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先说一下,信号完整性为什么写电源完整性? SI 只是针对高速信号的部分,这样的理解没有问题。如果提高认知,将SI 以大类来看,SI&PI&EMI 三者的关系:
所以,基础知识系列里还是得讲讲电源完整性。话不多说,直接上图:
01.区别
记得刚接触信号完整性的时候,对电源完整性(PI)和电源工程师之间的关系是分不清的。后来才渐渐了解这里面的千差万别。简单来说,电源的产生与转化,比如Buck电路,LDO,DC-DC等,源端部分这些是电源工程师来确定的。
电源工程师也会进行相关的电源可靠性设计与测试,比如耐压余量,耐电流余量,保护设计(过压、过温、过流等)。这些工作是电源工程师的专业范畴。电源这一块很复杂,光各种拓扑结构就已经让人云里雾里了,绝对是可以深究的一份职业。
02.PDN
电源完整性(PI)更关注于电源路径及终端,也就是电源分配网络(PDN)。从源端稳压模块(VRM)经过路径(单层直达或过孔转换的几个层面),到达终端,最终流向使用芯片或经过线缆到使用设备。
电源路径与信号路径是有区别的,电源分配网络中一个电源路径可以在一个节点分成多个路径,或者说转换成多个电源,终端挂多个元器件,可以理解为一对多。而信号路径只能一对一。
既然电源分配网络是为终端设备提供所需电源,那就是有要求,就需要对电源分配网络管控。如信号路径,除了保证返回电流,还要尽量保证返回路径的低阻抗。由于是一对多的情况,这样的管控,才能保证返回电流不相互重叠,不会发生地弹,即尽量避免开关噪声(SSN)
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