电源完整性的非常好的解释

Posted 2020-09-30 slgkaifa

      

         电源和地层大块平面间构成了谐振腔。快速数字信号经过时。宛如快艇在湖面掀起一阵波浪，电源地之间电压起了波动。既然是谐振（机械上叫共振），就要固有频率。这个固有频率是与电源和地平面的形状、中间的介质參数（介电常数、损耗、厚度）有关系的。

一旦这些參数定下来，固有频率就定下来了，宛如铜锣一旦造好，它能发出的声音就固定了。固有频率有非常多，宛如铜锣发出的声音有非常多谐波一样。

对于pcb这个铜锣，打击它的锤子就是快速信号。快速信号含有丰富的频谱成分，当中有一些跟PCB电源地的固有频率一样，那么就波动了。

假设。固有频率中最低的一个高达10GHz。而信号的频谱成分到5GHz后面就没有了。那么。这个信号是无法引起电源地之间的电压波动的。阻抗分析得到的是阻抗与频率的关系，那些山峰就是相应了固有频率，这些频率的激励会引起谐振。我们取当中一个山峰频率。加上一个该频率的正弦波。作一个AC分析。就能够观察到电源地平面上的谐振模式（电压分布）。

PI设计，就是先作阻抗分析。看看最低的固有频率在什么地方，假设太低，须要我们改变结构（电源低形状、介质厚度等），使得最低频率比較高。然后，我们对照较低的几个频率作AC仿真。看看各自相应的电压波动模式，是否有关键器件落在波动最大的地方。

然后，我们能够加去耦电容。再作AC分析。