一种抑制电源分配网络并联谐振的方法-AET-电子技术应用

一种抑制电源分配网络并联谐振的方法

来源：电子技术应用2012年第8期

马秀荣，白红蕊，白媛，李琨

天津理工大学计算机与通信工程学院，天津300384

摘要： 提出一种增加去耦支路损耗抑制电源分配网络PDN中并联谐振的方法。该方法通过在去耦支路引入一个串联电阻，使PDN的损耗增加，从而抑制PDN并联谐振。给出了理论模型，借助Hyperlynx PI仿真软件在DM642板卡上进行仿真实验。结果表明，在去耦支路引入一个0.45 Ω电阻，可将PDN并联谐振处的品质因数Q从282抑制到13。同时，分析了引入电阻对去耦效果的影响。当引入电阻小于0.45 Ω时，可通过增加去耦电容并联个数来补偿引入电阻对去耦的影响。

关键词： 电源分配网络去耦电容并联谐振

中图分类号： TN702
文献标识码： A
文章编号： 0258-7998(2012)08-0059-04

A method of inhibiting parallel resonant of PDN

Ma Xiurong，Bai Hongrui，Bai Yuan，Li Kun

School of Computer and Communication Engineering, Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China

Abstract： The paper proposes a method of inhibiting parallel resonant of PDN through increasing decoupling branch loss. It introduces a series resistance into the decoupling branch to make PDN loss increase, which suppresses PDN parallel resonant. The theoretical model is provided, and is supported by simulation experiment of Hyperlynx PI software. The results show that, the quality factor of PDN at parallel resonant will be inhibited from 282 to 13 through introducing a 0.45 Ω resistance into decoupling branch. This paper also analyzes the effects of the introducing resistance to decoupling. When the introducing resistance is less than 0.45 Ω, it can compensate for the influence of decoupling through doubling the number of decoupling capacitor.

Key words : PDN；decoupling capacitor；parallel resonant

由于电源分配网络PDN布局寄生电感的影响，变化的驱动电流会引起电源电压的瞬态变化。该电压变化一方面干扰其他器件，另一方面产生干扰电流引起电磁干扰，为此需要尽可能减小PDN阻抗[1]。

当PDN并联谐振时，谐振频率处会产生高阻抗。为了抑制这种高阻抗，参考文献[2]通过引入电磁带隙结构（EBG）来抑制谐振，但EBG结构会影响电路的信号完整性；参考文献[3]在电容支路引入电感元件，通过控制谐振点抑制谐振产生。该方法只是将并联谐振从一个频点转移到另一个频点。
本文提出了一种抑制电源分配网络并联谐振的方法。该方法通过在去耦电容支路中引入一个串联电阻来增加支路损耗，从而达到抑制并联谐振的目的。

本文提出了一种在去耦支路引入串联电阻来抑制PDN并联谐振的方法，并借助Hyperlynx PI软件将其应用到实际板卡中。仿真结果表明，在去耦支路引入的电阻能够有效地减少电容在高频引起的并联谐振。
参考文献
[1] ZEEFF T M，HUBING T H.Reducing power bus impedance at resonance with lossy components[J].Advanced Packaging，IEEE Transactions on，2002，25(2)：307-10.
[2] 谢欢欢，焦永昌，杨彬，等.基于蘑菇状谐振器的谐波抑制的微带贴片天线[J].微波学报，2011，27(5)：40-3.
[3] 陈世青，赵新尚，李福祥.防止并联电容器运行中产生谐波放大[J].高电压技术，2004，30(12)：19-22.
[4] 裴俊.两并联电容充放电过程等效电路的讨论[J].攀枝花学院学报：综合版，2004，21(003)：119-21.

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