專(zhuān)利名稱(chēng)：基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及高速電路電源分配技術(shù)領(lǐng)域中的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明可應(yīng)用于高速電路電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中電源完整性的分析及去耦電容器的選擇。
背景技術(shù)：
隨著電子系統(tǒng)向高速、高密度、低電壓和大電流的趨勢(shì)發(fā)展，電源完整性問(wèn)題目益凸顯，此時(shí)電源分配網(wǎng)絡(luò)(Power Distribution Network,PDN)不僅需要為電路提供純凈的電源，還起到為高速信號(hào)提供低噪聲回路，多芯片間噪聲隔離以及確保電磁完整性的作用， 因此電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)系統(tǒng)的成敗起著關(guān)鍵作用。對(duì)于電源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，一般是從頻域出發(fā)，應(yīng)用目標(biāo)阻抗作為參考標(biāo)準(zhǔn)，添加不同種類(lèi)的去耦電容器使電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗在目標(biāo)頻率內(nèi)低于目標(biāo)阻抗，這一過(guò)程的核心問(wèn)題在于去耦電容器容值和個(gè)數(shù)的確定。Larry D. Smith, Dale Becker, Steve Weir, Istvan Novak ^ "Comparison of Power Distribution Network Design Methods" (DesignCon2006) ifei, ΦΧ 分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)所需去耦電容的選取方法進(jìn)行了總結(jié)，所提及目前常用的去耦電容選擇方法有Big “V”方法、Decade Methods方法和Flat response方法。Big “V”方法是建議在進(jìn)行電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)只需選用一種去耦電容器即可，電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程即為增加這一種電容的使用個(gè)數(shù)，即多個(gè)相同容值的電容器并聯(lián)。并聯(lián)后的電容器自諧振頻率與單個(gè)電容器的自諧振頻率相同，因此電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)在形狀上表現(xiàn)為深“V”形。該方法的不足之處在于，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程只使用一種去耦電容器，雖然易于實(shí)現(xiàn)，但一般完成設(shè)計(jì)需要的電容個(gè)數(shù)較多，且由于設(shè)計(jì)得到的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)為深“V”型，所以冗余較大。Decade Methods方法則建議在進(jìn)行電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，在每個(gè)數(shù)量級(jí)上選取一種電容值，且位于中間的電容值取值為相鄰容值的幾何平均。以這種方法選取去耦電容器時(shí)，需要根據(jù)不同電容器的作用頻段不同，確定各容值的使用個(gè)數(shù)；Flat response方法與Decade Methods方法類(lèi)似，不同之處在于建議每個(gè)數(shù)量級(jí)上所需電容種類(lèi)為3個(gè)，中間容值為相鄰容值的幾何平均。這兩種方法的不足之處在于對(duì)每個(gè)數(shù)量級(jí)上所使用的電容個(gè)數(shù)和種類(lèi)有所限制，然實(shí)際設(shè)計(jì)中并不一定都能夠滿(mǎn)足。Steve Weir 的發(fā)明專(zhuān)利“Power distribution system for integrated circuits”(United States Patent Application, 20070279881)中，提到從印刷電路板的物理結(jié)構(gòu)出發(fā)優(yōu)化電源分配網(wǎng)絡(luò)，比如，縮短平面間間距，從而增大平面電容值，減小電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗；改變介質(zhì)參數(shù)和層疊結(jié)構(gòu)，增大去耦電容安裝時(shí)的等效電阻以此獲得較小的品質(zhì)因數(shù)從而獲得平坦的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)，使紋波電壓波動(dòng)減小。Istvan Novak的發(fā)明專(zhuān)利"Adding electrical resistance in series with bypass capacitors to achieve a desired value of electrical impedance between conductors of electrical power distribution structure，， (United States PatentAppIication，20030107452)提到了去耦電容等效電阻對(duì)電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)的影響，肯定了增大等效電阻在電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的重要性。