电源系统噪声论文-骆少衡

电源系统噪声论文-骆少衡

导读:本文包含了电源系统噪声论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电源完整性,电源传输网络,动态电压频率调节,线性规划

电源系统噪声论文文献综述

骆少衡[1](2019)在《系统级电源噪声分析及规划》一文中研究指出低功耗系统芯片设计现在逐渐成为物联网设备的核心,突发式的工作负荷与有限的电池容量是此类设备众所周知的特点。为了保证设备的工作周期,动态电压频率调节(Dynamic voltage and frequency scaling,以下简称DVFS)等低功耗技术成为此类系统芯片设计的关键技术之一。近十年来,随着芯片电源电压的不断降低,这些设备中的噪声容限变得非常紧缩。在DVFS或其他电源管理技术的运行过程中,巨大的电流伴随着电源的开关和频率的调节在极短的时间内涌进芯片的电源传输网络中,引起Ldi/dt噪声,从而给设备的电源分配系统带来极大的压力。精确的电源布线以及足够的去耦合电容布局通常是解决由电源管理技术引起的电源噪声问题的主要手段。然而,随着工艺节点的演进和更多电子设备向着移动端的过渡,以芯片面积以布线资源为代价来保证电源完整性的方法变得越来越困难。因此,本文首先对芯片的布局规划算法、片上去耦合电容的布置算法进行了讨论和研究,并建立了系统级模型对它们抑制此类电源噪声的效果进行了验证。基于实验结果,本文继续对此类方法中存在的优化可能进行了分析。考虑到芯片设计中面积资源和制造成本的限制,DVFS所引起的电源噪声还可以通过逐渐的增加或减少时钟的特定周期,对频率进行分步调节的方法来进行抑制。然而,此种方法在获得噪声下降的同时将不可避免地增加DVFS的过渡时间,同时也缺乏对噪声抑制效果的保证。因此在本文中,我们针对此问题提出了噪声感知的系统级规划技术,通过将问题构造为一个混合0/1线性规划问题,对DVFS的过渡过程进行了高效的系统级规划来抑制其过渡过程中引起的电压波动。对于相同目的,本文还将所提出的方法继续延伸到了对大量不同电路区域的门控操作中。仿真结果显示,对比传统方法,在电源状态的过渡阶段采用噪声感知的系统级规划能够在满足过渡时间约束的同时获得超过53%的电源噪声降幅并在功耗上取得15-17%的下降。因此,本文所提出的技术不仅在保证性能要求的同时优化了电源噪声,还为功耗上的优化提供了机会。最后,基于噪声感知的系统级规划在电源噪声抑制上的显着效果,本文进一步分析了在保证同样噪声抑制效果的情况下,使用系统级噪声规划能带来的片上去耦合电容需求量的有效减少,进而阐述所提方法在设计成本探索方面所提供的机会。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01)

陈贤,杨建华,周一览,舒晓武[2](2018)在《一种低噪声开关电源在光纤陀螺系统中的应用》一文中研究指出在高精度光纤陀螺系统中,开关电源中的spike毛刺噪声会串扰光纤陀螺的信号处理电路,造成系统采样误差。本文分析了开关电源spike噪声的成因及其对光纤陀螺性能的影响机理,并在此基础上提出摆率控制是一种适用于光纤陀螺系统电源的低噪声电源技术。利用摆率控制技术,一种低噪声特性的开关电源模块被开发出来,并应用于光纤陀螺系统。该开关电源模块由DC-DC电路和LDO电路两部分组成,并在DC-DC电路中通过摆率控制电路实现其低噪声性能。完成后的低噪声电源模块能够在200 MHz的测试带宽下实现1 mV量级的峰峰值噪声水平。经过对比测试,采用低噪声电源的两支被测光纤陀螺分别表现出了3.1%和4.4%的噪声优化特性。(本文来源于《光电工程》期刊2018年01期)

