高速数字设计中的PDS是什么意思

电源分布系统设计

基本概念

设计目标

一般设计规则

多层板叠层结构

电流回路

去耦电容及其应用

噪声抑制

为数字信号提供稳定的电压参考

为逻辑电路提供低阻抗的接地连接

为逻辑电路提供低阻抗的电源连接

为电源和地提供低交流阻抗的通路

为数字电路正常工作提供电源

公共通路阻抗将产生电源和地电位差

XPSW = ESR + 2?f × ESL

ESR —— 电源分布系统寄生电阻。低频或直流情况下，是造成电源电位差的主要原因。

ESL —— 电源分布系统寄生电感。高频情况下，交变电流将在寄生电感上产生电源电位差，其幅度远大于寄生电阻的影响。

电源分布系统寄生电感

两条平行的电源和地圆导线

一般设计规则（1）

PDS必须为电路正常工作提供稳定的、无噪声的电压和电流

为数字信号提供稳定的电压参考

对于每一个电路来说，PDS应当被视为独立的、相互隔离的，以保证噪声不能通过PDS耦合到其他电路

电源、地平面（线）之间应具有尽可能小的交流阻抗

PDS必须为信号提供无干扰的回流通路

电源、地平面应同时具备空间电场的屏蔽作用

一般设计规则（2）

尽可能采用平面设计，或保持电源和地线尽可能短和宽，避免“梳状”地线

“背靠背”的电源和地层设计，具有最小的PDS阻抗，并具备高频去耦作用，能有效抑制高频噪声

配置足够的、均匀分布的去耦电容

在数模混合设计中，应为数字电路和模拟电路分别提供独立的PDS

大量的不同逻辑电平、不同噪声容限的电路（如TTL、ECL等）在混合设计中，应为它们分别提供独立的PDS

不同的电源、地层应相对隔离，不直接叠压

多层板的叠层结构

叠层结构的设计主要考虑以下因素

稳定、低噪声、低交流阻抗的PDS

传输线结构要求

传输线特性阻抗要求

串扰噪声抑制

空间电磁干扰的吸收和屏蔽

结构对称，防止变形

在高速数字设计中的一般规则是

电源层数 + 地层数 = 信号层数

电源层和地层尽可能成对设计，并至少有一对是“背靠背”设计

采用带状线结构，关键信号传输应采用对称带状线

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