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5.1.3.2. 電力分配
電力分配もまた、システムノイズに影響を与えます。電源バス・ネットワークまたは電源プレーンのいずれかによって、電力をPCB全体に分配することができます。通常、2層PCBで使用され、電力を分配する最も安価な方法は、電源バス・ネットワークです。これは、VCCとグランドをデバイスに伝送する2つ以上の幅広の金属トレースで構成されています。PCBの密度により、トレース幅が制限されます。トレース幅は可能な限り広くする必要があります。電源バスには大きなDC抵抗があり、バス上の最後のエレメントに供給されるVCC電力は、最大0.5V劣化する場合があります。
電力分配にはパワープレーンを使用することをお勧めします。多層PCBで使用する電源プレーンは、VCCとグランドをデバイスに伝送する2つ以上の金属レイヤーで構成されます。電源プレーンによってPCBの全領域がカバーされるため、そのDC抵抗は非常に低くなります。電源プレーンによってVCCが維持され、それをすべてのデバイスに均等に分配し、非常に高い電流シンク機能、ノイズ保護、およびPCB上のロジック信号のシールドが提供されます。アナログ電源とデジタル電源の間で同じプレーンを共有することは、この2種類の回路の望ましくない相互作用のため、リスクを伴う可能性があります。
完全デジタルシステムで、アナログ電源プレーンとグランドプレーンがボード上で分離していない場合、ボードに新しいプレーンを2つ追加すると、極めて高いコストがかかる可能性があります。その代わりに、パーティション化されたパワーアイランド (分割プレーン) を作成します。図 17 で示しているボードレイアウトの例では、パワーアイランドにフェーズ・ロック・ループ (PLL) が備えられています。
図 17. 汎用PLLパワーアイランドのボードレイアウト
電力分配によるシステムノイズを低減するには、
- アナログ電源には別の電源プレーンを使用して、均等な電力分配を行ってください。
- PLL電源を配線するときは、トレースおよび複数の信号レイヤーを避けてください。
- グランドプレーンは、PLL電源プレーンの隣に配置します。アナログおよびデジタル・コンポーネントを配置するのは、それぞれのグランドプレーン上のみにしてください。
- フェライトビーズを使用して、PLL電源をデジタル電源から分離します。