UNE Réseau de distribution électrique (PDN) sur un PCB (carte de circuit imprimé) est un réseau complexe de traces, de plans et de composants chargé de distribuer l'alimentation aux différents composants et circuits intégrés de la carte. Son objectif principal est de garantir que chaque composant reçoit une alimentation électrique appropriée et stable, tout en minimisant les fluctuations de tension et en garantissant des performances et une fiabilité optimales du système électronique. Le PDN inclut généralement des plans d'alimentation, des plans de masse, des traces d'alimentation, des condensateurs de découplage et d'autres composants qui fonctionnent ensemble pour gérer et distribuer l'alimentation électrique sur le circuit imprimé. Enfin, le PDN permet non seulement de fournir du courant aux circuits intégrés de la carte, mais également de renvoyer le courant.

Lorsque nous analysons un réseau de distribution électrique, notre objectif est de déterminer l'impédance du réseau, ce qui définira les variations de tension subies par un circuit intégré. Un PDN très performant affichera une faible impédance partout. Dans un contexte de courant alternatif (AC), le PDN doit fournir suffisamment de courant aux circuits intégrés à commutation rapide tout en gérant efficacement les ondulations de tension et les chutes de tension. La tension du rail doit être stable et se situer dans la limite de tension, du courant continu à la bande passante du courant de commutation du circuit intégré, qui peut se situer dans la gamme des GHz. Lorsque la charge de courant augmente, un PDN insuffisant peut entraîner des problèmes tels qu'une ondulation de tension excessive, des chutes de tension et une instabilité du VRM. Cette ondulation sur les alimentations peut entraîner des problèmes de fonctionnement ou d'intégrité des données.

Un Analyse de découplage AC aide à déterminer si le PDN est conçu pour fournir une alimentation en courant adéquate et maintenir une tension stable aux services informatiques du circuit intégré. Aux basses fréquences (<100 kHz), Module régulateur de tension (VRM) et les condensateurs de masse fonctionnent pour fournir une faible impédance au PDN. Les condensateurs de découplage et la capacité inter-plans, provenant de l'empilement des cartes, fournissent une faible impédance allant d'environ 100 kHz à environ 10 à 100 MHz. Au-delà de cette plage, les condensateurs de découplage deviennent principalement inductifs et ne sont pas en mesure de fournir une faible impédance au PDN. C'est dans cette plage de fréquences que le découplage intégré au boîtier et à la puce doit prendre le relais et fournir une faible impédance, généralement entre 10 et 100 MHz et GHz. Il est important de noter que l'inductance du circuit intégré limitera la fréquence effective la plus élevée de la conception du PDN au niveau de la carte. Une inductance de boîtier plus importante abaissera la plage de fréquences effective des condensateurs de découplage des circuits imprimés.