Intégrité du signal (si) intégrité de l'alimentation électrique (PI) notes d'apprentissage (32) Réseau de distribution d'énergie (4)

Réseau de distribution d'énergie（Quatre）

1.Le module régulateur de tension et le condensateur de caisse ne fournissent plus de faible impédance jusqu'à ce que la fréquence soit d'environ100MHzDans les limites de,La stratégie de conception de la courbe d'impédance du réseau de distribution d'énergie consiste à choisir la capacité et le nombre appropriés de condensateurs.,Pour maintenir le pic d'impédance inférieur à l'impédance cible.
nCapacité équivalente des condensateurs en parallèle、La résistance et l'inductance sont respectivement：

2.Courbes d'impédance parallèles de plusieurs condensateurs identiques,Comme le montre la figure,Le graphique montre le totalRLCLe profil de la courbe reste similaire,Mais l'impédance totale varie sur toute la gamme de fréquences.

3.Performance de deux condensateurs en parallèle avec un seulRLCLe même modèle.,Même faible impédance à la fréquence d'auto - résonance.La fréquence d'auto - résonance du grand condensateur est faible,Les petits condensateurs ont une fréquence d'auto - résonance plus élevée.Lorsque la réactance capacitive idéale respective correspond à la réactance inductive idéale du condensateur,La résonance se produit,La fréquence d'auto - résonance de la combinaison de condensateurs de dérivation est la même que celle de chaque condensateur..En plus,Une nouvelle caractéristique entre les fréquences d'auto - résonance,C'est - à - dire que le pic d'impédance est appelé le pic de résonance parallèle,Il se produit à la fréquence de résonance parallèle（PRF）Division.

4. .La fréquence de résonance parallèle est une caractéristique importante de la combinaison parallèle des condensateurs , Il donne la position de crête de la courbe d'impédance , Lorsque moins de condensateurs sont utilisés , C'est l'impédance de résonance parallèle qui limite la performance du réseau de distribution d'énergie .
Le pic d'impédance à la fréquence de résonance parallèle est approximativement calculé comme suit: ：

Une approche importante pour réduire le pic d'impédance ：
（1） Réduction de l'inductance de série équivalente pour les grands condensateurs ;
（2） Augmenter le récipient pour les condensateurs plus petits ;
（3） Augmenter simultanément la résistance équivalente en série des deux condensateurs .

5. La résistance en série équivalente d'un condensateur est reliée au plan métallisé de la plaque parallèle multicouche sur laquelle le condensateur est construit , En général, plus la capacité est grande , Plus il y a de couches de plaques parallèles , Plus la résistance équivalente en série est faible .

L'utilisation de condensateurs à faible capacité permet d'obtenir des résultats plus élevés ESRValeur, Pour obtenir un pic de résonance parallèle plus faible .

6.RéductionESL La valeur est une méthode importante pour réduire le pic d'impédance . Une autre façon est d'ajouter plus de condensateurs .

7. Comment choisir d'ajouter un condensateur pour réduire le pic de résonance parallèle ？
Lorsqu'un condensateur avec une fréquence d'auto - résonance différente est connecté en parallèle , Un pic d'impédance de résonance parallèle se forme entre leurs fréquences d'auto - résonance . Ce pic d'impédance peut être réduit en ajoutant un condensateur dont la fréquence d'auto - résonance se situe entre eux .
.La fréquence d'auto - résonance optimale du troisième condensateur et la capacité des trois condensateurs ,ESLEtESRC'est important..AdoptionSPICE Trouver la meilleure valeur ：
（1） Faire correspondre la fréquence d'auto - résonance du troisième condensateur à la fréquence de résonance parallèle ;
（2） Ou prendre la valeur de fréquence d'auto - résonance du troisième condensateur comme une valeur entre les deux autres valeurs de fréquence d'auto - résonance du condensateur .
Conclusions： Lorsque chaque condensateur ESL Même valeur , Un condensateur peut être conçu pour ajouter une moyenne géométrique des deux autres condensateurs afin d'obtenir le pic d'impédance le plus bas .

8. Beaucoup de recommandations du manuel , Chaque paire d'alimentation / La goupille d'emballage au sol est ajoutée 3 Condensateurs . La raison en est qu'ils produisent une très faible impédance dans une gamme de fréquences donnée . Mais ce qui importe, ce n'est pas à quel point la courbe d'impédance est basse. , C'est la hauteur. , Le pic de la courbe d'impédance peut causer une défaillance du circuit .

9. La principale façon de réduire ce pic d'impédance à basse fréquence est de réduire l'inductance du condensateur . Si elle ne peut être réduite dans la conception , Donc plus de condensateurs sont connectés en parallèle .

10. Pour les fréquences à 100MHzCe qui suit, Les méthodes de réduction des pics d'impédance sont les suivantes: 6Espèce：
（1） Augmenter considérablement la capacité connectée au plan , Pour réduire sa fréquence d'auto - résonance à très faible , Et l'impédance maximale doit être réduite .
（2） Réduction de la capacité plane , Est la fréquence de résonance parallèle supérieure à 100MHz;
（3） Réduction de l'inductance du condensateur de découplage ;
（4） Augmenter l'inductance de série équivalente du condensateur ;
（5） Réglage de la capacité d'un condensateur , Est que sa fréquence d'auto - résonance est proche de la fréquence de résonance parallèle ;
（6） Ajouter un condensateur dont la fréquence d'auto - résonance est proche de la fréquence de résonance parallèle .

11.（1） Dans la bande basse , L'impédance peut être maintenue en dessous de l'impédance cible en ajustant la capacité et le nombre de condensateurs corporels ;
（2）Dans la bande haute fréquence, La combinaison de condensateurs donne une impédance relativement faible （ Déterminé par la valeur parallèle équivalente de l'inducteur de série ）

.Le nombre minimum de condensateurs nécessaires pour atteindre l'impédance cible est un paramètre de haute qualité pour évaluer le degré d'optimisation de la conception

12. En optimisant la capacité du condensateur, on peut concevoir une courbe d'impédance plane avec un condensateur minimal , Tant que la capacité du condensateur est sélectionnée , Le nombre minimal de condensateurs nécessaires pour atteindre l'impédance cible est atteint. , Ce processus corrige la courbe d'impédance .
Le nombre et la valeur optimale des condensateurs cibles sélectionnés dépendent ：
Condensateur de découplage du corps fourni avec le module régulateur de tension ; Capacité à bord ,Impédance cible,Fréquence maximale, Inductance de série équivalente pour chaque condensateur .

13. Méthode de correction de la courbe d'impédance ： À partir de basse fréquence , Sélectionner le condensateur maximum et effectuer la simulation . Ajouter un nombre suffisant de condensateurs à chaque valeur de capacité , Faire le pic d'impédance inférieur à l'impédance cible , Ajouter ensuite un nombre suffisant de condensateurs de la valeur suivante jusqu'à ce que l'impédance cible soit atteinte .

14. Principales habitudes de conception à développer ：
（1） Selon les règles de conception de l'assemblage , Utiliser le câblage de surface le plus court et le plus grossier possible ;
（2） Le condensateur doit être placé près du paquet , Certains peuvent être placés sous le paquet , Il y en a d'autres qui peuvent être placés au même niveau supérieur de l'emballage. , Pour éviter que ces condensateurs périphériques saturent l'inductance de diffusion .
（3）Quand le courant/ La couche adjacente au niveau du sol est le moyen le plus mince possible sans frais supplémentaires ;
（4）Si possible, L'alimentation électrique doit être utilisée / La chambre au sol est aussi proche que possible PCB Couche superficielle .