使用Altera PDN工具优化供电网络设计

ID 683155
日期 7/08/2015
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1.6.9. 使用超低ESR大容量电容器

使用低ESL X2Y电容器取代标准封装电容器所实现的显著改善。也可使用超低Effective Series Resistance (ESR)大容量电容器在低频时获得一些改善。相比大约50mR的标准大容量电容器,超低ESR大容量电容器仅具有非常低的5mR电阻。为了在低频满足Ztarget,您可使用超低ESR大容量电容器以减少所需大容量电容器的数目。

在PDN工具的Library选项卡中输入您自己的用户电容器参数。本实例中使用的是ESR为 0.005的680uF和1000uF Panasonic POSCAP Tantalum-Polymer电容器。在Bulk Cap ESR(R)栏中,输入0.005到User5User6。在System Decap选项卡中,输入680User51000输入到User6。这种情况下,较高的680uF和1000uF也能有助于减少电容器总数。PDN工具报告显示使用超低ESR电容器减少了VCC,VCCT_GXB,和VCCR_GXB电源中大容量电容器的数目,如下图所示。

图 26. 使用超低ESR大容量电容器时,需要用于VCC,VCCT_GXB,和VCCR_GXB电源的电容器。

此时,VCCT_GXB和VCCR_GXB电源所需的电容器相应为25个和22个。使用超低ESR大容量电容器时,VCC大容量电容器从23个减少到17个。然而, 高频时却仍达不到目标阻抗。

现已充分优化PCB,叠层,层分配以及电容器的使用和放置。且仍可进一步完成电源轨分层评价。VCC电源放置在9层,而VCCT_GXB,和VCCR_GXB被放置在4层。4层更佳,因为垂直电感较少。