电源分配网络设计工具

使用方便的电源分配网络(PDN)设计工具是所有Altera^® FPGA优化电路板级PDN所使用的图形工具。电路板级PDN的目的是在电压稳压模块(VRM)和FPGA供电电源之间分配电源和返回电流，以实现最佳收发器信号完整性和FPGA性能。图1所示为PDN的不同组成。

图1. 电源分配网络模型

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对于每一供电电源，您必须选择体电容和陶瓷去耦合电容网络。您可以使用SPICE仿真工具来仿真电路，而PDN设计工具提供了快速、精确的交互式方法来确定数量合适的去耦合电容，实现最优成本和性能。确定了设计中需要的最佳去耦合电容后，您不但节省了电路板面积而且简化了电路板布局。

您可以在表中选择电容数量和大小(参见图2)，以及工具，计算PDN和VRM特征阻抗、去耦合电容及其装配电感、PCB、FPGA封装和片内电容的复合阻抗。

图2. PDN优化表格输入

如果复合阻抗在PCB截止频率(FEFFECTIVE)以内均能满足目标阻抗(参见图3)，便能够实现最佳性能。从FPGA电源需求中可以获得目标阻抗。采用Altera的Quartus^® II开发软件PowerPlay功耗分析技术，您可以精确地分析每一电源的FPGA功耗。

图3. PDN优化后的阻抗结果

AN 574：印刷电路板(PCB)电源分配网络(PDN)设计方法 (PDF)详细介绍了PDN印刷电路板设计方法。它还介绍了FEFFECTIVE在设计高效系统电源分配解决方案中的作用。

借助Altera工具和电路板设计指南，您将充满信心的进行设计，设计一次成功，具有最合适的性能和成本。