DesignCon PDN教程挑战了我们对基础电气工程的思考方式

在我们的第一节电气工程课上，我们知道电感上的电压是L di/dt。我们根深蒂固地认为电感上的电压是由通过它的变化的电流产生的。并非如此，来自高通公司的行业电力诚信专家、美国能源管理委员会成员拉里·史密斯说SIJ EAB．

在2018年的设计展上，史密斯在座无虚席的房间里展示了PDN教程。他强调，当核心逻辑开关时，芯片上的电路消耗电荷时，芯片的电源轨道上就会出现电压下降。电压下降是不可避免的。它与模上开关电路所消耗的电荷量和模上电容有关。

图1。史密斯在2018年设计展的一个房间里展示了PDN设计教程。

这是在模具上的电压下降，出现在整个封装引线电感。封装引线板侧电压固定，封装引线电感模侧电压下降。史密斯认为，正是这个电压降驱动di/dt通过电感器。

图2。当单个时钟边缘触发多个门开关时，在晶片上测量的轨道电压，消耗的电荷显示初始电压下降。

Smith说:“驱动di/dt通过电感的强制功能是由模上电容消耗的电荷导致的模上电压下降。”这可以用一个关系式来说明，

许多设计人员认为他们希望在封装引线中有一个低电感，以保持整个封装引线的压降较低。Smith说，电源轨道上的电压下降是不可避免的，并且与封装引线电感无关。它与电荷消耗引起的初始电压下降有关。

低引线电感需要实现更高的di/dt，这将补充模具上的电荷，并更快地降低模具上的电压下降。

图3。电压在电感上的阶跃变化驱动di/dt，这将补充模上电荷。

杯子是半满的还是半空的?这取决于你是要把它装满还是倒空。同样地，是di/dt导致电感上的电压，还是电压降导致di/dt?这取决于因果关系。

Smith指出，模具上的导轨噪声是由开关门所消耗的电荷引起的。这导致了模具上的电压下降，这也出现在整个封装引线电感。模具上的电压噪声与封装引线电感无关。封装引线电感控制的是钢轨塌陷恢复所需的时间，也是一个重要的术语。

Smith说，正确的原因和结果是理解芯片上PDN噪声的根本原因的关键，这是设计可接受噪声的第一步。