PCB特性影響電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)性能

　　我們可以使用圖4中的示波器測量結(jié)果近似計(jì)算PCB的特征阻抗。電容是用標(biāo)記M3估計(jì)的。

　　另外，特征阻抗可以看作是開路阻抗和短路阻抗的交叉點(diǎn)，發(fā)生在近似11.5dBΩ或3.76Ω點(diǎn)。

　　也可以使用(4)和帶2.7Ω端接電阻的近似峰值阻抗(14.5dBΩ)計(jì)算PCB的特征阻抗。

　　用3.6Ω的端接電阻重復(fù)進(jìn)行測量，如圖5所示。

　　圖5：用3.6Ω代替2.7Ω端接電阻對(duì)同一塊PCB進(jìn)行測量(紅色)。注意，在采用3.6Ω的端接電阻后，只有少量峰值指示其特征阻抗稍大于3.6Ω。

　　對(duì)PCB進(jìn)行仿真并與圖5進(jìn)行比較，結(jié)果如圖6所示。

　　圖6：PCB仿真結(jié)果與圖5所示的測量結(jié)果進(jìn)行比較。

　　最后，使用電源端的0.6Ω和3.6Ω源阻抗并在PCB諧振頻率點(diǎn)仿真動(dòng)態(tài)瞬時(shí)響應(yīng)。仿真模型見圖7，仿真結(jié)果見圖8.

　　圖7：用0.6Ω和3.6Ω源阻抗代表穩(wěn)壓器輸出阻抗，在諧振頻率點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)負(fù)載瞬時(shí)ADS仿真。

　　圖8：瞬時(shí)響應(yīng)仿真結(jié)果表明，0.6Ω較低源電阻(紅色)的瞬時(shí)響應(yīng)比匹配的3.6Ω源電阻(藍(lán)色)具有大得多的電壓偏移。

　　小結(jié)

　　本文討論了幾種確定電路板特征阻抗的方法，并用仿真模型定義了PCB特征與PDN性能之間的重要關(guān)系。在經(jīng)過實(shí)際測量后，關(guān)系得到了確認(rèn)。

　　可以通過觀察第一個(gè)缺陷是諧振點(diǎn)還是抗諧振點(diǎn)來判斷PCB阻抗是否大于或小于端接阻抗，端接阻抗是否大于PCB阻抗。

　　這些結(jié)果清晰地表明，為了優(yōu)化PDN性能，必須使PCB層阻抗與穩(wěn)壓器的輸出阻抗相匹配。最好是使PCB層阻抗等于穩(wěn)壓器的輸出阻抗，如果不可能實(shí)現(xiàn)的話，PCB阻抗應(yīng)該低于穩(wěn)壓器輸出阻抗，以便更好地包含與峰值阻抗最大值相關(guān)的峰值偏移。