电源系统相关知识的讲解
01 pdn
pdn系统（power delivery network）想必大家都不陌生，就拿手机主板来说，pcb设计完成，必须要进行pdn仿真，以确保电源系统的稳定。
pdn系统的主要目的，是为负载提供低噪声的电源、为信号提供低阻抗返回路径、避免电磁干扰。
从噪声频率上来看，电源噪声主要来自vrm输出自带纹波；器件高速开关下，瞬态电流过大，稳压电源无法及时响应，造成电压跌落；负载瞬态电流在电源和地路径上因为阻抗而产生压降。
**02 **直流压降与热
由于电源网络存在直流阻抗，因此导致接收端的电压比源端更低。
减小直流压降常用的方式：增加铜厚、增加过孔、减少长度、增加铜皮面积、电压预提升。
pcb上散热原则是减小器件向pcb的传热热阻，对此可以采用在单板上打孔或覆铜等，将热量传递出来，再通过对流和辐射传递到外部环境。
通过pcb散热的途径，重要程度依次如下：过孔、层叠结构、电源层的厚度、焊盘厚度。
03 电容特性
电解电容、钽电容常用于低频滤波，陶瓷电容常用于高频滤波，高频时应考虑电容寄生参数esl、esr的影响；
电容等效为串联rlc电路后会在某个频率处谐振，这个频率称为自谐振频率。在这个频率之前电容呈现容性，频率之后电容呈现感性。
同封装下，容量越小的电容，其谐振频率点越高。
04 目标阻抗
pdn网络中vrm作用于低频段，通常小于mhz级别，pcb板上的去耦电容作用于中频段，通常到百mhz级别，更高频段的噪声则由片上电容负责；
为使得pdn满足阻抗要求，可以使用多电容并联。可以分别使用多颗同等容量的电容，以及使用多颗不同容量的电容。
工程中常用不同容量的电容并联降低目标阻抗，会改变整体谐振频率点，并在两个电容之间引入反谐振点。
05 电源平面
电源和地平面主要用于提供供电网络，同时也为信号提供返回路径，及一定程度的高频滤波作用（通常电容过小，滤波效果较差，让两者互相靠近，更多是减少回路电感的考虑）；
两个平面之间会形成一个电容器，且由于存在分布寄生电感，因此会形成一个谐振腔，具有谐振特性；
优化谐振方式：改变电源和地平面的面积，改变尺寸可以改变谐振频率，避开信号工作频谱；采用高介电参数的介质材料，可以降低电源、地的阻抗，谐振频率会降低；减少介质厚度，可以降低谐振振幅。
以上就是本期分享的所有内容啦，至此，信号完整性基础系列的分享就要告一段落了，后续还将为大家带来其他的硬件知识和实践指导。
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同封装下，容量越小的电容，其谐振频率点越高。
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为使得pdn满足阻抗要求，可以使用多电容并联。可以分别使用多颗同等容量的电容，以及使用多颗不同容量的电容。
工程中常用不同容量的电容并联降低目标阻抗，会改变整体谐振频率点，并在两个电容之间引入反谐振点。
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两个平面之间会形成一个电容器，且由于存在分布寄生电感，因此会形成一个谐振腔，具有谐振特性；
优化谐振方式：改变电源和地平面的面积，改变尺寸可以改变谐振频率，避开信号工作频谱；采用高介电参数的介质材料，可以降低电源、地的阻抗，谐振频率会降低；减少介质厚度，可以降低谐振振幅。
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