但是，該方法存在的不足之處是，雖然對(duì)影響電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，并沒(méi)有從全局角度給出去耦網(wǎng)絡(luò)的具體設(shè)計(jì)方案，需要設(shè)計(jì)者自己建立各參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，由此確定所需去耦電容容值和個(gè)數(shù)。Altera公司的PDN-TOOL是一款板級(jí)電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具，擁有方便用戶(hù)操作的圖形用戶(hù)界面，同時(shí)給出了電源分配網(wǎng)絡(luò)的各模塊參數(shù)及可編輯的電容庫(kù)。用戶(hù)使用此工具進(jìn)行電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定容值與相應(yīng)個(gè)數(shù)，容值的選取沒(méi)有上面三種方法的限制，每次添加完畢后的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗可在界面中顯示，用戶(hù)通過(guò)觀察阻抗曲線(xiàn)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確定是否需要再次添加，如此反復(fù)完成電源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。該方法存在的不足之處是用戶(hù)需要反復(fù)的選取電容，查看阻抗曲線(xiàn)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，對(duì)于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的工程師而言，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能得到一個(gè)滿(mǎn)意的去耦方案，這也必然導(dǎo)致產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)，增加設(shè)計(jì)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，該方法根據(jù)電容自諧振頻率的快速電容器選擇算法設(shè)計(jì)電源分配網(wǎng)絡(luò)，減少了人工選擇的復(fù)雜度，提高了自動(dòng)化程度，縮短仿真時(shí)間，直接顯示選擇結(jié)果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體步驟包括(1)處理參數(shù)la)讀取用戶(hù)輸入的印刷電路板及芯片參數(shù)；lb)計(jì)算機(jī)根據(jù)讀取的參數(shù)值，獲取等效阻抗值、導(dǎo)納值及可用去耦電容器的自諧振頻率值。(2)計(jì)算電源阻抗2a)根據(jù)去耦電容網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納計(jì)算公式得到去耦電容網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納值；2b)根據(jù)電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗計(jì)算公式得到電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗值。(3)判斷電源分配網(wǎng)絡(luò)在IKHz到IGHz的頻率范圍內(nèi)的阻抗值與目標(biāo)阻抗的大小， 若電源分配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值大于目標(biāo)阻抗，執(zhí)行步驟G)，否則執(zhí)行步驟(8)。(4)標(biāo)記首個(gè)頻率點(diǎn)4a)將步驟(3)所述的頻率范圍離散化，得到以IKHz為起始頻率點(diǎn)，IGHz為最終頻率點(diǎn)的離散頻率點(diǎn)的集合；4b)判斷電源分配網(wǎng)絡(luò)在起始頻率點(diǎn)處阻抗值是否大于目標(biāo)阻抗，如果是，執(zhí)行步驟4d)，否則執(zhí)行步驟如)；4c)在步驟4a)所述的離散頻率點(diǎn)集合中，選取最接近且大于步驟4b)所用的起始頻率點(diǎn)作為新的起始頻率點(diǎn)，重復(fù)步驟4b)；4d)將步驟4b)所用的起始頻率點(diǎn)標(biāo)記為首個(gè)頻率點(diǎn)。(5)判斷標(biāo)記的首個(gè)頻率點(diǎn)的值是否小于目標(biāo)頻率值，如果是，執(zhí)行步驟(6)，否則，執(zhí)行步驟(8)。(6)確定電容器的使用個(gè)數(shù)6a)將可用去耦電容器的自諧振頻率值減去步驟4d)標(biāo)記的首個(gè)頻率點(diǎn)的值，獲CN 102419790 A
說(shuō)明書(shū)
