开关电源之PCB板中为什么要求电源和信号完整性有关联？

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开关电源之PCB板中为什么要求电源和信号完整性有关联？

来源：东莞市成良智能科技发布时间：2020-06-17 点击量：751

不管是在开关电源之电路设计中还是在其他电路设计中，一般我们很关心信号的质量问题，但有时我们往往局限在信号线上进行研究，而把电源和地当成理想的情况来处理，虽然这样做能使问题简化，但在高速设计中，这种简化已经是行不通的了。

开关电源之PCB板中要求电源和信号完整性有关联1）去耦电容
我们都知道在电源和地之间加一些电容可以降低系统的噪声，但是到底在电路板上加多少电容？每个电容的容值多大合适？每个电容放在什么位置更好？类似这些问题我们一般都没有去认真考虑过，只是凭设计者的经验来进行，有时甚至认为电容越少越好。

开关电源之PCB板中要求电源和信号完整性有关联2）地反弹
当高速器件的边缘速率低于0.5ns时，来自大容量数据总线的数据交换速率特别快，当它在电源层中产生足以影响信号的强波纹时，就会产生电源不稳定问题。当通过地回路的电流变化时，由于回路电感会产生一个电压，当上升沿缩短时，电流变化率增大，地反弹电压增加。
从技术的发展角度来看，开关电源之器件的上升沿将只会减少，总线的宽度将只会增加。保持地反弹在可接受的唯一方法是减少电源和地分布电感。

开关电源之PCB板中要求电源和信号完整性有关联3）电源分配系统
电源完整性设计是一件十分复杂的事情，但是如何近年控制电源系统（电源和地平面）之间阻抗是设计的关键。理论上讲，电源系统间的阻抗越低越好，阻抗越低，噪声幅度越小，电压损耗越小。实际设计中我们可以通过规定最大的电压和电源变化范围来确定我们希望达到的目标阻抗，然后，通过调整电路中的相关因素使电源系统各部分的阻抗（与频率有关）目标阻抗去逼近。

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