73、电源与接地共振及相关电子电路特性解析

电源与接地共振及相关电子电路特性解析

1. 电源与接地共振概述

许多工程师认为,数字印刷电路板(PCB)中的实心电源层和接地层应像一个大型、理想的集总元件电容器那样工作。理想情况下,如此大小的理想集总元件电容器应该在非常高的频率(数百兆赫兹及以上)下,在电源(Vee)和接地之间提供非常低的阻抗。根据公式 (i = C\frac{dv}{dt}),当一个门电路从电源系统索取电流时,这样的电容器应该能够以极小的短期电压下降来提供该电流。

然而,实际情况并非如此简单。电源层和接地层实际上构成了一个具有惊人复杂性的分布式系统,而不是一个理想的集总元件电容器。分布式系统与非分布式(或集总元件)系统的区别在于系统的时间延迟与信号上升时间之间的关系。只要时间延迟足够短,就可以认为它对结果的影响很小,从而可以安全地忽略。

例如,如果PCB尺寸为6英寸×6英寸,对于FR - 4基板,信号在电源层和接地层之间从板的一侧传播到另一侧的时间延迟约为1纳秒。如果使用的逻辑电路的上升/下降时间约为5纳秒,那么集总元件条件基本满足,此时电源层和接地层就像一个大型的平行板电容器一样发挥作用。

但对于更快的逻辑电路,情况就不同了。当上升/下降时间为200皮秒时,驱动器会将电源和接地结构视为一个具有显著延迟的分布式对象。这种延迟会导致一系列问题:
- 初始噪声尖峰 :在单个上升或下降沿期间,只有驱动器附近小半径范围内的电源层部分能够在上升(或下降)沿结束之前做出响应。因此,初始噪声尖峰可能比预期的要大得多。
- 反射噪声叠加 :第一次事件产生的残余电源系统噪声信号会穿过电路板,碰到板的边缘后反射,然后

基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究”,介绍了利用Matlab代码实现配电网可靠性的仿真分析方法。重点采用序贯蒙特卡洛模拟法对配电网进行长时间段的状态抽样统计,通过模拟系统元件的故障修复过程,评估配电网的关键可靠性指标,如系统停电频率、停电持续时间、负荷点可靠性等。该方法能够有效处理复杂网络结构设备时序特性,提升评估精度,适用于含分布式电源、电动汽车等新型负荷接入的现代配电网。文中提供了完整的Matlab实现代码案例分析,便于复现和扩展应用。; 适合人群:具备电力系统基础知识和Matlab编程能力的高校研究生、科研人员及电力行业技术人员,尤其适合从事配电网规划、运行可靠性分析相关工作的人员; 使用场景及目标:①掌握序贯蒙特卡洛模拟法在电力系统可靠性评估中的基本原理实现流程;②学习如何通过Matlab构建配电网仿真模型并进行状态转移模拟;③应用于含新能源接入的复杂配电网可靠性定量评估优化设计; 阅读建议:建议结合文中提供的Matlab代码逐段调试运行,理解状态抽样、故障判断、修复逻辑及指标统计的具体实现方式,同时可扩展至不同网络结构或加入更多不确定性因素进行深化研究。
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