3/8頁(yè) 得與首個(gè)頻率點(diǎn)的值差值最小的自諧振頻率值；6b)將差值最小的自諧振頻率值對(duì)應(yīng)的去耦電容器標(biāo)記為當(dāng)前電容器；6c)判斷當(dāng)前電容器是否使用過(guò)，如果是，則當(dāng)前電容器的使用個(gè)數(shù)在已保存的當(dāng)前電容器使用個(gè)數(shù)的基礎(chǔ)上加1，否則，根據(jù)最少使用個(gè)數(shù)計(jì)算公式，得到在電源分配網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前電容器的個(gè)數(shù)；6d)保存判斷后電源分配網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前電容器的使用個(gè)數(shù)。(7)相鄰個(gè)數(shù)優(yōu)化7a)對(duì)步驟6b)中標(biāo)記的當(dāng)前電容器根據(jù)總?cè)葜倒接?jì)算其總?cè)葜担?b)比較步驟lb)獲得的可用去耦電容器的自諧振頻率值與當(dāng)前電容器自諧振頻率的大小，取其中自諧振頻率最接近且小于當(dāng)前電容器自諧振頻率的電容器的電容值作為參考值；7c)判斷電容器的總?cè)葜凳欠翊笥陔娙葜档膮⒖贾?，如果是，則步驟7b)所述的電
容器的使用個(gè)數(shù)減1，保存此去耦電容器的使用個(gè)數(shù)，完成相鄰個(gè)數(shù)優(yōu)化，否則，返回步驟 ⑵。(8)總體個(gè)數(shù)優(yōu)化8a)將步驟lb)獲取的自諧振頻率值排序，從低頻到高頻依次選取三個(gè)相鄰的自諧振頻率值，作為總體個(gè)數(shù)優(yōu)化的處理對(duì)象；8b)判斷處理對(duì)象中三個(gè)相鄰的自諧振頻率值兩兩相鄰的頻率點(diǎn)之間的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗峰值與目標(biāo)阻抗的接近程度，若阻抗峰值遠(yuǎn)離目標(biāo)阻抗，則中間自諧振頻率值對(duì)應(yīng)的電容器的使用個(gè)數(shù)減1，返回執(zhí)行步驟O)，否則，不改變電容器的使用個(gè)數(shù)，總體個(gè)數(shù)優(yōu)化完成，執(zhí)行下一步驟。(9)保存優(yōu)化完成后的電容器使用個(gè)數(shù)，并在圖形用戶(hù)界面上顯示使用的去耦電容器容值和個(gè)數(shù)，繪制電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)第一，本發(fā)明由于使用基于電容自諧振頻率的快速電容器選擇方法，以電容自諧振頻率為電容選擇依據(jù)，可以快速獲取電源分配網(wǎng)絡(luò)所需的去耦電容，克服了現(xiàn)有技術(shù)選擇電容器花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，減少設(shè)計(jì)成本；第二，本發(fā)明中快速電容器選擇方法的實(shí)現(xiàn)和方法運(yùn)行結(jié)果的顯示全部由計(jì)算機(jī)完成，降低了現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用人工選擇方法進(jìn)行求解的復(fù)雜度，提高了電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度；第三，本發(fā)明中去耦電容器的選擇結(jié)果在圖形用戶(hù)界面中顯示，用戶(hù)可以清晰的看到電源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)結(jié)果，克服現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有直觀顯示求解方案的缺點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的仿真結(jié)果圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的仿真結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式
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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的具體步驟如下步驟1，處理參數(shù)計(jì)算機(jī)讀取用戶(hù)輸入的印刷電路板及芯片參數(shù)。讀取的參數(shù)包括芯片電源地引腳與印制電路板連接過(guò)孔的等效電阻，等效電感，去耦電容器安裝過(guò)孔到芯片電源地安裝過(guò)孔間的擴(kuò)散電感，擴(kuò)散電阻；印刷電路板上電源/地平面的等效電阻，等效電容；印刷電路板上穩(wěn)壓模塊的等效電阻，等效電感；目標(biāo)頻率，芯片最大電流、供電電壓、紋波系數(shù)；可用去耦電容器的電容，對(duì)應(yīng)的寄生電感，寄生電阻。計(jì)算機(jī)根據(jù)讀取的參數(shù)值，獲取等效阻抗值、導(dǎo)納值及可用去耦電容器的自諧振頻率值。等效阻抗值、導(dǎo)納值及可用去耦電容器的自諧振頻率值獲取的具體步驟如下第一步，求過(guò)孔與擴(kuò)散部分等效阻抗，計(jì)算公式如下Zl = Rl+R2+jX2X π XfX (L1+L2)其中Z1為過(guò)孔與擴(kuò)散部分的等效阻抗，Rl為過(guò)孔等效電阻，R2為等效擴(kuò)散電阻， j為虛數(shù)單位，f為頻率，Ll為過(guò)孔的等效電感，L2為等效擴(kuò)散電感。第二步，求電源/地平面等效導(dǎo)納，計(jì)算公式如下
