文章 ID: 000077121 内容类型: 故障排除 上次审核日期: 2021 年 08 月 28 日

Altera配电网络 (PDN) 工具(自动解耦模式)为何会导致过高的 Zeff?

环境

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT
说明

使用Altera® 配电网络 (PDN) 工具, 自动 去耦模式可能会导致 Zeff 过高,如果用户输入的 PCB 参数导致 PDN 效率低下,而当前被 PCB 去耦合的效果极高,则可能会发生高。

借助高难度的 PCB 和当前的参数, 自动 去耦模式将继续添加去耦电容器,直到它确定它们的影响可以忽略不计,从而导致数百个电容器。电容器数量少得多,可以手动实现性能类似的去耦方案。

解决方法

除了手动去耦合,您还可以通过准确估算当前需求并提高 PCB 效率来减轻去耦负担。

您也许能够通过以下方式减少对 PCB 当前的要求:

  • 估算Altera早期功耗估算器 (EPE) 中的现实当前要求。
  • 输入真实的 EPE 逻辑"切换率"数据。不现实的高切换率会大幅提高动态当前的要求。
  • 在 EPE 中输入现实的逻辑要求。
  • 在 EPE 中输入逼真的时钟频率。
  • 使用 Quartus® II 软件(Power Play Power Interfaceer)PPPA 和 .vcd 仿真输入进行准确的电流要求估算。
  • 考虑根 Sum Squared (RSS),平均为共享电源轨。有关此方法的详细信息,您可以参阅 PDN 工具的"简介"选项卡。

通过以下方式,PCB 可以变得更高效:

  • 降低介质厚度,提高机架间电容 (PWR) 和地面 (GND) 平面对比。
  • 增加 PWR 和 GND 平面的平面间电容,增加其表面面积。
  • 通过将环路从 PWR 和 GND 平面配对到FPGA,将其移到FPGA安装到 PCB 的表面上来降低循环电感。
  • 通过将这些电感放置在最靠近飞机的 PCB 表面上,降低高频去耦电容器到 PWR 和 GND 平面对的循环电感。
  • 使用 Via On Side (VOS) 而不是通过结束 (VOE) 电容器安装拓扑来帮助高频。
  • 使用超低(有效系列电感)ESL 安装电容器帮助高频。例如 X2Y 封装样式。
  • 使用超低(有效系列耐用性)ESR 大容量电容器以帮助降低频率,
  • 考虑通过更小的 ESL 来实现更大的通过。

现实的工具输入可以使去耦更容易实现。以下因素影响 Ztarget 的计算:

  • 动态电流的增加可减少 Ztarget,并使去耦合难以实现。参阅上述准则。
  • 在 PDN 工具中输入逼真的噪声"或纹波数字。噪声图应从 PDN 工具 的"简介"选项卡中的设备和导轨特定表中取出。您不应从设备数据表中使用 DC 规范。不现实的纹波要求会减少 Ztarget,并使脱耦变得困难。
  • 在 PDN 工具中输入现实的瞬态 % 数据。此 tansient % 图应从 PDN 工具 的"简介"选项卡中的设备和导轨特定表中查看。不现实的瞬态 % 要求减少了 Ztarget,并使去耦成为可能变得困难。

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本文适用于 7 产品

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