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IR Drop 的成因#

根据欧姆定律，电流流过电阻就会产生压降。从稳压器到芯片的供电路径由铜皮走线和过孔组成，每一段都有微小的电阻。当电流流过时，每段路径都会分掉一小部分电压，芯片实际得到的电压等于稳压器输出减去这段路径上的总压降。

IR Drop 的影响#

芯片的核心电压有一个容差窗口。例如 1.0 V ±5% 的供电要求，意味着芯片引脚处的电压必须保持在 0.95 V 到 1.05 V 之间。低于 0.95 V 时，芯片可能计算出错甚至死机。

IR Drop 的隐蔽性在于：电流越大，压降越大。轻载时电流小，路径压降可以忽略，电压看起来正常；一旦进入重载工况，电流飙升，电压随之下降。故障恰恰在重载时才出现，表现为偶发性问题，难以复现。

正确测量 IR Drop#

最容易犯的错误是把万用表表笔搭在稳压器输出端测量。稳压器输出端的电压确实很准，但这不是芯片实际的供电电压。应当把表笔搭到芯片的电源引脚，或者最靠近芯片的那颗去耦电容的焊盘上， 测量芯片实际接收到的电压。为避免表笔引线自身的电阻引入额外压降，应采用开尔文四线法：将表笔直接搭在引脚根部，用独立的两根线分别施加电流和测量电压，消除引线电阻的影响。最后，同时测量稳压器输出端和芯片引脚两处的电压，两者相减就是这段路径上真实的 IR Drop。

此外，必须在满载下测量。 满载是压降最大的工况，只测空载或轻载，IR Drop 几乎为零，等于没有测量。必须在芯片处于最大工作电流的状态下测量，才能暴露真实的压降问题。

判定标准#

• 芯片引脚电压：不超出容差窗口（如 1.0 V ±5% → 0.95～1.05 V）
• IR Drop 占比：不应占用过多容差预算，需保留足够裕量

改进方法#

如果实测 IR Drop 过大，需要从 PCB 布局层面降低供电路径的等效电阻：

• 加宽铜皮：增大走线截面积，降低单位长度电阻
• 多打过孔：过孔也有电阻，多个过孔并联可降低总电阻
• 缩短路径：缩减排列稳压器与芯片之间的距离
• 整层平面供电：用完整的铜平面代替细走线，大幅降低路径电阻