說(shuō)說(shuō)技術(shù)交流中遇到的一個(gè)問(wèn)題：電源為什么要研究PDN？

前段時(shí)間，和思科的一位工程師聊了聊。聊如何看技術(shù)書(shū)籍，聊到Mike Li那本關(guān)于抖動(dòng)與噪聲的書(shū)，聊是看中文還是英文版本的技術(shù)文檔。

突然，他問(wèn)我：電源為什么要研究PDN？

一時(shí)間有點(diǎn)懵。理了理思路：直流部分，有IR Drop，也可以理解為低頻部分。那高頻就是看PDN，研究目標(biāo)阻抗。

他補(bǔ)充了一下，是這樣，不管是C*dv/dt還是L*di/dt都是時(shí)域的，那PDN是什么？電源網(wǎng)絡(luò)分配，看的目標(biāo)阻抗是看的頻域的，這是為什么？

最近看到一本書(shū)，里面有講到直流壓降（IR Drop），前面講了講邏輯門(mén)，集成電路電壓差引發(fā)電路時(shí)序問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)傳輸問(wèn)題。這些很多資料差不多。直到后面看到靜態(tài)IR Drop和動(dòng)態(tài)IR Drop，才感覺(jué)和別的資料有點(diǎn)不一樣。

靜態(tài)IR Drop考慮的是直流電流和電源傳輸線(xiàn)的內(nèi)阻的兩個(gè)因素。電源線(xiàn)內(nèi)阻考慮的是直流電流和材料本身的電阻率，產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用的PCB傳導(dǎo)材料就是銅。

說(shuō)到這，想起之前和長(zhǎng)鑫一個(gè)技術(shù)大牛交流，曾經(jīng)問(wèn)過(guò)我一個(gè)問(wèn)題：封裝的WB金線(xiàn)，如果變長(zhǎng)，會(huì)考慮什么？這個(gè)問(wèn)題至少可以考慮一下電導(dǎo)率，壓降的問(wèn)題。但這個(gè)問(wèn)題還會(huì)有其他方面的考量，只不過(guò)我還不知道。

真正讓我對(duì)前面的問(wèn)題，有想法的是動(dòng)態(tài)IR Drop。動(dòng)態(tài)的IR Drop研究的是開(kāi)關(guān)切換的電流波動(dòng)，而開(kāi)關(guān)的切換是在時(shí)鐘沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候瞬時(shí)電流很大，開(kāi)關(guān)晶體管的數(shù)量越多，電源線(xiàn)上的電壓下降的情況越容易發(fā)生。

如果這個(gè)時(shí)候PDN到達(dá)觸發(fā)器，動(dòng)態(tài)IR Drop過(guò)大，會(huì)造成觸發(fā)器電壓過(guò)低而停止工作。因?yàn)楦咚傩盘?hào)，時(shí)鐘頻率比較快，電流對(duì)時(shí)間的變化可以不考慮，這時(shí)候PDN上的壓降考慮的就是頻域部分。當(dāng)然，芯片級(jí)，封裝級(jí)和板級(jí)考慮的頻率范圍不同而已。

后來(lái)，和群里的網(wǎng)友知寒聊了聊，他說(shuō)的也很有意思：▲I*Z=▲U ，▲U為噪聲，▲I代表的是時(shí)域上電流變化快慢，Z代表就是頻率下的阻抗，電流的變化快慢，時(shí)域的部分沒(méi)辦法優(yōu)化修改，只能通過(guò)Z即PDN來(lái)進(jìn)行管控。所以，電流的變化也是用于滿(mǎn)足頻域的分布。這么一想，也是一個(gè)方向。