Y2 = 1/(R3+1/j X2X π XfXC3)其中Y2為電源/地平面等效導(dǎo)納，R3為平面等效電阻，j為虛數(shù)單位，f為頻率， C3為平面等效電容。第三步，求穩(wěn)壓模塊等效導(dǎo)納，計(jì)算公式如下Y3 = 1/(R4+j X2X π XfXL4)其中Y3為穩(wěn)壓模塊的等效導(dǎo)納，R4為穩(wěn)壓模塊的等效電阻，j為虛數(shù)單位，f為頻率，L4為穩(wěn)壓模塊的等效電感。第四步，求電源分配網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)阻抗，計(jì)算公式如下Z = VlXr/(I/2)其中Z為電源分配網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)阻抗，Vl為芯片的供電電壓，r為紋波系數(shù)，I為芯片最大電流。第四步，求可用去耦電容器的自諧振頻率，計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1. 一種基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，具體步驟如下(1)處理參數(shù)la)讀取用戶(hù)輸入的印刷電路板及芯片參數(shù)；lb)計(jì)算機(jī)根據(jù)讀取的參數(shù)值，獲取等效阻抗值、導(dǎo)納值及可用去耦電容器的自諧振頻率值；(2)計(jì)算電源阻抗2a)根據(jù)去耦電容網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納計(jì)算公式得到去耦電容網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納值； 2b)根據(jù)電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗計(jì)算公式得到電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗值；(3)判斷電源分配網(wǎng)絡(luò)在IKHz到IGHz的頻率范圍內(nèi)的阻抗值與目標(biāo)阻抗的大小，若電源分配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值大于目標(biāo)阻抗，執(zhí)行步驟G)，否則執(zhí)行步驟(8)；(4)標(biāo)記首個(gè)頻率點(diǎn)4a)將步驟(3)所述的頻率范圍離散化，得到以IKHz為起始頻率點(diǎn)，IGHz為最終頻率點(diǎn)的離散頻率點(diǎn)的集合；4b)判斷電源分配網(wǎng)絡(luò)在起始頻率點(diǎn)處阻抗值是否大于目標(biāo)阻抗，如果是，執(zhí)行步驟 4d)，否則執(zhí)行步驟如)；4c)在步驟4a)所述的離散頻率點(diǎn)集合中，選取最接近且大于步驟4b)所用的起始頻率點(diǎn)作為新的起始頻率點(diǎn)，重復(fù)步驟4b)；4d)將步驟4b)所用的起始頻率點(diǎn)標(biāo)記為首個(gè)頻率點(diǎn)；(5)判斷標(biāo)記的首個(gè)頻率點(diǎn)的值是否小于目標(biāo)頻率值，如果是，執(zhí)行步驟(6)，否則，執(zhí)行步驟⑶；(6)確定電容器的使用個(gè)數(shù)6a)將可用去耦電容器的自諧振頻率值減去步驟4d)標(biāo)記的首個(gè)頻率點(diǎn)的值，獲得與首個(gè)頻率點(diǎn)的值差值最小的自諧振頻率值；6b)將差值最小的自諧振頻率值對(duì)應(yīng)的去耦電容器標(biāo)記為當(dāng)前電容器； 6c)判斷當(dāng)前電容器是否使用過(guò)，如果是，則當(dāng)前電容器的使用個(gè)數(shù)在已保存的當(dāng)前電容器使用個(gè)數(shù)的基礎(chǔ)上加1，否則，根據(jù)最少使用個(gè)數(shù)計(jì)算公式，得到在電源分配網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前電容器的個(gè)數(shù)；6d)保存判斷后電源分配網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前電容器的使用個(gè)數(shù)；(7)相鄰個(gè)數(shù)優(yōu)化7a)對(duì)步驟6b)中標(biāo)記的當(dāng)前電容器根據(jù)總?cè)葜倒接?jì)算其總?cè)葜担?7b)比較步驟lb)獲得的可用去耦電容器的自諧振頻率值與當(dāng)前電容器自諧振頻率的大小，取其中自諧振頻率最接近且小于當(dāng)前電容器自諧振頻率的電容器的電容值作為參考值；7c)判斷電容器的總?cè)葜凳欠翊笥陔娙葜档膮⒖贾担绻?，則步驟7b)所述的電容器的使用個(gè)數(shù)減1，保存此去耦電容器的使用個(gè)數(shù)，完成相鄰個(gè)數(shù)優(yōu)化，否則，返回步驟O)；(8)總體個(gè)數(shù)優(yōu)化8a)將步驟lb)獲取的自諧振頻率值排序，從低頻到高頻依次選取三個(gè)相鄰的自諧振頻率值，作為總體個(gè)數(shù)優(yōu)化的處理對(duì)象；8b)判斷處理對(duì)象中三個(gè)相鄰的自諧振頻率值兩兩相鄰的頻率點(diǎn)之間的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗峰值與目標(biāo)阻抗的接近程度，若阻抗峰值遠(yuǎn)離目標(biāo)阻抗，則中間自諧振頻率值對(duì)應(yīng)的電容器的使用個(gè)數(shù)減1，返回執(zhí)行步驟O)，否則，不改變電容器的使用個(gè)數(shù)，總體個(gè)數(shù)優(yōu)化完成，執(zhí)行下一步驟；(9)保存優(yōu)化完成后的電容器使用個(gè)數(shù)，并在圖形用戶(hù)界面上顯示使用的去耦電容器容值和個(gè)數(shù)，繪制電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗曲線(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟la)所述讀取的參數(shù)包括芯片電源地引腳與印制電路板連接過(guò)孔的等效電阻， 等效電感，去耦電容器安裝過(guò)孔到芯片電源地安裝過(guò)孔間的擴(kuò)散電感，擴(kuò)散電阻；印刷電路板上電源/地平面的等效電阻，等效電容；印刷電路板上穩(wěn)壓模塊的等效電阻，等效電感； 