电源分配系统及电源完整性_电源分配系统的首要问题就是

所谓电源分配系统（PDS）是指将电源（Power Source）的功率分配给系统中各个需要供电的设备和器件的子系统。在所有的电气系统中均存在电源分配系统，譬如一栋大楼的照明系统，一台示波器，一块PCB板，一个封装，一个芯片，其内部均存在电源分配系统。

1. PCB上的电源分配系统

   在一般的产品中，电源分配系统包含从电压调节模块（VRM）到PCB板、封装，再到芯片内所有的互连。可分为四个区段：

• 电压调节模块（VRM）包括其滤波电容——电源；
• PCB板上的 Bulk电容、高频去耦电容、互连线、过孔、电源/地平面——PCB上的电源分配系统；
• 封装管脚、键合线、互连及嵌入式电容器——封装上的电源分配系统；
• 芯片内互连及电容等——芯片内的电源分配系统。

本文主要讨论第2部分，即PCB上的电源分配系统，其余内容均不在本文的讨论范围之内。

所谓PCB上的电源分配系统是指PCB上将电源（Power Source）的功率分配给各种需要供电的芯片和器件的系统。本文主要关注PCB上的电源分配系统，所以我们约定下文中提到的电源分配系统或者PDS均指的是PCB上的电源分配系统。

电源分配系统的作用是传输正确稳定的电压，其含义是使得在PCB上所有位置的电压在任何的负载的情况下均可以保持正确和稳定。研究电源分配系统正确稳定地工作的相关内容，我们称之为电源完整性问题。

1. 电源完整性

   所谓电源完整性是指系统供电电源在经过电源分配系统后在需要供电的器件端口处相对于该器件端口对工作电源要求的符合程度。

   一般而言，PCB上需要供电的器件对于工作电源都有一定的要求，以芯片为例，通常表现为三个参数：

• 极限供电电压：指芯片的供电管脚所能承受的极限的供电电压。芯片的供电电压不能超过该参数的要求范围，否则可能会对芯片造成永久性的损伤；在该范围内，芯片的功能是不被保证的；芯片处于该参数的极限值一定时间，将会影响芯片的长期稳定性；
• 推荐工作电压：指要使得芯片正常可靠地工作，芯片供电管脚的电压需保证满足的范围，通常用"V±x%"来表示，其中V是芯片供电管脚典型的工作电压，x%为允许的电压波动范围，常见的x为5或者3；
• 电源噪声：指要使得芯片正常可靠地工作，芯片供电管脚电压上允许的纹波噪声，通常用其峰-峰值来表征。

芯片的Datasheet通常会提供对"极限供电电压"和"推荐工作电压"的要求，对于"电源噪声"不一定会单独提供，这时它可能被包含在参数"推荐工作电压"之中。而"电源噪声"是本文论述的重点，后续将单独讨论。

以上述的例子来说明，电源完整性的问题就是讨论系统供电电源经过电源分配系统后在芯片不同的供电管脚处相对于该芯片管脚对供电电源的"极限供电电压"、"推荐工作电压"和"电源噪声"等要求的符合程度。

1. 电源分配系统的三种