文档介绍：高速数字设计和信号完整性--电源分布系统设计
设计目标
为数字信号提供稳定的电压参考
为逻辑电路正常工作提供电源
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为数字信号提供稳定的电压参考
为逻辑电路提供低阻抗的接地连接
为逻辑电路提供低阻抗的电源连接
为电源和地提供低交流阻抗的通路
公共通路阻抗
I
+
-
VN
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为数字电路正常工作提供电源
公共通路阻抗将产生电源和地电位差
XPSW = ESR + 2f × ESL
ESR —— 电源分布系统寄生电阻。低频或直流情况下，是造成电源电位差的主要原因。
ESL —— 电源分布系统寄生电感。高频情况下，交变电流将在寄生电感上产生电源电位差，其幅度远大于寄生电阻的影响。
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电源分布系统寄生电感
两条平行的电源和地圆导线
Ｘ — 电源分布线长度，in
H — 电源分布线平均间距，in
D — 电源分布线直径，in
nH
多层平行堆叠的扁平带状的电源和地线
Ｘ — 电源分布线长度，in
H — 电源分布线平均间距，in
W — 电源分布线宽度，in
N — 电源和地层数
nH
H
D
H
W
N=2
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一般设计规那么〔1〕
PDS必须为电路正常工作提供稳定的、无噪声的电压和电流
为数字信号提供稳定的电压参考
对于每一个电路来说，PDS应当被视为独立的、相互隔离的，以保证噪声不能通过PDS耦合到其他电路
电源、地平面〔线〕之间应具有尽可能小的交流阻抗
PDS必须为信号提供无干扰的回流通路
电源、地平面应同时具备空间电场的屏蔽作用
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一般设计规那么〔2〕
尽可能采用平面设计，或保持电源和地线尽可能短和宽，防止“梳状〞地线
“背靠背〞的电源和地层设计，具有最小的PDS阻抗，并具备高频去耦作用，能有效抑制高频噪声
配置足够的、均匀分布的去耦电容
在数模混合设计中，应为数字电路和模拟电路分别提供独立的PDS
大量的不同逻辑电平、不同噪声容限的电路〔如TTL、ECL等〕在混合设计中，应为它们分别提供独立的PDS
不同的电源、地层应相对隔离，不直接叠压
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多层板的叠层结构
叠层结构的设计主要考虑以下因素
稳定、低噪声、低交流阻抗的PDS
传输线结构要求
传输线特性阻抗要求
串扰噪声抑制
空间电磁干扰的吸收和屏蔽
结构对称，防止变形
在高速数字设计中的一般规那么是
电源层数 + 地层数 = 信号层数
电源层和地层尽可能成对设计，并至少有一对是“背靠背〞设计
采用带状线结构，关键信号传输应采用对称带状线
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