李翱[3](2017)在《高速电路系统中平面型EBG与DGS的电源噪声抑制技术研究》一文中研究指出随着时钟速率的飞速提高,电源完整性、信号完整性以及电磁干扰等问题已经成为制约高速电路系统进一步发展的关键因素,其中电源完整性是所有高速电路不可忽视的问题。传统的电源噪声抑制技术主要采用不同种类的去耦电容,但这些电容已经无法抑制频率越来越高的电源噪声。电磁带隙结构(EBG)和缺陷地结构(DGS)等人工电磁材料可以很容易的工作在微波频段,因而正成为潜在的电源噪声抑制技术得到重视和研究。但是EBG和DGS等技术也存在一些问题,包括结构尺寸较大,容易引起信号完整性问题等。本文对共面型EBG和DGS在电源噪声抑制技术中的应用进行了研究,主要探究了降低EBG下限截止频率的设计方法和改善信号完整性的解决方案。首先,本文从典型EBG和DGS的基本构造出发,利用等效电路模型和传输线理论分析了他们的传输特性。针对EBG,利用等效电路模型和S参数直接提取得到了其带隙特性并讨论了EBG的结构参数对带隙的影响;对于DGS,借助S参数提取得到了其等效电路模型相关参数。等效电路模型的分析,为EBG和DGS的设计和改进提供了理论依据和指导。其次,本文从降低下限截止频率的角度提出了两种改进型的共面型EBG。两种改进型的EBG分别基于传统的UC-EBG和L-EBG单元,通过加载螺旋线连接桥和延长连接桥路径实现小型化。仿真结果表明两款EBG的下限截止频率分别下降了31.3%和46.3%。另外,针对平面型EBG容易引起信号完整性问题的缺点,提出了补充局部地轨和互补EBG两种改善信号传输质量的解决方案。最后,本文提出并探究了一种应用于电源噪声抑制的矩形螺旋线DGS,仿真和实验结果表明,该DGS具有下限截止频率低、带宽大且结构简单等诸多优点。同时,该DGS还最大程度地保留了参考平面的完整性,为良好的信号完整性提供保障;文章末尾通过对不同路径信号线的传输特性的讨论,给出了一些在加载DGS环境下的布线建议。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

胡华清[4](2017)在《高速数字系统中电源噪声抑制的研究》一文中研究指出随着科技的飞速发展,电子信息已经和每个人的生活息息相关,电子行业竞争越来越激烈。随着系统频率的不断提升、功耗逐渐降低,人机交互越来越人性化。系统中时钟频率的不断提升和晶体管数目的不断增多,电源分配系统作为整个系统工作的保障,所面临的挑战也越来越大。系统电压的不断降低和系统频率的逐渐增加,使得电源开关噪声对电源的干扰愈加显着。信号完整性和电源完整性问题如今已经成为制约整个高速电路系统的关键因素。如何对电源分配系统的噪声进行系统的分析和针对性的优化是非常重要的。在电源分配系统中加入去耦电容和进行隔离能提升电源分配系统性能,是保证电路系统中电源完整性的可行方案,本文使用Cadence信号完整性工具Allergo PCB Editor进行实际电路中信号反射的仿真和测试。本文主要研究电路及系统中的信号完整性问题和电源分配网络中电源噪声抑制的问题,首先介绍了高速系统中相关的信号完整性知识;然后介绍了电源分配网络,电源分配网络中的噪声和信号噪声常用的抑制方法;最后介绍了电磁带隙(EBG)结构,因为传统的添加去耦电容和电源平面分割方法在复杂的电路系统中比较局限,占用的空间较大,而且抑制的频带较窄。针对这一问题,使用EBG可以解决频带窄和占用空间大的问题。本文通过借鉴已有的L-Bridge EBG和Meander-Line-Bridge EBG结构,构造出一个新型插入式级联Meander-Line-Bridge EBG结构。首先调节狭缝宽度和桥连线结构,提高该结构的SSN抑制能力,得到插入式Meander-Line-Bridge EBG结构,然后通过和传统Meander-Line-Bridge EBG结构相级联,得到新型插入式级联Meander-Line-Bridge EBG结构。通过仿真,在抑制深度为-30dB时,抑制带宽从0.41GHz至10.9GHz,相比L-Bridge EBG从0.49GHz到5.9GHz的带宽范围,增加了5.08GHz。为了验证结构的真实可靠性,通过实物测试,将实物测试所得到的S参数与仿真结果做相似度对比,得出一致性的结论。使用CST EM Studio软件测量新结构的直流压降,进而得到新结构的阻抗大小。然后对插入式级联Meander-Line-Bridge EBG结构进行信号完整性仿真测试,使用单端传输线仿真,得到插入式级联Meander-Line-Bridge EBG结构的眼图,最大眼高为200mV,最大眼宽为400ps,仿真结果满足信号传输的要求。对于对信号质量要求比较高的信号线,可以采用差分走线,插入式级联Meander-Line-Bridge EBG结构的最大眼高可以达到490mV,最大眼宽为400ps。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01)

