电源完整性仿真与EMC分析 下载本文

图2-4

比较图2-3和图2-5可以看出,信号的单调性(monotonic),过冲(Overshoot,undershoot)等方面已经得到了明显的改善,同时,时序的改善也是显而易见的。

图2-5

2、时钟电路的处理

时钟电路的设计和EMI问题切切相关,高速PCB的时钟电路的设计必须遵循严格的设计原则保证SI和PI的要求,由于时钟的周期性,在远场表现为离散的频谱,EMI超标的部分往往

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是时钟或时钟的谐波,时钟对远场EMI的贡献如图2-6所示。

图2-6

在高速PCB的时钟电路的设计中,建议遵循以下几个设计原则:

◎在点到点或点到多点的时钟电路设计中要做严格的SI分析确保时钟最小的过冲与最大噪声余量,时钟电路一般采用源端匹配和终端上下拉的方式匹配,如图2-7、图2-8、图2-9,串阻值可以在SQ中用扫描的方法获得,在保证时序空间有较大余量的前提下,可以调整串阻值将延适当变缓以减小EMI。

图2-7 点到点的时钟拓扑

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图2-8 点到多点等长条件下的时钟拓扑

图2-9 点到多点不等长的时钟拓扑

◎晶振的电源单独供电,通过磁珠加电容滤波电路,将时钟供电电源与VCC在PCB上隔开,如图2-10,供电电源由VCC经过磁珠Z6和电容C252(0.01u)和C253(1000pf)组成独立

图2-10

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的电源滤波电路,同样的设计方法可以用于带PLL时钟分配器等电路。 ◎时钟线应尽量走线在内层并少打过孔,保证时钟与回流路径的最小面积。 3、 合理的叠层设计

高速PCB的叠层设计在保证电源/地阻抗及EMI控制方面有较大影响,多层板的叠层设计在SI方面的设计指南中重点提及,可以参阅其它SI设计文档,这里举一例说明,如图2-11是一个常用的8层板叠层设计,图2-12是12层背板叠层设计图: Top 7/14—100欧姆(线宽P 5.6 mils 7mils间距14mils,阻抗100欧姆)(Top) C 6.0 mils Gnd Ls1 P 21.9 mils 6.5/15—100欧 姆(线宽6mils C 4.0 mils Vcc 间距11mils, P 21.9 mils Gnd 阻抗100欧姆) (Ls1-Ls2) C 6.0 mils Ls2 Gnd P 5.6 mils 7/14—100欧姆(线宽Bottom 7mils间距14mils,阻抗100欧姆)(Bottom)

图2-11

P 10.1 mils Gnd Ls1 10/20—100欧姆(线C 12.0 mils 宽10mils间距20mils,Ls2 阻抗100欧姆)(Ls1P 10.1 mils -Ls2) C 12.0 mils Gnd Ls3 P 10.1mils V2 C 12.0 mils 8.5/20—100欧 Ls4 姆(线宽8.5mils P 10.1mils V1 间距20mils, C 12.0 mils 阻抗100欧姆)(Ls3-Ls6) P 10.1mils Ls5 Gnd C 12.0 mils P 10.1 mils Ls6 Gnd 图2-12

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