PDN电源地平面去耦电容网络设计-中南大学学报.PDFVIP

第 44 卷第 10 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.44  No.10  2013 年 10 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Oct.2013  PDN 电源地平面去耦电容网络设计 刘丽娟，杨兵初，倪兰，张键洋，许雪梅，邓联文，曹粲  (中南大学 物理与电子学院，湖南 长沙，410083)  摘要：提出根据工作频段的不同分层设计去耦电容网络的思想，给出电容器去耦原理和计算方法，分析过孔和引 出线等不同封装方法对去耦电容阻抗的影响。利用目标阻抗法进行 10 MHz~1 GHz 的频带范围内PDN 的端口阻 抗设计，运用 目标阻抗值和 自谐振点确定去耦电容的种类、型号和数目。利用 Ansoft  SIwave 工具对所设计的去 耦电容网络去耦效果进行仿真模拟。仿真结果表明：电源地平面在高频下需要的电容阻抗很小，高频段的电容阻 抗比低频段电容阻抗低一个数量级，但需要的去耦电容数目多达上百个。 关键词：电源分配网络；目标阻抗法；Z 参数；去耦电容 中图分类号：TN98  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2013)10−4088−06  Decoupling capacitor networks design on  PDN power ground planes  LIU Lijuan,YANG Bingchu, NILan,ZHANG Jianyang, XUXuemei,DENGLianwen, CAOCan  (Department of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, China)  Abstract: To design the decoupling capacitors network according to the hierarchical division, the decoupling principle  and computing method were proposed. Meanwhile, the effects of different packings such as vias and traces on the  impedance of decoupling capacitors were analyzed. The port impedance of PDN in the frequency range from 10 MHz to  1 GHz was designed with the target impedance method, and the type, model and number of the decoupling capacitors  were chosen according to the method and self­resonant frequency of each capacitor. The processing and decoupling  effects of the designed decoupling capacitors network weresimulated in Ansoft SIwave. The simulation results show that  the impendance of capacitor needed among Power and plane structure was small. In high frequenc