有较强的实用性。

关键词：电源分配网络目标阻抗去耦电容器

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基于PDS的电源分配系统目标阻抗的研究

兰州交通大学学报 2008年第6期27卷 124-126,133页

作者：杜丽霞兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

结合PDS在不同频率时存在不同的输入阻抗,介绍了如何计算电源分配系统目标阻抗的方法,通过SPEC-CTRA Quest Power Integrity软件对电路的电源分配系统目标阻抗进行了仿真与分析.测试结果表明,该方法可以设计出满足不同要求的电源分配系... 详细信息

结合PDS在不同频率时存在不同的输入阻抗,介绍了如何计算电源分配系统目标阻抗的方法,通过SPEC-CTRA Quest Power Integrity软件对电路的电源分配系统目标阻抗进行了仿真与分析.测试结果表明,该方法可以设计出满足不同要求的电源分配系统,降低设计复杂度,提高设计效率,缩短设计周期.

关键词：电源分配系统 PDS 目标阻抗 SPECCTRAQuestPI仿真

基于可分解的多目标进化算法的PDN阻抗的优化

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电子科技 2012年第1期25卷 101-104,115页

作者：赵志超张申张辉西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室陕西西安710071

频率的电源分配网络设计是一个多目标优化问题。应用多目标进化算法优化电源分配网络的阻抗,其中去耦电容的个数和种类成为了PDN中两个需要优化的目标函数,这使得PDN中的输入阻抗,在截止频率内小于目标阻抗以达到设计要求。为解决这个问... 详细信息

频率的电源分配网络设计是一个多目标优化问题。应用多目标进化算法优化电源分配网络的阻抗,其中去耦电容的个数和种类成为了PDN中两个需要优化的目标函数,这使得PDN中的输入阻抗,在截止频率内小于目标阻抗以达到设计要求。为解决这个问题,应用可分解的多目标进化算法,同时优化这两个目标,以获得期望的ParetoFront(PF)。实验证明,该设计方法易于实现,且效果良好、稳定性强。优化的PDN的输入阻抗满足设计要求并且优化的去耦电容的个数和种类逼近PF。

关键词： PND 去耦电容器 MOEA/D 目标阻抗截止频率 PF

基于神经网络的PCB电源分配网络阻抗预测方法

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电子与封装 2025年第1期25卷 65-70页

作者：段克盼贾小云韩东辰蒋建伟杨振英郭宇陕西科技大学电子信息与人工智能学院西安710000

针对传统电源分配网络(PDN)建模及计算方法存在的局限性和高计算资源消耗问题,提出了一种基于深度学习的PDN阻抗预测方法(URPNet)。该方法在融合PCB不规则形状、多叠层信息及多种电容端口位置信息的基础上,采用U型编解码结构和残差单元... 详细信息

针对传统电源分配网络(PDN)建模及计算方法存在的局限性和高计算资源消耗问题,提出了一种基于深度学习的PDN阻抗预测方法(URPNet)。该方法在融合PCB不规则形状、多叠层信息及多种电容端口位置信息的基础上,采用U型编解码结构和残差单元来处理特征,通过多层感知机(MLP)及全连接(FC)层对特征进行解码和重构,从而提升网络的特征处理能力。实验结果显示,URPNet模型的决定系数达到0.999,均方根误差为0.431,相较于现有深度学习方法,URPNet在通用性较强的同时预测结果更准确。此外,其计算速度快,能够在不到1 s的时间内完成预测,可以有效应对PDN设计中的挑战。

关键词：电源分配网络目标阻抗电源完整性神经网络

PCB电源分配网络的去耦电容器组合优化策略研究

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机电信息 2025年第5期 17-19,23页

作者：韩潇哲刘婷婷王轩宇李思远中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所陕西西安710068

电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)是印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)上最大的导电系统,具有电流大、携带高频噪声的特点。PDN设计不恰当产生的过量噪声会导致电磁干扰、芯片时钟频率不稳等诸多问题。鉴于此,以减少... 详细信息

