有关电源完整性的讨论

有关电源完整性问题的讨论
有关电源完整性问题的讨论
1.PI的起因
PI即电源完整性，它的提出源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分
析时所带来的巨大误差。
    随着产品设计的功能增多和信号传输速度的增加，瞬态电流也就增加。大面积的电
源和地平面就是为了满足这个需要而设计的。但是由于设计的复杂性，例如多种电源和
多种地需要同时使用，使得地电平面被分割而成为有缺陷的平面。由此可能会产生感应
噪声，当这种噪声大到一定程度时，会影响集成电路的功能和性能。这种噪声是指Delt
a-
I、地弹或瞬态交换噪声。大家知道去耦电容可以减少这些噪声。目前，电源和地平面的
噪声只能通过对原型产品的测量或由有经验的工程师凭他们的经验来控制。经常凭经验
把去耦电容的容量设定为默认的值。实践中，去耦电容数量、容量值以及电容的放置位
置都与频率有关，要确定其最佳值的确是件非常困难的事。为了正确预测电容的有效性
，需要精确考虑瞬态电流和电源实际的供电路径。一旦做到了这一点，则电源/地平面上
的噪声就可以看到了，也就可以通过在适当的地方放置适当容量的电容从而有效地控制
其噪声。
　　在一定程度上，我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果，一般会从降低信
号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的地电层等措施着手。
现有的SI仿真软件基本上是假定信号线有一完整的参考平面来进行仿真计算的，这严重
脱离了PCB的实际情况，从而使仿真出来的数据与实际相差甚远。由于现有设计的复杂性
，一个PCB经常会使用多种地电源，再加上各种过孔和插件元器件的影响，使完整的地电
层没有可能存在。这样PI的提出将为信号线提供一个稳定的参考层面，从而减少EMI，使
SI的仿真正确，板子工作稳定。
2．PI的PCB的布线讲究
● 布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声；
● 布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