高速PCB电源完整性仿真：PDN与目标阻抗优化

"高速PCB电路电源完整性仿真分析-论文" 本文详细探讨了高速PCB电路电源完整性（Power Integrity, PI）的仿真分析方法，旨在解决复杂高速PCB设计中的电源电压波动问题，以提高电源系统的稳定性和可靠性。作者团队包括孟祥胜、车凯、栗晓锋、李玖法、李苏炫和何雪琴，来自湖北汽车工业学院电气与信息工程学院。 电源完整性是确保电子设备在高速运行时，电源网络能够提供稳定、低噪声的电压供应的关键因素。随着集成电路速度的不断提升，PCB上的电源网络面临更严峻的挑战，如电压降、温度上升和电流密度增加，这些都可能导致性能下降和系统不稳定。 文章首先关注的是直流分析。通过对电源分配网络（Power Distribution Network, PDN）的设计优化，如增加覆铜面积、减少回流路径，有效地降低了1.15V电源网络的电压降，从9mV降至2.5mV，同时将温度下降了1.2℃，电流密度从91.3403A/mm²减至82.3935A/mm²。这些改进有助于减轻电源网络的负载，减少热量产生，降低功耗，从而提高整体电路性能。 接下来，文章重点讨论了交流分析。在987.34MHz的谐振点，通过添加22μF的去耦电容，构建去耦网络，可以有效地抑制谐振分布和PDN的输入阻抗，消除潜在的风险点。去耦电容的作用在于提供瞬态电流的需求，减少信号间的干扰，保持电源电压的稳定性。 通过这种基于PDN与目标阻抗协同仿真的设计方法，文章的仿真结果显示，高速PCB电路的电压波动和目标阻抗不匹配的风险得到了显著降低，从而提升了电源系统整体的稳定性和可靠性。 文章的关键词包括PCB、电源完整性、PDN和目标阻抗，反映了研究的核心内容。根据中图分类号TN914.3，这属于电子技术领域，而文献标识码A则表明这是一篇原创性的科研论文。此外，文章提供了中文和英文的引用格式，方便后续研究者参考引用。 这篇论文为高速PCB电路设计提供了一种有效的电源完整性仿真分析方法，对于从事相关领域的工程师和研究人员来说，具有重要的参考价值。通过深入理解并应用这些方法，可以在实际设计中避免或减少电源问题，提升电子产品的性能和可靠性。