ESD防护设计宝典（八）：能量的阀门——电源分配网络（PDN）设计

在高速电路设计中，电源分配网络（PDN）如同数字系统的“心血管”，其性能优劣直接决定整机的生死。许多工程师仍停留在“电压正确即可”的旧有认知，却不知糟糕的PDN设计是导致系统不稳定、噪声超标、甚至批量失败的罪魁祸首。一个“干净”而“强壮”的电源，是系统稳定工作的基石，更是抑制噪声和通过EMC测试的关键。

一、引言：为什么PDN是EMC与稳定性的命门？

“PDN不就是给芯片供电的吗？电压对了不就行了？”——这可能是硬件工程界最昂贵、最致命的认知误区。PDN本质上是板上最大、最无处不在的“无源天线”和“噪声传播网络”。一个设计拙劣的PDN，会将芯片开关产生的瞬态电流噪声高效地耦合到整个系统，引发信号完整性（SI）恶化、电磁兼容性（EMC）测试失败，以及令人头疼的偶发性故障。

• 噪声的“高速公路”：电源平面阻抗并非为零，开关电源的噪声、数字芯片产生的同步开关噪声（SSN）都会注入电源网络，并通过电源平面耦合到其他本来很“安静”的电路（如模拟、RF电路），导致整体性能下降。

• 辐射的“发射天线”：电源层和地层构成的平面本身就是一个共振腔，会在特定频率（谐振点）产生强烈的电磁辐射。