基于ADS的微系統電源完整性仿真及優化
電子技術應用
呂超華1，李慶忠1，時廣軼2
1.江南大學 機械工程學院；2.無錫北微傳感科技有限公司
摘要： 隨著芯片制造技術和封裝技術的發展，電子產品內部的器件集成度和信號速度在持續提高，微系統成為一種新興的形式，這導致了對電源完整性的要求不斷提高。不合理的電源完整性設計將會給電源質量和信號質量帶來極大的干擾，甚至會使系統崩潰。針對所設計的多芯片微系統設計進行了電源完整性的仿真，并利用基板、PCB去耦電容網絡協同去耦的方式對電源分配網絡阻抗進行了優化，解決了微系統內部的空間有限與去耦電容需求量大的矛盾，保證了微系統的電源完整性。
中圖分類號：TN402 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234131
中文引用格式： 呂超華，李慶忠，時廣軼. 基于ADS的微系統電源完整性仿真及優化[J]. 電子技術應用，2024，50(5)：7-12.
英文引用格式： Lv Chaohua，Li Qingzhong，Shi Guangyi. PI simulation and optimization of microsystem based on ADS[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：7-12.
中文引用格式： 呂超華，李慶忠，時廣軼. 基于ADS的微系統電源完整性仿真及優化[J]. 電子技術應用，2024，50(5)：7-12.
英文引用格式： Lv Chaohua，Li Qingzhong，Shi Guangyi. PI simulation and optimization of microsystem based on ADS[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：7-12.
PI simulation and optimization of microsystem based on ADS
Lv Chaohua1，Li Qingzhong1，Shi Guangyi2
1.School of Mechanical Engineering， Jiangnan University； 2.Wuxi Beiwei Sensing Technology Co.， Ltd.
Abstract： With the development of chip manufacturing technology and packaging technology, the device integration and signal speed inside electronic products continue to increase, and microsystems become an emerging form, which leads to increasing requirements for power integrity. Unreasonable power supply integrity design will bring great interference to power quality and signal quality, and even make the system collapse. In this paper, the power supply integrity of the designed multi-chip microsystem was simulated, and the PDN impedance was optimized by the collaborative decoupling of substrate and PCB decoupling capacitor network, which solved the contradiction between the limited space inside the microsystem and the large demand for decoupling capacitor, and ensured the power supply integrity of the microsystem.
Key words : PI；PDN；impedance；decoupling capacitor
引言
信息產業是推動工業發展的重要產業之一，隨著電子產業的不斷發展，對電子產品體積、響應速度等性能的要求日益提高。近幾年，新型的封裝結構和封裝工藝層出不窮、芯片的制造技術不斷進步以及封裝內部集成度增大的趨勢，使得微系統成為了一種新興的產品形式。同時，微系統的發展同樣具備了信號頻率提高、器件集成度增大、工作電流升高和工作電壓降低等趨勢，這些趨勢都對電源完整性(Power Integrity, PI)的設計提出了更高的要求[1-7] 。電源分配網絡(Power Delivery Network, PDN)阻抗仿真和優化是電源完整性設計的重要內容，并在基板或PCB的設計中起到了越來越重要的作用。
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作者信息：
呂超華1，李慶忠1，時廣軼2
（1.江南大學 機械工程學院，江蘇 無錫 214122；2.無錫北微傳感科技有限公司，江蘇 無錫214072）
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