浅析PCB的电源分配网络设计的因素.doc

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1、浅析PCB的电源分配网络设计的因素　　在进行比较复杂的板子设计时，你必须进行一些设计权衡，而这些权衡会存在一些影响到PCB的电源分配网络设计的因素。　　当电容安装在PCB板上时，会存在一个额外的回路电感，这个电感就与电容的安装有关系。回路电感值的大小依赖于设计，回路电感的大小取决于电容到过孔这段线的线宽和线长。走线的长度即连接电容和电源/地平面的长度、两个孔间的距离、孔的直径、电容的焊盘等等。如图1所示为各种电容的安装图形：　　浅析PCB的电源分配网络设计的因素　　在进行比较复杂的板子设计时，你必须进行一些设计权衡，而这些权衡会存在一些影响到PCB的电源分配

2、网络设计的因素。　　当电容安装在PCB板上时，会存在一个额外的回路电感，这个电感就与电容的安装有关系。回路电感值的大小依赖于设计，回路电感的大小取决于电容到过孔这段线的线宽和线长。走线的长度即连接电容和电源/地平面的长度、两个孔间的距离、孔的直径、电容的焊盘等等。如图1所示为各种电容的安装图形：　　浅析PCB的电源分配网络设计的因素　　在进行比较复杂的板子设计时，你必须进行一些设计权衡，而这些权衡会存在一些影响到PCB的电源分配网络设计的因素。　　当电容安装在PCB板上时，会存在一个额外的回路电感，这个电感就与电容的安装有关系。回路电感值的大小依赖于设计，回

3、路电感的大小取决于电容到过孔这段线的线宽和线长。走线的长度即连接电容和电源/地平面的长度、两个孔间的距离、孔的直径、电容的焊盘等等。如图1所示为各种电容的安装图形：　　浅析PCB的电源分配网络设计的因素　　在进行比较复杂的板子设计时，你必须进行一些设计权衡，而这些权衡会存在一些影响到PCB的电源分配网络设计的因素。　　当电容安装在PCB板上时，会存在一个额外的回路电感，这个电感就与电容的安装有关系。回路电感值的大小依赖于设计，回路电感的大小取决于电容到过孔这段线的线宽和线长。走线的长度即连接电容和电源/地平面的长度、两个孔间的距离、孔的直径、电容的焊盘等等。

4、如图1所示为各种电容的安装图形：　　浅析PCB的电源分配网络设计的因素　　在进行比较复杂的板子设计时，你必须进行一些设计权衡，而这些权衡会存在一些影响到PCB的电源分配网络设计的因素。　　当电容安装在PCB板上时，会存在一个额外的回路电感，这个电感就与电容的安装有关系。回路电感值的大小依赖于设计，回路电感的大小取决于电容到过孔这段线的线宽和线长。走线的长度即连接电容和电源/地平面的长度、两个孔间的距离、孔的直径、电容的焊盘等等。如图1所示为各种电容的安装图形：　　　　图1最佳的和最差的电容布局　　减小电容回路电感的设计要点　　■孔要放在离电容尽可能近的地方。

5、减小电源/地的孔间距。如果可以，用多对电源/地孔并联在一起。如尽量近地放置电流极性相反的两个孔，尽量远地放置电流极性相同的孔。　　■用短而宽的走线来连接孔和电容引脚。　　■把电容摆放在PCB的表面（顶层和底层），尽量靠近它们相应的电源/地平面，这样能减小孔之间的距离。在电源/地之间用薄的电解质。　　对于电容的安装和传播电感，接下来是三种不同情况的设计。图2表示的是各种设计情况对回路电感量的引入情况：　　　　图1最佳的和最差的电容布局　　情况1-差的设计　　■设计人员不关注电源分配网络（PDN）的设计。　　■孔的间距没有优化。　　■电源和地平面间的距离没有优化

6、。　　■孔到电容引脚之间的走线距离较长。　　对于整个回路电感大小来讲，回路电感主要来自所布的线，因为与其它两种情况比较，差的设计的线长是它们（较好的设计和非常好的设计）的5倍。从安装电容的底层到最近平面的距离也是回路电感大小的主要因素，因为这是没有优化的（10mil），走线对整个回路电感大小的影响非常大。同样，因为设计人员在电源和地之间用了10mil的电介质材料，那么回路电感的次要因素来自传播电感。过孔间的距离没有优化的效果相对于小孔的长度就没有那么显著，孔的影响在比较长的过孔时会变得更大。　　情况2-好的设计　　■设计人员关注了部分电源分配网络（PDN）的

7、设计。　　■孔的间距有所改善，孔的长度保持不变。　　■电源和地平面间的距离有所改善。　　■过孔到电容引脚之间的走线距离经过了优化。　　走线的回路电感依然还是整个回路电感的主要贡献者。好的设计的走线回路电感要比差的设计情况的走线回路电感小2.7倍左右，因为设计人员减小了电介质的厚度，从10mil减小到了5mil，传播电感减小了一半。由于减小了过孔间的距离，过孔的影响有了一点点改善。　　情况3-非常好的设计　　■设计人员非常注重PDN的设计。　　■孔的间距和长度都有改善。　　■电源和地之间的距离也进行了充分的优化。　　■过孔到电容引脚之间的走线距离经过了优化。　

8、　非常好的设计的走线，它的电感比差的设计的走线电感要