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高速PCB设计的电源完整性分析详解

2023-04-14 10:03
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相比信号完整性,电源完整性受到的关注相对较小,但它被认为是高速PCB设计的最大挑战之一,也是工程师需要重点学习的重要知识点,今天我们来讲讲电源完整性在高速PCB设计有什么用,和信号完整性有什么不同?

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一般来说,不同于信号完整性,电源完整性是频域的概念,难度相对更大,但在某些方面和信号完整性又有相同之处,它对技能要求更高,而且不但涉及板级,也还涉及到芯片和封装级的设计问题。

在高速PCB设计中,电源完整性的设计是比较难的部分,高速分配系统(POS)在不同频率下,阻抗特性不同,使得PCB板上电源层和地层间的电压的各处不相同,从而造成供电的不连续,产生电源噪声,使得芯片无法正常工作;同时由于高频辐射,电源完整性还会带来EMC/EMI问题,所以解决电源完整性问题是很有必要的。

通常来说,电源完整性问题主要靠两种途径来解决,分别是优化电路板的叠层设计及布局布线、增加退藕电容,前者很好理解,但退藕电容在系统频率小300-400MHz时,可起到抑制频率、滤波和阻抗控制的作用,但在高频条件下,除了增加退藕电容,还需通过优化电路板的层间距设计及布局布线或其他降低电源、地噪声的方法(如适当匹配降低电源传输系统的反射问题)等解决电源完整性问题,同时抑制EMC/EMI。

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专注EMC设计的研究,愿意给大家分享一些EMC相关的电子知识~

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