PCB特性影响电源分配网络(PDN)性能

　　我们可以使用图4中的示波器测量结果近似计算PCB的特征阻抗。电容是用标记M3估计的。

　　另外，特征阻抗可以看作是开路阻抗和短路阻抗的交叉点，发生在近似11.5dBΩ或3.76Ω点。

　　也可以使用(4)和带2.7Ω端接电阻的近似峰值阻抗(14.5dBΩ)计算PCB的特征阻抗。

　　用3.6Ω的端接电阻重复进行测量，如图5所示。

　　图5：用3.6Ω代替2.7Ω端接电阻对同一块PCB进行测量(红色)。注意，在采用3.6Ω的端接电阻后，只有少量峰值指示其特征阻抗稍大于3.6Ω。

　　对PCB进行仿真并与图5进行比较，结果如图6所示。

　　图6：PCB仿真结果与图5所示的测量结果进行比较。

　　最后，使用电源端的0.6Ω和3.6Ω源阻抗并在PCB谐振频率点仿真动态瞬时响应。仿真模型见图7，仿真结果见图8.

　　图7：用0.6Ω和3.6Ω源阻抗代表稳压器输出阻抗，在谐振频率点进行动态负载瞬时ADS仿真。

　　图8：瞬时响应仿真结果表明，0.6Ω较低源电阻(红色)的瞬时响应比匹配的3.6Ω源电阻(蓝色)具有大得多的电压偏移。

　　小结

　　本文讨论了几种确定电路板特征阻抗的方法，并用仿真模型定义了PCB特征与PDN性能之间的重要关系。在经过实际测量后，关系得到了确认。

　　可以通过观察第一个缺陷是谐振点还是抗谐振点来判断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。

　　这些结果清晰地表明，为了优化PDN性能，必须使PCB层阻抗与稳压器的输出阻抗相匹配。最好是使PCB层阻抗等于稳压器的输出阻抗，如果不可能实现的话，PCB阻抗应该低于稳压器输出阻抗，以便更好地包含与峰值阻抗最大值相关的峰值偏移。