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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中电源噪声注入与敏感度分析.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中电源噪声注入与敏感度分析
——从电源噪声建模到电路敏感度的模拟计算精度评估
引言
在存算一体芯片中，电源噪声是影响模拟计算精度的主要因素之一。电源噪声通过电源分配网络耦合到存算一体阵列、ADC和DAC，导致计算结果的随机误差。电源噪声注入分析通过向电源网络中注入噪声，评估模拟电路对电源噪声的敏感度。敏感度分析通过识别对电源噪声敏感的电路节点，优化电路设计，降低噪声敏感性。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中电源噪声注入与敏感度分析方法。
电源噪声建模
噪声源模型
存算一体芯片中主要的电源噪声源：
1. 开关噪声：数字电路在时钟边沿同步开关，产生瞬态电流，导致电源电压波动，频率约100MHz至1GHz。
2. 谐振噪声：电源分配网络的寄生电感和电容在特定频率下谐振，放大电源噪声，频率约10MHz至100MHz。
3. 低频噪声：电源转换器的输出纹波，频率约100kHz至1MHz，幅度约10mV至100mV。
噪声注入方法
电源噪声注入的仿真方法：
1. 理想电源+噪声源：在理想电源上叠加噪声源，模拟电源噪声对电路的影响。
2. PDN模型+噪声注入：建立电源分配网络的模型，在PDN模型中注入电流噪声，模拟真实的电源噪声分布。
3. 实测噪声注入：在实际芯片上测量电源噪声，将实测噪声波形注入仿真模型，模拟真实的电源噪声环境。
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