隨著人類對(duì)高速數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算的需求，電腦技術(shù)的進(jìn)步一日千里。而電腦的架構(gòu)，除了IC晶片制程的尺度越來(lái)越小，各元件彼此間的互連密度也越來(lái)越密集，操作頻率更是越來(lái)越高，在頻率提高的同時(shí)，計(jì)時(shí)(timing) 精度也必須越來(lái)越精確。目前數(shù)字信號(hào)的操作頻率雖然只有數(shù)百個(gè)MHz，但是由于它的上升與下降時(shí)間很短(數(shù)百ps) ，因此頻率范圍往往到達(dá)數(shù)個(gè)GHz。也就是說(shuō)，一個(gè)完整的數(shù)字信號(hào)，除了本身的頻率外，其高次諧波分量也必須考慮。而一個(gè)印刷電路板不論是封裝或是主機(jī)板，其幾何結(jié)構(gòu)與電路的諧振頻率也差不多位于這一個(gè)范圍。不當(dāng)?shù)碾娫垂⿷?yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致電源品質(zhì)的惡化，甚至造成系統(tǒng)無(wú)法正常操作。

此外，由于元件的密度越來(lái)越高，數(shù)量越來(lái)越多，降低每個(gè)元件的功耗是當(dāng)務(wù)之急。因此，低操作電壓與小振幅(swing)是普遍的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。然而，操作電壓越低，也表示它越容易受到雜波的影響。這些雜波來(lái)源很廣，如信號(hào)的耦合或串?dāng)_，相鄰兩信號(hào)之間的相互干擾(Inter-Symbol Interference, ISI)，電磁輻射(EMI/EMC)等。但是，影響最大的是電源的雜波，特別是當(dāng)數(shù)個(gè)信號(hào)同時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)所產(chǎn)生的同時(shí)切換雜波(simultaneous switching noise, SSN)。以下介紹降低電源雜波的兩種方法，

1、去耦合電容

在眾多去除電源雜波的方法中，采用去耦電容是最常用的方法。

去耦電容的作用是將多余的電能儲(chǔ)存在電容器中，并在電能供應(yīng)不足時(shí)，釋放給電源供應(yīng)系統(tǒng)。它能吸收突波，降低雜波，穩(wěn)定電壓。在實(shí)際應(yīng)用上，去耦電容的位置越接近元件效果越好。然而當(dāng)元件很多時(shí)，如何安排去耦電容的位置也必須有所取舍。而在某些布線緊密的設(shè)計(jì)下，例如機(jī)板布線，不太容易找到足夠且適當(dāng)?shù)目臻g來(lái)安置這些電容。

另外，去耦電容多少都會(huì)有等效串聯(lián)電感(equivalent series inductance, ESL)存在，導(dǎo)致在高頻時(shí)整個(gè)去耦電容呈現(xiàn)電感性(inductive)，而失去了吸收高頻雜波的能力。

2、吸收高頻雜波

PCB中的介電物質(zhì)本身的特征損耗參數(shù)就能消耗高頻雜波。例如常用的FR4的損耗參數(shù)在1GHz環(huán)境下是0.02。然而這個(gè)值并不足以提供足夠的吸收高頻雜波能力。

如果更換成其它介電物質(zhì)，單從吸收高頻雜波能力方面考慮可能會(huì)好點(diǎn)。但是，利用損耗特性吸收高頻雜波時(shí)，一方面損耗介電物質(zhì)可以有效的吸收雜波，但另一方面也會(huì)衰減高頻信號(hào)的傳輸能力。為此有人提出利用很薄的金屬導(dǎo)電層本身的集膚損耗(skinloss)來(lái)吸收這些高頻雜波，但是這種方式需要變更目前的生產(chǎn)流程與方法。也有人提出在PCB邊緣涂上損耗物質(zhì)。這是利用電路板上的邊界條件，使得諧振時(shí)最大電磁場(chǎng)集中在電源面與接地面的邊緣。這種方式可以有效的吸收高頻雜波，降低電磁輻射。

然而該方法缺點(diǎn)是此損耗物質(zhì)可以導(dǎo)電，會(huì)增加漏電流。另外，該損耗物質(zhì)無(wú)法吸收電路板內(nèi)的高頻雜波。為了解決上述問(wèn)題，又有人提出利用不導(dǎo)電的微波損耗物質(zhì)。

該方法利用的原理和前者很像，不同的是，它吸收磁能而非電能。這種方法可以解決漏電流的問(wèn)題，但它一樣無(wú)法吸收電路板內(nèi)的高頻雜波。此外，由于吸波材料方面的限制，無(wú)法找到可以吸收寬頻帶損耗物質(zhì)。這限制了它的實(shí)用性。

這些方法在某種程度上，可以降低高頻雜波與電磁輻射，但是都有其應(yīng)用上的限制。