电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)是印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)上最大的导电系统,具有电流大、携带高频噪声的特点。PDN设计不恰当产生的过量噪声会导致电磁干扰、芯片时钟频率不稳等诸多问题。鉴于此,以减少电源噪声,降低设计成本为导向,着眼于PDN去耦电容器组合优化方案,从实际案例入手,通过Siwave软件PDN自动退耦优化设计功能获取满足设计要求的优化方案,对比分析得出经验化设计结论,为PCB设计人员提供参考。

关键词：电源分配网络印制电路板电源完整性目标阻抗 Siwave软件

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FPGA异构加速卡电源完整性分析

北京邮电大学学报 2018年第4期41卷 76-80页

作者：杨正阚宏伟刘铁军张闯浪潮集团有限公司体系结构研究部济南250000 浪潮集团有限公司高效能服务器和存储技术国家重点实验室北京100085

以现场可编程门阵列（FPGA）为核心构建了高性能、高密度异构加速卡.基于目标阻抗设计方法,对解耦电容和电路进行了交流和直流分析,并给出了电源完整性后仿结果,验证了该分析方法的有效性.最后给出了该FPGA异构加速卡在图像识别中的应... 详细信息

以现场可编程门阵列（FPGA）为核心构建了高性能、高密度异构加速卡.基于目标阻抗设计方法,对解耦电容和电路进行了交流和直流分析,并给出了电源完整性后仿结果,验证了该分析方法的有效性.最后给出了该FPGA异构加速卡在图像识别中的应用实例,并与中央处理器、图形处理器的性能作了对比.

关键词：电源完整性电源分配网络目标阻抗解耦电容

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星载信号处理电路的电源完整性分析与设计

星载信号处理电路的电源完整性分析与设计

作者：赵轩东北大学

学位级别：硕士

随着电子技术的飞速发展,PCB中的电源完整性问题日益突出,这些电源完整性的问题也给PCB的设计带来了巨大的挑战。而卫星上的PCB又因为其特有的不可维护性,一旦在太空环境中出现问题,造成的后果不堪设想。因此对星载信号处理电路板的电... 详细信息

随着电子技术的飞速发展,PCB中的电源完整性问题日益突出,这些电源完整性的问题也给PCB的设计带来了巨大的挑战。而卫星上的PCB又因为其特有的不可维护性,一旦在太空环境中出现问题,造成的后果不堪设想。因此对星载信号处理电路板的电源完整性分析是十分必要的。本文首先对直流供电部分的电源完整性进行分析,分别研究了 IR-Drop以及电流密度分布对PCB的供电的影响。接着研究了电源分配系统的去耦网络,详细分析了高频系统中,电容的实际模型以及阻抗特性,并且针对电源/地平面的阻抗设计,提出了频域目标阻抗法。最后对传输线上存在的反射以及串扰的问题进行了分析,并且提出了减小传输线上的反射以及传输线间的串扰的措施。本文中,对设计完成的小卫星计算机电路板进行了电源完整性的分析。应用之前对电源完整性的研究,对PCB进行了直流电源完整性分析、去耦网络设计以及信号传输线分析,对PCB的电源阻抗进行了设计修改,提高了 PCB的供电电源的稳定性,对PCB中的串扰网络进行了扫描仿真,确定了串扰网络的合理的传输线间距。在结合了对小卫星的计算机电路板电源完整性分析的过程中,本文总结出了一套具体的PCB设计方案。在设计PCB的初期,对关键信号进行前仿真分析,确定PCB中关键信号的布线规则,然后按照常规PCB的设计流程进行布局布线,在布线完成时进行电源完整性的后仿真,针对出现的问题进行局部重新设计,完成整个PCB的设计。在本文的最后,基于本文所提出的设计方案,对信号处理单元的PCB进行设计。经过对关键信号网络的前仿真,得到了关键信号网络的产生反射噪声的极限长度以及串扰网络的合理间距等布线规则。然后进行PCB的分层、布局以及布线设计。在设计完成后,进行了电源完整性的后仿真。针对出现的局部电流密度过大、电源阻抗设计不合理、关键信号反射噪声过大等问题,修改了电源网络的布线、设计了去耦电容网络、对关键信号进行了端接匹配。经过重新的局部设计,完成了信号处理单元的PCB。在实际测试中,电源与信号的噪声电压低于噪声容限,电源的稳定性良好。

关键词：电源完整性 IR-Drop 目标阻抗串扰反射