陈铭,韩金刚,袁宽,胡笑红,邵志伟[5](2016)在《基于PLC的电力电容器噪声测试用谐波电源监控系统设计》一文中研究指出电力电容器对于改善功率因数、提高电压质量以及提高电力线路输送容量和稳定性等方面发挥着重要作用,同时电力电容器也是高压直流换流站的重要设备,因此对电力电容器进行测试尤为重要。桥式全谐波电流注入方式是电力电容器测试研究中最值得关注的一种方法,本文设计了基于PLC和触摸屏的可编程谐波电源监控系统,用于监控桥式全谐波电流注入法中的谐波电源。实验表明,该系统操作比较简单,实用性强,可以有效地实现数据监控。(本文来源于《电力电容器与无功补偿》期刊2016年05期)

曾秋云[6](2014)在《高速电子系统电源分配网络噪声抑制与隔离》一文中研究指出近年来,CMOS工艺技术的飞速进步推动电子系统朝着高性能、低电压、高密度、高功耗方向发展。随着电子系统工作频率不断攀升,电源分配网络(PDN)的分立与寄生效应逐渐突出,PDN噪声带来更为严重的影响,电源完整性设计将会更具挑战性。因为PDN噪声能量的频谱分布越来越宽,PDN对噪声、干扰与电压波动的免疫性越来越差,直流供电噪声容限也不断下降。抑制PDN噪声已经成为高速数字系统或混合信号系统的重大难题之一。本文首先介绍了高速电子系统PDN的结构组成以及各部分的功能,在此基础上,讨论了中低频时PDN中电源或地结点的寄生电感造成的同步开关噪声(SSN)以及高频时平面谐振以及非理想返回路径(RPD)诱发的PDN噪声。本文对中低频时可有效抑制PDN噪声的去耦电容网络设计方法作了相对详细的分析与讨论。为实现PDN噪声抑制频带无缝衔接,文中重点提出一种改进的低周期的增强型AI-EBG,可用于抑制超宽带地弹噪声(GBN),实现了从400MHz到9.5GHz宽频段-40dB的噪声抑制深度,克服了传统EBG结构噪声抑制带宽较窄和下截止频率较高的不足。结合去耦电容网络设计方法与增强型AI-EBG结构,可以覆盖低中频以及高频范围,对PDN噪声实现有效的抑制与隔离。本文同时探讨了EBG应用于高速电路抑制PDN噪声时可能出现的问题,如信号完整性问题与抑制噪声功能退化问题。在实际应用时,当信号走线参考不完整的EBG电源平面时,出现的信号完整性问题可以通过采用差分信号和改进的嵌入式EBG设计来改善。本文分析了EBG电源平面嵌入于两个连续完整的地平面层之间时出现的PDN噪声抑制功能退化的机制,文中提出的改进方案不仅保持了嵌入式EBG结构的超宽带PDN噪声抑制特性,还保证了较好的信号质量。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-11-01)

周大力[7](2014)在《高速数字系统中电源噪声的抑制方法》一文中研究指出最近几年,电子系统向着更快边沿速率和更低供电电压的趋势发展,造成电压噪声容限下降,使得以同时开关噪声(SSN)为主的电源噪声,成为电子工程师关注的重点。这种噪声作为一种电磁信号源会沿着PCB板电源地平面谐振腔向板四周传播。当有信号通过过孔穿过此谐振腔时,噪声会耦合到这一信号上,从而引发信号完整性问题。特别是当大量高速驱动器同时动作时,这种影响会更为严重。为了降低这种影响,一些缓和SSN噪声效应的传统方法被提了出来,诸如添加分立旁路电容器,植入嵌入式去耦电容器,电源平面分割以及电源岛,板边缘匹配端接等。然而这些方法抑制带宽太窄不适用于高频噪声或者成本太高不能被广泛采用。于是,一种新型结构—电磁带隙(EBG)结构被提了出来。鉴于EBG结构对于SSN的良好抑制特性,本文基于平面型EBG结构,提出一种新型的选择性内插式EBG结构以增强对SSN的抑制。这种结构在周期性L-bridge EBG结构的基础上,在电源端口所在单元内插ML-bridge EBG。通过仿真和实物测量验证,在-30dB抑制深度下,此结构可达490MHz到15GHz以上的超宽带抑制能力。然后我们运用电路模型和平行板谐振腔原理给出了该结构上下变频的估计公式。最后,分析了该结构的信号传输特性。在采用差分信令情况下,信号的传输质量可以得到明显改善。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-01-01)

