本文以理论和实际仿真验证结合的方式，来探讨分析在PDN设计中，电容位置对阻抗的影响。
—-电容的全局特性和本地特性：
1. 对于电源-地平面对中没有去耦电容的情况（只有平面形成的电容），端口附近的电流会分布到整个平面上以减少回路阻抗。至少在相当高的频率范围内，电流分布到整个平面。然而有源器件均共用此平面的PDN，所以在此时电源-地平面组成的电容，表现出全局特性。
2. 对于电源-地平面对中存在去耦电容的情况，尤其是对于那些高速的去耦电容器来说，它们在低频和高频时会表现出不同的特性，在低频范围内，IC端口的电流会分散到整个PDN平面上，此时去耦电容表现出全局特性，即：电容的位置显得不那么重要；然而在高频范围内，在IC电源端口附近的去耦电容需要给IC提供及时的电流补充，此时电流不会扩散到整个平面，而是在本地形成电流回路，此时可以明显看出去耦电容表现出本地特性，当随着频率增加，去耦电容会表现出强烈的本地特性。即此时电容位置很重要。
—- 从PDN平面寄生电感和电容安装电感角度解释：
当电容的安装电感远远大于PDN中的扩散电感（有电源地平面对之间产生的电感），此时电容的位置不重要；当电容的安装电感远远小于PDN中的扩散电感时，此时电容的位置非常重要；当电容安装电感和扩散电感数量级相当时，此时则需要通过仿真的手段来决定电容的位置对阻抗的影响。（感觉不太好理解，但又没找到好的解释，这里读者可以仔细思考下）
—–当PDN平面和去耦电容表现出本地特性和全局特性需要注意的地方：
当表现全局特性时，所有的电源端口互相影响，彼此产生影响从而使阻抗增加，此时需要使用自阻抗和互阻抗来分析和设计平面PDN。然而，当表现出本地特时，各个电源地端口之间的影响甚微，甚至完全互不影响，可以采用端口自阻抗来分析和设计平面 PDN 。
下面设计案例仿真验证，影响电容位置的几个因素，它们之间的关系：
- 电容安装电感；
- PDN平面扩散电感；
- 频率高低；
设计3个pcb板分别命名为：a板、b板、c板，它们都是4层板，叠构为：Top—GND—PWR—Bottom；铜厚都是1oz；介电常数都是4.5；损耗正切值都是0.02；但不同的是GND和PWR平面对之间间距不同：a板3mil、b板20mil、c板50mil，而PDN平面对中对应的扩散电感从小到大排序为：a<b<c。
对应的电容位置如下图所示：
对应3个pcb板仿真的阻抗曲线，如下图所示：
从上图曲线，可看出：
1. 在扩散电感较小时，不同电容位置的影响很小，此时电容位置不是很重要（全局特性）；当扩散电感较大时，不同电容位置影响很大，此时电容位置很重要（本地特性）。相同频率下对比：
- 3mil介质厚度的情况下，bot和right位置的电容阻抗值相差很小大概8mohm左右；
- 20mil介质厚度的情况下，bot和right位置的电容阻抗值相差较大，大概40mohm左右；
- 50mil介质厚度的情况下，bot和right位置的电容阻抗值相差很大，大概90mohm左右；
2. 在低频段，在相同电源地平面对间距情况下，从图中可以看出不同电容位置的阻抗相差很小，此时电容表现出全局特性。
3. 随着寄生电感值加大，谐振点不断左移，去耦电容效果变差。
参考：
【1】信号完整性与电源完整性分析（第二版）—【美】Eric Bogatin著，李玉山等译；
【2】高速电路电源分配网络设计与电源完整性分析—张木水
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