Column Control DTX
Sパラメータ・モデルを使用したFPGAのパワー・インテグリティ・シミュレーション | キーサイト

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アプリケーションノート

概要

シミュレーションによりPDN自身のインピーダンス・プロファイルを求める以前に、そのシミュレーションにより得られた結果を読み解く力が重要です。そのためには、まず基礎的な項目を十分理解しておく必要があります。

  • 直列共振回路とインピーダンス最小点
  • 並列共振回路とインピーダンス最大点
  • 信号の周波数構成
  • デカップリング・キャパシタのSパラメータ・モデルと集中定数RLCモデル

電源分配ネットワーク（Power Distribution Network：PDN）の役割は、システム内の電気的デバイスに電源を供給することです。システム内の各デバイスは、自身の動作のための電源仕様だけでなく、電源レールの電圧変動に対する要求仕様も存在します。ザイリンクス社のFPGAであるKintex-7とVirtex-7では、アナログ電源レールの入力電圧の電源変動が、10kHzから80MHzの周波数レンジで10mVppを越えないことが要求されています。デバイス自身が生成する電源レールの電圧変動は、周波数の関数としてオームの法則で表現されます。電圧（周波数）＝電流（周波数）*自己インピーダンス（周波数）

従って、PDNの各周波数ごとの自己インピーダンスが既知で各周波数における電流がわかれば、その周波数での電圧を求めることができます。本アプリケーション・ノートでは、このようなPDNの各周波数ごとの自己インピーダンス・プロファイルが、周波数ドメインでのシミュレーションを行い求められることを示します。

 

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