上一篇文章里已经大概介绍了一下，由于CMOS直流稳压电源电路的直流稳压电源电流会随着时间变化而变化，而直流稳压电源分布网络又对不同频率的直流稳压电源电流信号表现出不同的阻抗，这些变化的直流稳压电源电流和变化的阻抗最终形成了直流稳压电源噪声。所以这一节我们就详细分解一下直流稳压电源分布网络，看看直流稳压电源分布网络都有哪些部分。通常情况下，一个系统级的直流稳压电源分布网络主要包含四个部分： 直流稳压电源电压调节器（也就是我们通常说的直流稳压电源变换直流稳压电源电路），PCB，封装以及硅片，如下图所示：

     每次当芯片上的直流稳压电源电路有翻转动作，就会产生一个瞬变的动态直流稳压电源电流需求，而外部的供电系统就通过这个直流稳压电源分布网络来给芯片上的直流稳压电源电路来提供芯片所需要的直流稳压电源电流。事实上直流稳压电源分布网络中的各个组件并不是0阻抗的。阻抗就会在有瞬间直流稳压电源电流时，形成直流稳压电源电压的波动（直流稳压电源电压噪声），因此我们可以通过等效的集总RLC直流稳压电源电路来反映PDN网络中的各组件的阻抗情况，如下图所示。

直流稳压电源电压转换器

对于一阶分析，我们可以使用一个电阻串联一个电感来作为直流稳压电源电压转换器Voltage Regulator Module (VRM)的模型。如图\ref{ref_VRM_model}所示，等效直流稳压电源电路及仿真的频率响应。

从低频到最高50 KHz， VRM为低阻状态，能够满足芯片瞬态的直流稳压电源电流需求。但是在更高的频率，VRM的阻抗以感抗为主导，导致直流稳压电源不能满足稍高频瞬态的直流稳压电源电流需求。通常可以从VRM的厂商处得到VRM的等效串联电阻和等效串联电感。

直流稳压电源去耦电容

    去耦电容是我们进行PDN设计的一个重要工具，我们有必要了解一下电容。首先，我们来看一个电容的阻抗曲线。对于任何一个实际的电容，都有一些串联寄生电阻和串联寄生电感。如果我们进行适当的简化，忽略并行的直流和交流漏直流稳压电源电流，我们可以得到一个串联的C-R-L等效直流稳压电源电路，如下图a所示。我们可以通过下面的公式求得阻抗：

如下图b我们绘制出电容阻抗的幅度曲线和相位曲线。

    可以看到这个电容的串行谐振频率为356 khz，在串行谐振频率以下，阻抗主要体现为容抗，阻抗幅度随着频率增高而降低。在串行谐振频率上，容抗与感抗相互抵消，相位时0，阻抗幅度为R。在串行谐振频率以上，感抗占主导位置，随着频率增高，阻抗增大。

   电容的等效串联电感和生产工艺和封装尺寸有关，同一个厂家的同种封装尺寸的电容，其等效串联电感基本相同。通常小封装的电容等效串联电感更低，宽体封装的电容比窄体封装的电容有更低的等效串联电感。

   所以板上的BULK电容通常是一些容量比较大的电容，通常是坦电容或电解电容。这类电容有很低的ESL，但是ESR很高，因此Q值很低，具有很宽的有效频率范围，非常适合板级直流稳压电源滤波。

    而PCB上的去耦电容通常选择陶瓷电容，陶瓷电容一般具有比较小的封装。作为去耦电容，封装越小，寄生电感越小，当然去耦效果越好。