[发明专利]一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法

权利要求书

1.一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对线性时不变高速电路系统的电源分配网络进行频域仿真，获得电源分配网络输出端口的频域自阻抗曲线；

(2)确定电源分配网络频域自阻抗曲线中最大峰值对应的反谐振频率值，并利用该反谐振频率值，对占空比为50％的周期矩形波进行调制，得到引起最坏电源噪声的输入码型；

(3)对高速电路系统进行仿真，得到电源分配网络输出端口的上升电流I_rise和下降电流I_fall，实现步骤为：

3a)在高速电路系统驱动器的输入端输入上升边波形，得到电源分配网络输出端口的上升电流I_rise；

3b)在高速电路系统驱动器的输入端输入下降边波形，得到电源分配网络输出端口的下降电流I_fall；

(4)对电源分配网络输出端口的最坏电流进行预测：根据步骤(2)所得的输入码型的边沿，对步骤(3)中得到的电源分配网络输出端口的上升电流I_rise和下降电流I_fall进行移位叠加，得到电源分配网络输出端口的最坏电流I_worst；

(5)计算电源分配网络的时域阻抗z(t)，实现步骤为：

5a)对步骤(1)获得的电源分配网络频域自阻抗曲线进行有理函数拟合，得到电源分配网络频域自阻抗曲线拉普拉斯域表达式；

5b)对电源分配网络频域自阻抗曲线拉普拉斯域表达式进行拉普拉斯反变换，得到电源分配网络时域阻抗z(t)；

(6)对电源分配网络输出端口的最坏电流I_worst与电源分配网络时域阻抗z(t)进行卷积，获得高速电路系统的最坏电源噪声：

2.根据权利要求1所述的一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法，其特征在于，步骤(1)中所述的电源分配网络输出端口的频域自阻抗曲线，其获取步骤为：

1a)给电源分配网络的输出端口添加电流幅度恒为1A的交流电流源I(ω)，ω为角频率，单位rad/s；

1b)对高速电路系统的电源分配网络进行频域仿真，得到电源分配网络输出端口电压V(ω)的幅度曲线，该曲线即为电源分配网络输出端口的频域自阻抗曲线。

3.根据权利要求1所述的一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法，其特征在于，步骤(4)中所述的电源分配网络输出端口的最坏电流，其表达式为：

I_worst＝∑(b_k-b_k-1)s_k(t_s+(m-k)T)+I_-∞

其中：

s_i(t)＝I_rise(t)-I_low,b_i＞b_i-1

s_i(t)＝I_high-I_fall(t),otherwise

其中，I_high表示进入稳态后的“1”电流值，I_low表示进入稳态后的“0”电流值，I_-∞为电源分配网络输出端口电流的直流偏置，t_s为数据采样处的相位，T表示一个比特时宽，b_k为第k时刻输入的码元符号。

4.根据权利要求1所述的一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法，其特征在于，步骤5a)中所述的电源分配网络频域自阻抗曲线拉普拉斯域表达式，具体公式为：

其中，c为常数，b_m为第m个实数极点，a_m为与b_m相对应的留数，M为函数实数极点的总数，p_nr-jp_ni，p_nr+jp_ni为第n个共轭极点，相对应的留数为k_nr-jk_ni，k_nr+jk_ni，N为函数共轭极点对的总数，s为拉普拉斯变量。

5.根据权利要求1所述的一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法，其特征在于，步骤5b)中所述的电源分配网络时域阻抗z(t)，其表达式为：

其中，c为常数，b_m为第m个实数极点，a_m为与b_m相对应的留数，M为函数实数极点的阶数，p_nr-jp_ni，p_nr+jp_ni为共轭极点，相对应的留数为k_nr-jk_ni，k_nr+jk_ni，s为拉普拉斯变量。