电源完整性理论基础 电源完整性理论基础
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2010-03-25
23:26:04
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电源完整性理论基础
------- 阿鸣
随着 PCB 设计复杂度的逐步提高，对于信号完整性的分析除了反射，串扰以及 EMI 之
外，稳定可靠的电源供应也成为设计者们重点研究的方向之一。尤其当开关器件数目不断增
加，核心电压不断减小的时候，电源的波动往往会给系统带来致命的影响，于是人们提出了
新的名词：电源完整性，简称 PI(power integrity)。其实，PI 和 SI 是紧密联系在一起的，只
是以往的 EDA 仿真工具在进行信号完整性分析时，一般都是简单地假设电源绝对处于稳定
状态，但随着系统设计对仿真精度的要求不断提高，这种假设显然是越来越不能被接受的，
于是 PI 的研究分析也应运而生。从广义上说，PI 是属于 SI 研究范畴之内的，而新一代的信
号完整性仿真必须建立在可靠的电源完整性基础之上。虽然电源完整性主要是讨论电源供给
的稳定性问题，但由于地在实际系统中总是和电源密不可分，通常把如何减少地平面的噪声
也作为电源完整性中的一部分进行讨论。
一． 电源噪声的起因及危害
造成电源不稳定的根源主要在于两个方面：一是器件高速开关状态下，瞬态的交变电流
过大；二是电流回路上存在的电感。从表现形式上来看又可以分为三类：同步开关噪声
（SSN），有时被称为Δi 噪声，地弹（Ground bounce）现象也可归于此类（图 1-a）；非理
想电源阻抗影响（图 1-b）；谐振及边缘效应（图 1-c）。
2002-8-26
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