目標(biāo)頻率，芯片最大電流、供電電壓、紋波系數(shù)；可用去耦電容器的電容，對(duì)應(yīng)的寄生電感， 寄生電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟lb)中所述的獲取等效阻抗值、導(dǎo)納值及可用去耦電容器的自諧振頻率值的具體步驟如下第一步，求過(guò)孔與擴(kuò)散部分等效阻抗，計(jì)算公式如下 Zl = Rl+R2+jX2X 31 XfX (L1+L2)其中Z1為過(guò)孔與擴(kuò)散部分的等效阻抗，Rl為過(guò)孔等效電阻，R2為等效擴(kuò)散電阻，j為虛數(shù)單位，f為頻率，Ll為過(guò)孔的等效電感，L2為等效擴(kuò)散電感； 第二步，求電源/地平面等效導(dǎo)納，計(jì)算公式如下 Y2 = l/(R3+l/jX2X π XfXC3)其中Y2為電源/地平面等效導(dǎo)納，R3為平面等效電阻，j為虛數(shù)單位，f為頻率，C3為平面等效電容；第三步，求穩(wěn)壓模塊等效導(dǎo)納，計(jì)算公式如下 Y3 = l/(R4+jX2X π XfXL4)其中Y3為穩(wěn)壓模塊的等效導(dǎo)納，R4為穩(wěn)壓模塊的等效電阻，j為虛數(shù)單位，f為頻率， L4為穩(wěn)壓模塊的等效電感；第四步，求電源分配網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)阻抗，計(jì)算公式如下 Z = VlXr/(I/2)其中Z為電源分配網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)阻抗，Vl為芯片的供電電壓，r為紋波系數(shù)，I為芯片最大電流；第四步，求可用去耦電容器的自諧振頻率，計(jì)算公式如下
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟2a)所述的去耦電容網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納計(jì)算公式如下
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟2b)所述的電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗計(jì)算公式如下Zp = Z1+1/(Y2+Y3+Y4)其中Ζρ為電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗，Zl為過(guò)孔與擴(kuò)散部分的等效阻抗，Υ2為平面等效導(dǎo)納， Υ3為穩(wěn)壓模塊等效導(dǎo)納，Υ4為去耦電容網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟4a)所述頻率范圍離散化的處理方法為以IKHz為初始頻率值，IGHz為結(jié)束頻率值，將區(qū)間[1K，1G]在對(duì)數(shù)坐標(biāo)下進(jìn)行等間距劃分，構(gòu)成步驟4a)所述離散頻率點(diǎn)的集I=I O
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟6d)所述最少使用個(gè)數(shù)計(jì)算公式如下L = R[i]/Z其中L為標(biāo)號(hào)i的去耦電容器的最少使用個(gè)數(shù)，R[i]為標(biāo)號(hào)i的去耦電容器的等效電阻，i為去耦電容器的標(biāo)號(hào)，Z為目標(biāo)阻抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟7a)所述總?cè)葜倒綖門(mén) = C[i] XM其中T為標(biāo)號(hào)i的去耦電容器的總?cè)葜?，C[i]為標(biāo)號(hào)i的去耦電容器的容值，i為去耦電容器的標(biāo)號(hào)，M為標(biāo)號(hào)i的去耦電容器的使用個(gè)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于快速電容器選擇算法的電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，這種方法可以有效的解決現(xiàn)有技術(shù)選擇時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜的問(wèn)題。其實(shí)現(xiàn)步驟是(1)處理參數(shù)；(2)計(jì)算電源阻抗值；(3)判斷電源分配網(wǎng)絡(luò)在1KHz到1GHz的頻率范圍內(nèi)的阻抗值與目標(biāo)阻抗的大小，若電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗值大于目標(biāo)阻抗，執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(8)；(4)標(biāo)記首個(gè)頻率點(diǎn)；(5)判斷標(biāo)記的首個(gè)頻率點(diǎn)的值是否小于目標(biāo)頻率值，如果是，執(zhí)行步驟(6)，否則，執(zhí)行步驟(8)；(6)確定電容器的使用個(gè)數(shù)；(7)相鄰個(gè)數(shù)優(yōu)化(8)總體個(gè)數(shù)優(yōu)化；(9)記錄求解方案。本發(fā)明可以快速選取電源分配網(wǎng)絡(luò)的去耦電容器，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102419790SQ20121000164
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者初秀琴, 孫景軍, 李偉哲, 林永嘉 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)