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第1章 主板架构基本介绍1

1.1 主板的发展历史1

1.1.1 AT主板1

1.1.2 Baby AT主板1

1.1.3 ATX主板2

1.2 主板架构2

1.2.1 北桥芯片2

1.2.2 南桥芯片2

1.2.3 内存插槽2

1.2.4 PCIE插槽3

1.2.5 主板总线3

1.2.6 CPU介绍4

1.3 Intel平台主板架构说明5

1.3.1 Intel 440主板架构5

1.3.2 VIA MVP4主板架构5

1.3.3 Intel 810/815主板架构5

1.3.4 Intel 865主板架构6

1.3.5 Intel P4主板架构6

1.3.6 VR12.0单CPU主板架构7

1.3.7 VR12.0双CPU主板架构7

1.3.8 Intel VR12.5 Denlow平台介绍8

1.4 AMD平台主板架构说明9

1.4.1 C32 CPU架构9

1.4.2 G34双CPU架构11

1.5 主板电源接口11

1.5.1 AT电源12

1.5.2 ATX电源：输出为20Pin12

1.5.3 ATX12电源：输出为20Pin+4Pin13

1.5.4 ATX12 LN电源：输出为24Pin+4Pin13

第2章 主板电源设计流程规范及功率预算15

2.1 VR12.0电气特性17

2.2 VR12.5 电气特性22

2.2.1 CPU供电22

2.2.2 RAM供电23

2.2.3 PCH供电24

2.2.4 1 GB网口供电24

2.2.5 Dual 10GbE Controller Lan25

2.2.6 BMC供电25

2.2.7 时钟芯片供电26

2.2.8 PCIE插槽供电26

2.2.9 系统散热风扇供电27

2.2.10 SAS硬盘供电27

2.2.11 SATA硬盘供电27

2.2.12 SSD硬盘供电27

2.2.13 CPLD供电27

2.2.14 SAS Controller供电28

2.2.15 PHY为BMC供电28

2.2.16 TPM Module供电28

2.3 VR13电气特性29

2.3.1 CPU供电29

2.3.2 记忆体RAM供电30

2.3.3 PCH供电31

2.3.4 BMC供电32

2.4 主板电源设计流程33

2.5 主板硬件器件功率预算35

2.5.1 CPU供电电气规格及功率预算35

2.5.2 Memory RAM功率预算36

2.5.3 硬盘功率预算36

2.5.4 PCH功耗预算39

2.5.5 BMC功耗预算39

2.5.6 硬盘扩展器／控制器功率预算39

2.5.7 10G以太网控制器功率预算39

2.5.8 GBE控制器功率预算40

2.6 主板电源启动时序40

2.7 主板电源性价比介绍41

第3章 Buck电路基本理论43

3.1 基本原理43

3.2 输入电感的选择46

3.3 输入电容的选择48

3.3.1 主板电源设计使用的电容48

3.3.2 电容等效电路的微分结构51

3.4 开关场效应管的选择55

3.5 输出电感的选择62

3.5.1 电感的计算62

3.5.2 选择评估63

3.5.3 输出电感的材料63

3.5.4 名词术语64

3.6 输出电容的选择64

3.7 RC缓冲网络参数的选择66

3.8 RC Vboo？的选择70

3.9 多相大功率Buck电路72

第4章 主板CPU负载特性74

4.1 主板CPU负载特性及阻抗要求75

4.2 主板CPU线性负载特性78

4.3 主板CPU动态VID特性81

4.4 主板CPU测试工具简介82

4.4.1 VR12 CPU测试工具83

4.4.2 VR12.5 CPU测试工具84

4.4.3 第四代Intel CPU测试工具86

4.5 主板CPU测试要求87

4.6 主板CPU Memory测试要求87

4.7 主板Buck电路其他测试要求88

第5章 主板Buck电路环路稳定性能分析89

5.1 环路稳定性能的规格要求89

5.2 RC补偿参数设计分析90

5.2.1 RC积分电路90

5.2.2 RC微分电路91

5.3 输入电感、电容对环路的影响100

5.4 输出电感、电容对环路的影响103

5.4.1 输出电感对环路稳定性能的影响103

5.4.2 输出电容对环路稳定性能的影响105

5.4.3 CPU Loadline与DIMM Loadline对环路稳定性能的影响105

5.5 补偿回路相位计算108

5.6 Buck电路环路稳定性能特征111

5.7 LDO电路环路稳定性能特征115

5.7.1 LDO零极点的分布115

5.7.2 影响LDO环路不稳定的根本原因117

5.8 环路测试原理118

5.8.1 环路测试仪器Agilent 4395A118

5.8.2 测试原理118

5.8.3 测试方法120

5.8.4 测试任务121

5.9 环路调试122

5.10 数字PID的调试说明124

5.10.1 PID介绍125

5.10.2 PID控制器的调试方法126

5.10.3 PID实际应用126

5.10.4 PID控制幅频特性图127

第6章 Buck电路反馈回路调节原理及动态分析131

6.1 反馈回路的种类132

6.2 反馈回路的调节特性与本质133

6.2.1 电压反馈回路133

6.2.2 电流反馈回路135

6.3 电压、电流反馈的测试原理140

6.4 反馈回路对动态响应的影响141

6.5 TI D-Cap2模式环路稳定性能分析147

6.5.1 控制方式简介147

6.5.2 参数设定148

6.5.3 Rr、Cr、Cc的计算151

第7章 主板电源PCB布局的设计要求155

7.1 主板PCB布局工具简介155

7.2 LDO电路组件PCB布局要求157

7.2.1 输入电容的PCB布局要求158

7.2.2 输出电容的PCB布局要求160

7.2.3 反馈信号走线的PCB布局要求161

7.3 Buck电路组件PCB布局要求162

7.3.1 输入电感的PCB布局要求162

7.3.2 输入电容的PCB布局要求165

7.3.3 场效应管的PCB布局要求170

7.3.4 输出电感的PCB布局要求174

7.3.5 输出电容的PCB布局要求176

7.4 信号检测以及SVID与PMBUS的走线要求181

7.5 PCB电源层设计及切割要求184

第8章 主板电源仿真185

8.1 SIMPLIS软件的应用186

8.2 元器件调用及设定187

8.3 原理图设计说明191

8.4 子电路的定义205

8.5 主板Buck电源仿真说明211

8.6 主板电源模型的建立及仿真212

附录A 名词术语解释218

附录B 版权声明221