一种PDN频率阻抗测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种PDN频率阻抗测试系统及方法，本发明专利技术通过设计VRM板卡、两块负载板、函数发生器、示波器以及上位机，实现VRM、Bulk/SMT Caps、PCB这几部分共同影响下的PDN频率阻抗的测试，通过上位机控制函数发生器的信号边沿速率以及获得示波器的测量信息并获得PDN频率阻抗数值的测试数据，使得大频率范围内的PDN测试成为可能，全自动实现对信号边沿速率的控制、电压值信息的获取、电流信息的获取、数据的快速处理。本发明专利技术可代替VNA仪器进行PDN频率阻抗测量，解决了实验室缺乏设备的状况，并且通过数据分析，获得测试曲线低频段的零极点位置后，可以倒推出VRM模型，测试数据和VRM模型又可以修正标定软件的仿真结果，增加仿真准确度。

A PDN frequency impedance test system and method

【技术实现步骤摘要】
一种PDN频率阻抗测试系统及方法
本专利技术涉及PDN阻抗测试
，特别是一种PDN频率阻抗测试系统及方法。
技术介绍
在项目设计阶段，进行Layout后仿真，可以获得电源传输网络(PDN，PowerDistributionNetwork)的频率阻抗曲线，如图1所示，一般仿真曲线只包含了PDN中的PCB铜箔层，以及输出电容、电感、磁珠等被动元器件。而一个完整PDN是指从源端到设备端所有电源路径，从源端到设备端包括VR(VoltageRegulator，稳压器)、大电量电容、贴片陶瓷电容、PCB-Planes、芯片。而由于VR的封装模型和芯片的封装模型厂商一般不会提供，所以在项目设计阶段PDN频率阻抗曲线仿真观察也只局限在PCB-Planes和输出电容这一部分，两端的VRM(VoltageRegulatorModule，电压调节器)和芯片通常设为开路状态。通常芯片手册中给出的PDNRequirement是全链路的仿真结果，所以项目中的仿真结果只能在几十兆到几百兆赫兹的频段与手册中的PDN要求做对比。要想获得板卡实际的PDN频率阻抗情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PDN频率阻抗测试系统，其特征在于，所述系统包括：/nVRM板卡、两块负载板、函数发生器、示波器以及上位机；/n所述VRM板卡通过连接器连接两块负载板，所述VRM板卡包括VRM和电感电容，所述负载板包括作为开关控制的功率MOSFET、作为负载的精密电阻、作为信号放大器件的运算放大器；/n所述函数发生器接入VRM，并通过连接器接入负载板的MOSFET，控制MOSFET开关速度；/n所述示波器连接两块负载板，获得负载板精密电阻两端电流变化率以及VRM输出端的电压变化值；/n所述上位机连接函数发生器以及示波器，控制函数发生器的信号边沿速率以及获得示波器的测量信息并获得PDN频率阻抗数值的测试...

【技术特征摘要】
1.一种PDN频率阻抗测试系统，其特征在于，所述系统包括：
VRM板卡、两块负载板、函数发生器、示波器以及上位机；
所述VRM板卡通过连接器连接两块负载板，所述VRM板卡包括VRM和电感电容，所述负载板包括作为开关控制的功率MOSFET、作为负载的精密电阻、作为信号放大器件的运算放大器；
所述函数发生器接入VRM，并通过连接器接入负载板的MOSFET，控制MOSFET开关速度；
所述示波器连接两块负载板，获得负载板精密电阻两端电流变化率以及VRM输出端的电压变化值；
所述上位机连接函数发生器以及示波器，控制函数发生器的信号边沿速率以及获得示波器的测量信息并获得PDN频率阻抗数值的测试数据。


2.根据权利要求1所述的一种PDN频率阻抗测试系统，其特征在于，所述PDN频率阻抗的计算公式如下：



Zpdn为频率阻抗，Vnoise为VRM输出端的电压变化值，Δi为负载板精密电阻两端电流变化率。


3.根据权利要求1所述的一种PDN频率阻抗测试系统，其特征在于，所述VRM的电路模型为四元件线性模型，具体为：电阻Rflat与电感Lslew并联后依次串联电感SLout以及电阻R0，电阻R0另一端接负载。


4.根据权利要求3所述的一种PDN频率阻抗测试系统，其特征在于，所述VRM的电路模型中各元件的参数的计算公式如下：
Zf＝(Rflat//SLslew，)+Ro+SLout
Zf为测试数据的PDN频率阻抗值，Rflat为电阻Rflat的阻值，SLslew为电感Lslew的S参数，Ro为电阻R0的阻值，SLout为电感Lout的S参数。

【专利技术属性】
技术研发人员：宋珂，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32