Andrea,Longobardi[8](2013)在《适用于汽车无线电系统AM和FM波段的低噪声开关电源》一文中研究指出引言随着汽车启停技术(引擎空闲时自动关闭)应用的日益广泛,越来越多的汽车系统必须工作在低输入电压。热启动(此时电池电压可下降达6V)和冷启动(此时电池电压可下降达3V)期间,会发生此类低输入电压。本文介绍可承受汽车全输入电压范围(包括冷启动和抛负载条件)的中间电压8V开关电源。电源保证为常见子系统提供稳定的8V电源,例如CD驱动器、LCD,以及现代信息娱乐系统中的无线电模块。为避免AM和FM波段干扰,开关电源工作在2MHz固定频率,成为无线电系统的理想方案。(本文来源于《世界电子元器件》期刊2013年05期)

周子琛,潘峰,申振宁[9](2010)在《高速嵌入式系统中电源噪声抑制方法》一文中研究指出根据平面腔体谐振模型理论推导出高速嵌入式电路电源平面对阻抗函数关系式,分析了电源平面对的谐振特性与PCB板材、介质层厚度以及导体平面的电导率之间的关系,得出可通过减小介质层厚度、使用高介电常数的介质材料以及增加介质损耗等3种方法来抑制电源平面对的谐振效应,并使用全波仿真方法验证了可行性。从时域仿真了高速电路中的噪声传播与电源平面谐振的相互关系,结果表明,通过抑制电源平面对谐振阻抗可将电源噪声减小至原有结构的15%,从而有效提高系统的电源完整性。(本文来源于《电讯技术》期刊2010年10期)

Sam,Rankin,Steve,Knoth[10](2010)在《适合有源天线系统的低噪声、稳定型电源》一文中研究指出汽车信息娱乐系统(见图1)时代的到来标志着汽车采用简单车载收音机(如图2中Mercedes汽车所配备的仪表板)的日子一去不复返了。历史悠久的AM/FM收音机在信息娱乐控制板上仍然保有一席之地,但它与数字音频广播(DAB)、数字和高清晰度电(本文来源于《今日电子》期刊2010年04期)

电源系统噪声论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在高精度光纤陀螺系统中,开关电源中的spike毛刺噪声会串扰光纤陀螺的信号处理电路,造成系统采样误差。本文分析了开关电源spike噪声的成因及其对光纤陀螺性能的影响机理,并在此基础上提出摆率控制是一种适用于光纤陀螺系统电源的低噪声电源技术。利用摆率控制技术,一种低噪声特性的开关电源模块被开发出来,并应用于光纤陀螺系统。该开关电源模块由DC-DC电路和LDO电路两部分组成,并在DC-DC电路中通过摆率控制电路实现其低噪声性能。完成后的低噪声电源模块能够在200 MHz的测试带宽下实现1 mV量级的峰峰值噪声水平。经过对比测试,采用低噪声电源的两支被测光纤陀螺分别表现出了3.1%和4.4%的噪声优化特性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电源系统噪声论文参考文献

[1].骆少衡.系统级电源噪声分析及规划[D].浙江大学.2019

[2].陈贤,杨建华,周一览,舒晓武.一种低噪声开关电源在光纤陀螺系统中的应用[J].光电工程.2018

[3].李翱.高速电路系统中平面型EBG与DGS的电源噪声抑制技术研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[4].胡华清.高速数字系统中电源噪声抑制的研究[D].西安电子科技大学.2017

[5].陈铭,韩金刚,袁宽,胡笑红,邵志伟.基于PLC的电力电容器噪声测试用谐波电源监控系统设计[J].电力电容器与无功补偿.2016

[6].曾秋云.高速电子系统电源分配网络噪声抑制与隔离[D].西安电子科技大学.2014

[7].周大力.高速数字系统中电源噪声的抑制方法[D].西安电子科技大学.2014

[8].Andrea,Longobardi.适用于汽车无线电系统AM和FM波段的低噪声开关电源[J].世界电子元器件.2013

[9].周子琛,潘峰,申振宁.高速嵌入式系统中电源噪声抑制方法[J].电讯技术.2010

[10].Sam,Rankin,Steve,Knoth.适合有源天线系统的低噪声、稳定型电源[J].今日电子.2010

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