PDN目标阻抗的局限与恶劣波评估

本期介绍一篇来自DesignCon2015的文章《Target Impedance Limitations and Rogue Wave Assessments on PDN Performance》。文章围绕电源分配网络（PDN）中目标阻抗评估方法的局限性展开研究，通过理论分析、模型仿真和优化求解，揭示了该方法的不足，并给出更合理的评估建议。

PDN设计与目标阻抗

    在高速电路的电源仿真中，我们常用的方法是目标阻抗法--为PDN制定目标阻抗确保PDN阻抗在目标阻抗之下，进而确保电源轨上电压噪声在允许范围内，其计算公式为 ：

    但实际 PDN 阻抗曲线并非理想平坦，存在多个谐振和反谐振点。本文重点探讨了使用目标阻抗作为评估方法的根本缺陷。通过简单的集总元件模型以及频域和时域仿真，突出了关键问题。使用ADS建模仿真来确定给定容差下的最佳和最差情况下的电压噪声。

电压与电流关系的理论分析

    并联 RLC 电路的拉普拉斯解可以很容易地根据通过 R、L 和 C 元件的电流来评估。

经过整理可以求解噪声电压 V：

    如果电流信号是幅度为

的单位阶跃信号，那么电流信号的拉普拉斯变换是

，电压可以写成：

    在欠阻尼情况下，结果为：

    其中

。

    并联 RLC 电路的品质因数 Q 定义为