电源完整性PI原理知识1
电流从电源变换器出来，经过PCB板上的走线、过孔，再经过芯片封装焊球/引脚，封装里面的Wirebond，最终到达芯片里的Die，将传送电流的这些互联通道称为电源分配网络(PDN)
1、对PDN的基本要求
保持芯片焊盘间恒定的供电电压，并使该电压在DC-1GHZ开关电流带宽范围内的容差维持在5%以内
2、PDN的作用
保持芯片焊盘间电压的恒定；使地弹最小化；使电磁干扰问题最小化
3、噪声形成机理
芯片正常工作的基本条件是 稳定且干净的供电电压。通常衡量电压波动特性的指标为峰峰值Vpp，即在观测时间范围内电压最高值与最低值之间的电压差。实际上，由于电源分配网络上存在寄生电阻、寄生电感、寄生电容等寄生参数，其阻抗并不为0，所以面临的一个问题就是 电源分配网络存在 传输损耗，根据V=I*R，流过PDN阻抗的电流导致PDN互连路径上产生了电压降。
，
当芯片的工作电流由电源输出，流经电源分配网络到达芯片端时，会在终端造成一定的直流压降IR-Drop和瞬态噪声AC-Noise。
器件电压波动的根源：1）器件工作在高速开关状态下，瞬态的交变电源过大，主要表现为电源低频开关噪声、同步开关噪声SSN 也称为地弹；2）在电流的回路上存在阻抗和谐振，主要表现为电源网络平面自身阻抗、平面谐振。
地弹噪声如何形成？
如图，当开关B闭合时，这时传输线、开关B、封装电感Lg以及地形成一个环路，瞬间电流流过该环路时，会在Lg处产生噪声；当器件的多个IO同时开关输出时，则会产生同步开关噪声SSN；
4、电源噪声危害
1）降低芯片电源噪声容限，严重时减少器件寿命
2）使得芯片IO数据相移和抖动增大，降低信号噪声裕量，引起信号误触发
3）EMI辐射能力增强
5、总结
1）电源噪声是由瞬态电流与其所在电流回路阻抗共同作用引起；
2）电源噪声包括直流压降和AC噪声两部分
3）电源噪声既能降低芯片噪声容限，影响器件工作稳定和寿命，又能影响信号高低电平输出状态，过大的噪声还会增强EMI的辐射
4）在实际应用中，控制电源噪声的关键是降低电源分配网络的阻抗
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