使用Altera PDN工具优化供电网络设计

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ID 683155
日期 7/08/2015
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1. 使用Altera PDN工具优化供电网络设计
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1.1. 较差PDN的影响 1.2. PDN电路拓扑 1.3. 估算您FPGA设计的电流要求 1.4. 计算Ztarget 1.5. 设计实例 1.6. PDN设计优化性研究 1.7. 文档修订历史
1.3. 估算您FPGA设计的电流要求 x
1.3.1. FPGA功能块 1.3.2. 时钟频率 1.3.3. GPIO 1.3.4. 收发器 1.3.5. 数据码型
1.6. PDN设计优化性研究 x
1.6.1. 初始叠层输入 1.6.2. 使用正确数目的电源/接地过孔对 1.6.3. 使用正确数目的电源/接地过孔对及分层数 1.6.4. 正确的电源/接地过孔对数目和分层数目 1.6.5. 移动电源到最佳层 1.6.6. 将电源平面和地平面叠层尽可能靠近 1.6.7. 将去耦电容器移动到PCB顶层表面 1.6.8. 使用X2Y去耦电容器 1.6.9. 使用超低ESR大容量电容器 1.6.10. 交换在9层的VCC与在4层的VCC，VCCT_GXB，和VCCR_GXB 1.6.11. 评估可能需要的总电容量 1.6.12. 使用内核时钟频率及电流上升周期参数 1.6.13. 综述设计研究中电容器的节省 1.6.14. 综述摘要 1.6.15. 参考文献
1. 使用Altera PDN工具优化供电网络设计

1.6.2. 使用正确数目的电源/接地过孔对

除非您手动更改，否则PDN工具把每个电源组的Number of Power/Ground Via Pairs设置为Stackup选项卡上定义的默认值。因此，电源/接地过孔对的数量为50，如下图所示。

图 9. 错误的电源/接地过孔对数目和分层数目

PCB PDN设计高度依赖于Number of Power/Ground Via Pairs。 并影响PDN设计中的传导电感（Ls）。如果PCB中实际Number of Power/Ground Via Pairs少于PDN工具中定义的数量，PDN工具报告乐观结果。正确设置Number of Power/Ground Via Pairs 以匹配您的器件和PCB很重要。

总是通过专用过孔把FPGA上的每个电源和接地管脚连接到平面。更多关于电源和接地管脚对数目的重要性请参阅Knowledge Database笔记。

图 10. 电源和接地管脚对的数目

平面和FPGA间Number of Power/Ground Via Pairs的增加会减少传导电感（Ls）并提高从平面到FPGA的高频电流传递效率。 随之促使PCB PDN最大有效频率的增大。

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