高速电路板电源完整性问题分析及解决方案

senlenced3 · 发表于 2020-9-11 10:16

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在系统中，设备供电系统经过电源传输电路到达某一器件时，供电电源特性与该器件的电源要求的相符程度，称为电源完整性（PowerIntegrity PI）。在如今分析研究信号完整性的同时，怎样给系统提供一个稳定、可靠的供电也成为了重点研究的方向之一。随着器件的集成度越来越高，晶体管门数越来越大，器件需要的供电的电流和功率越来越高，且供电电压越来越低，电源完整性问题越来越突出，将电源的电压和地假设为绝对稳定状态的想法已经不能被接受。经过几十年的发展，信号完整性分析研究的理论、实践方法比较成熟，有许多的 EDA 工具可以用来解决信号完整性问题。相对来说，电源完整性是一门比较新的技术，它在高速印制板设计中越来越重要。目前 cadence 公司 allegro PCB 软件中的 Power Integrity 模块和 ansoft 公司的 siwave 软件都支持电源完整性问题的分析及仿真。
发生电源完整性问题的原因主要有两个：一，器件在高速开关状态下，瞬态的交流电流极大；二，电源传输回路存在等效电感。电源完整性问题从体现形式上，可以分为以下三种情况：同步开关噪声（SSN）；谐振及边缘效应；非理想电源阻抗。下面分别叙述。

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