宋晓锋

（上海市可扩展计算与系统重点实验室（上海交通大学），上海 200240）

李德恒

（高效能服务器与存储技术国家重点实验室（浪潮电子信息产业股份有限公司），山东 济南 250101）

0 引言

开关电源为服务器和存储电路板设计中的常用电路，为了降低电路中电源噪声，在用电芯片端会加入去耦电容。理想情况下，去耦电容要尽量靠近芯片放置，且要与芯片用电PIN放在同一层面，以保证去耦效果。随着芯片引脚设计越来越密集，信号走线越来越多，放置去耦电容的空间越来越有限。如何在有限的空间里，找出合理的去耦电容放置位置，变得尤为重要。

1 电容去耦理论

1.1 电容去耦原理

电容去耦的原理，可以从两方面来解释[1]，储能的角度和阻抗的角度。从储能的观点来看，当负载需要瞬间的一个大电流时，开关电源无法满足瞬间的电流需求，这时负载电压就会有一个跌落，而如果电路中加有电容，电容储存的电荷则可以在此时快速供给负载芯片，从而避免了负载电压大的波动。从阻抗的角度来说，从负载芯片端看，将开关电源模块及其电容等效为一个阻抗值Z，其计算公式见公式（1），要保证负载电流变化时负载电压的波动在允许的范围内，就要设计合理的阻抗Z，一般情况下，Z的数值越小越好。

1.2 PCB寄生电感

一般寄生电感的计算为单纯的平面或导体寄生电感，但是对于PCB来说，电源平面附近总有地平面存在，其电感的计算为电源与地的回路电感，根据[2]可知，其计算公式为式（2）。……