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PCB電源供電系統的分析與設計
陳宇哲??? 副總裁? Sigrity公司
?? 當今，在沒有透徹掌握芯片、封裝結構及PCB的電源供電系統特性時，高速電子系統的設計是很難成功的。事實上，為了滿足更低的供電電壓、更快的信號翻轉速度、更高的集成度和許多越來越具有挑戰性的要求，很多走在電子設計前沿的公司在產品設計過程中為了確保電源和信號的完整性，對電源供電系統的分析投入了大量的資金，人力和物力。
電源供電系統(PDS)的分析與設計在高速電路設計領域，特別是在計算機、半導體、通信、網絡和消費電子產業中正變得越來越重要。隨著超大規模集成電路技術不可避免的進一步等比縮小，集成電路的供電電壓將會持續降低。隨著越來越多的生產廠家從130nm技術轉向90nm技術，可以預見供電電壓會降到1.2V，甚至更低，而同時電流也會顯著地增加。從直流IR壓降到交流動態電壓波動控制來看，由于允許的噪聲范圍越來越小，這種發展趨勢給電源供電系統的設計帶來了巨大的挑戰。
PCB電源供電系統設計概覽
圖1：PCB上一些常見的會增加電流路徑阻性的物理結構設計。
通常在交流分析中，電源地之間的輸入阻抗是用來衡量電源供電系統特性的一個重要的觀測量。對這個觀測量的確定在直流分析中則演變成為IR壓降的計算。無論在直流或交流的分析中，影響電源供電系統特性的因素有：PCB的分層、電源板層平面的形狀、元器件的布局、過孔和管腳的分布等等。
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