PCB特性影響電源分配網絡(PDN)性能

　　我們可以使用圖4中的示波器測量結果近似計算PCB的特征阻抗。電容是用標記M3估計的。

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

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

　　用3.6Ω的端接電阻重復進行測量，如圖5所示。

　　圖5：用3.6Ω代替2.7Ω端接電阻對同一塊PCB進行測量(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PCB進行仿真并與圖5進行比較，結果如圖6所示。

　　圖6：PCB仿真結果與圖5所示的測量結果進行比較。

　　最后，使用電源端的0.6Ω和3.6Ω源阻抗并在PCB諧振頻率點仿真動態瞬時響應。仿真模型見圖7，仿真結果見圖8.

　　圖7：用0.6Ω和3.6Ω源阻抗代表穩壓器輸出阻抗，在諧振頻率點進行動態負載瞬時ADS仿真。

　　圖8：瞬時響應仿真結果表明，0.6Ω較低源電阻(紅色)的瞬時響應比匹配的3.6Ω源電阻(藍色)具有大得多的電壓偏移。

　　小結

　　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性能之間的重要關系。在經過實際測量后，關系得到了確認。

　　可以通過觀察第一個缺陷是諧振點還是抗諧振點來判斷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。

　　這些結果清晰地表明，為了優化PDN性能，必須使PCB層阻抗與穩壓器的輸出阻抗相匹配。最好是使PCB層阻抗等于穩壓器的輸出阻抗，如果不可能實現的話，PCB阻抗應該低于穩壓器輸出阻抗，以便更好地包含與峰值阻抗最大值相關的峰值偏移。