電源完整性 (PI) 是電子行業(yè)中廣泛使用的一個(gè)術(shù)語,，可分析系統(tǒng)內(nèi)部電源從源端向負(fù)載轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)男?。隨著數(shù)字信號(hào)速率的不斷提升,，特別是提升到 10Gbps 以上數(shù)量級(jí)后,，電源完整性的測(cè)量成為關(guān)鍵測(cè)試項(xiàng)目之一。
測(cè)量?jī)?nèi)容
PARD — 周期和隨機(jī)偏差,，描述了在其他所有參數(shù)均為常數(shù)時(shí)直流輸出與直流平均值的偏差,，用來衡量直流輸出經(jīng)過電壓調(diào)整和濾波電路之后所殘留的多余的交流和噪聲分量。
負(fù)載響應(yīng) —指一個(gè)靜態(tài)或瞬態(tài)負(fù)載,，根據(jù)預(yù)先確定的負(fù)載可以衡量電源維持在指定輸出電壓范圍內(nèi)的能力。通常要測(cè)量電源在基于負(fù)載的預(yù)定義建立頻段內(nèi)的瞬態(tài)恢復(fù)時(shí)間,。
噪聲 — 直流電源與標(biāo)稱值的偏差,。包括隨機(jī)噪聲 ( 如熱噪聲 )、雜散信號(hào) ( 例如相鄰電路或 PARD 和負(fù)載響應(yīng)中的開關(guān)耦合 ),。
時(shí)域分析
實(shí)時(shí)示波器是用來進(jìn)行電源噪聲測(cè)量的常用工具,，但是不能忽略的是，實(shí)時(shí)寬帶數(shù)字示波器以及其探頭都有其固有的噪聲,。
對(duì)于電源紋波噪聲的測(cè)試,，通常需要注意以下幾點(diǎn)：
盡量不使用 8bits 示波器
盡量使用專用的電源測(cè)試探頭
盡量使用小衰減比的探頭
盡量使用示波器最小量程以降低示波器本底噪聲,；
探頭的接地線盡量短，構(gòu)成的環(huán)路面積盡可能小
根據(jù)需要使用帶寬限制功能,低通濾波器和高通濾波器,，甚至帶通濾波器,。
頻域分析
電源完整性分析對(duì)象主要是電源分配網(wǎng)絡(luò) PDN（Power Distribution Network）。要衡量 PDN 性能,，只用示波器測(cè)試 CPU 和 IC 管腳的電源紋波和噪聲是不夠的,，要用到網(wǎng)絡(luò)分析儀。
用網(wǎng)絡(luò)分析儀去測(cè)試 PDN,，有兩大挑戰(zhàn)：
1,、PDN 的輸出阻抗和傳輸阻抗是毫歐級(jí)的，想準(zhǔn)確測(cè)試,，是一件比較困難的事情,。
2、PDN 工作時(shí)是帶直流電壓的,，即帶偏置的,，需要網(wǎng)絡(luò)分析儀有偏置測(cè)量的功能。
測(cè)量技巧
1. 選擇噪聲最低的示波器測(cè)量路徑（圖4）
2. 通過限制帶寬來減少測(cè)量系統(tǒng)噪聲（圖5）
3. 使用 1:1 衰減器來減少測(cè)量系統(tǒng)噪聲（圖6）
4. 使用探頭偏置來提高動(dòng)態(tài)范圍（圖7）
5. 正確地使用隔直器（圖8）
6. 盡量減少電源加載示波器和探頭的需要（圖9）
7. 使用 FFT 進(jìn)行深入分析（圖10）
8. 觸發(fā)可疑的干擾源,，并使用平均值法減少無關(guān)噪聲（圖11）
9. 使用足夠的帶寬來捕獲令人困擾的瞬態(tài)和噪聲（圖12）
10. 充分利用專為電源噪聲測(cè)量而設(shè)計(jì)的電源探頭（圖13）
然而,，掌握了上述技巧，并不意味著你就能解決電源完整性測(cè)量這一高速數(shù)字電路領(lǐng)域的大難題,。如何快速而準(zhǔn)確地搭建電源完整性測(cè)量系統(tǒng),？如何恰當(dāng)?shù)剡x擇測(cè)量工具和儀器來完成電源完整性的測(cè)量？如何保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)而有效,？1月7日西安,，1月12日武漢，1月14日南京,，是德科技為您揭曉,！