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一種抑制電源分配網絡并聯諧振的方法

來源：電子技術應用2012年第8期

馬秀榮，白紅蕊，白媛，李琨

天津理工大學計算機與通信工程學院，天津300384

摘要： 提出一種增加去耦支路損耗抑制電源分配網絡PDN中并聯諧振的方法。該方法通過在去耦支路引入一個串聯電阻，使PDN的損耗增加，從而抑制PDN并聯諧振。給出了理論模型，借助Hyperlynx PI仿真軟件在DM642板卡上進行仿真實驗。結果表明，在去耦支路引入一個0.45 Ω電阻，可將PDN并聯諧振處的品質因數Q從282抑制到13。同時，分析了引入電阻對去耦效果的影響。當引入電阻小于0.45 Ω時，可通過增加去耦電容并聯個數來補償引入電阻對去耦的影響。

關鍵詞： 電源分配網絡去耦電容并聯諧振

中圖分類號： TN702
文獻標識碼： A
文章編號： 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

由于電源分配網絡PDN布局寄生電感的影響，變化的驅動電流會引起電源電壓的瞬態變化。該電壓變化一方面干擾其他器件，另一方面產生干擾電流引起電磁干擾，為此需要盡可能減小PDN阻抗[1]。

當PDN并聯諧振時，諧振頻率處會產生高阻抗。為了抑制這種高阻抗，參考文獻[2]通過引入電磁帶隙結構（EBG）來抑制諧振，但EBG結構會影響電路的信號完整性；參考文獻[3]在電容支路引入電感元件，通過控制諧振點抑制諧振產生。該方法只是將并聯諧振從一個頻點轉移到另一個頻點。
本文提出了一種抑制電源分配網絡并聯諧振的方法。該方法通過在去耦電容支路中引入一個串聯電阻來增加支路損耗，從而達到抑制并聯諧振的目的。

本文提出了一種在去耦支路引入串聯電阻來抑制PDN并聯諧振的方法，并借助Hyperlynx PI軟件將其應用到實際板卡中。仿真結果表明，在去耦支路引入的電阻能夠有效地減少電容在高頻引起的并聯諧振。
參考文獻
[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] 謝歡歡，焦永昌，楊彬，等.基于蘑菇狀諧振器的諧波抑制的微帶貼片天線[J].微波學報，2011，27(5)：40-3.
[3] 陳世青，趙新尚，李福祥.防止并聯電容器運行中產生諧波放大[J].高電壓技術，2004，30(12)：19-22.
[4] 裴俊.兩并聯電容充放電過程等效電路的討論[J].攀枝花學院學報：綜合版，2004，21(003)：119-21.

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