電源系統（PDS）的分析和設計在高速電路設計領域，尤其是在計算機、半導體、通信、網絡和消費類 PCB 行業中變得越來越重要。 隨著超大規模集成電路技術的進一步縮小，集成電路的電源電壓將繼續降低。 隨著越來越多的廠商從130nm工藝轉向90nm工藝，可以預見電源電壓將下降到1.2V甚至更低，同時電流也會大幅增加。 從直流IR壓降到交流動態電壓波動控制，允許的噪聲范圍越來越小，這給電源系統的設計帶來了極大的挑戰。

電源電路板設計

在交流分析中，電源與地之間的輸入阻抗是衡量電源系統特性的重要量度。 該觀察結果的確定成為 DC 分析中 IR 壓降的計算。 無論是分析DC還是AC，影響電源系統特性的因素有：PCB的分層、電源板平面的形狀、元器件的布局、過孔和管腳的分布等等。

電源和地之間的輸入阻抗的概念可以應用到上述因素的仿真和分析中。 例如，電源地輸入阻抗的一個非常廣泛的應用是評估板載耦合電容器的放置。 由于在板上放置了一定數量的去耦電容，可以抑制電路板特有的諧振，從而減少噪聲的產生，同時也降低了電路板的邊緣輻射，緩解了電磁兼容問題。 為了提高供電系統的可靠性和降低退化系統的制造成本，系統PCB設計工程師必須經常考慮如何經濟有效地選擇帶有去耦電容的系統PCB布局。

高速電路系統中的電源系統一般可分為三個物理子系統：芯片、集成電路封裝結構和PCB。 芯片上的電網是由幾層金屬層交替放置而成。 每層金屬由X或Y方向金屬條的電源網格或地網格組成。 通孔連接不同層的金屬條。

對于一些高性能芯片，內核和IO的供電都集成了很多去耦單元。 集成電路封裝結構就像一個縮小的電源或地平面，有幾層復雜的形狀。 在封裝結構的上表面，通常會預留去耦電容的安裝位置。 PCB通常包含大面積的連續電源和地平面，以及一些大小不一的分立去耦電容元件，以及電源整流模塊（VRM）。 鍵合線、C4 凸塊和焊球將芯片、封裝和 PCB 連接在一起。 整個供電系統應保證為集成pcb器件提供正常范圍內的穩定電壓。 然而，電源系統中的開關電流和寄生高頻效應總是會引入電壓噪聲。