高速数字设计和信号完整性--电源分布系统设计

高速数字设计和信号完整性--电源分布系统设计高速数字设计和信号完整性分析
――电源分布系统设计 上海傲普科技有限公司

电源分布系统设计


基本概念 设计目标 一般设计规则 多层板叠层结构 电流回路 去耦电容及其应用 噪声抑制

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电源分布系统设计

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基本概念


电源分布系统
Power Distribution System（PDS）





当电源、地层之间存在足够的去耦电容后，其交 流阻抗极小，交流信号可以在任何一层上传输。 换言之，对于交流信号而言，电源、地层是没有 区别的，可以统称为平面（Plane） 平面（Plane）为电流回路提供最低阻抗回路 PDS阻抗
电源电压 × 允许电压波动的比率（百分数） ÷ 100 = 需要的电流
电源分布系统设计 3

Z PDS

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设计目标


为数字信号提供稳定的电压参考 为逻辑电路正常工作提供电源

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为数字信号提供稳定的电压参考


为逻辑电路提供低阻抗的接地连接 为逻辑电路提供低阻抗的电源连接 为电源和地提供低交流阻抗的通路

I 公共通路阻抗 VN +

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为数字电路正常工作提供电源


公共通路阻抗将产生电源和地电位差




XPSW = ESR + 2πf × ESL ESR ―― 电源分布系统寄生电阻。低频或直流情况 下，是造成电源电位差的主要原因。 ESL ―― 电源分布系统寄生电感。高频情况下，交 变电流将在寄生电感上产生电源电位差，其幅度远大 于寄生电阻的影响。

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电源分布系统寄生电感


两条平行的电源和地圆导线
L
PDS

H

D

= 10 . 16 × X × ln(

2H ) D

nH

Ｘ ―