随着高速数字电路朝着高集成度、高速率、低供电电压和大电流的趋势发展，电源完整性问题日益突出，对电源分配网络性能提出了越来越高的要求。电源分配网络不仅仅涉及独立的功率传输路径问题，同时也影响着信号完整性和电磁完整性问题。论文分析了电源完整性(PowerIntegrity, PI)、信号完整性以及电磁完整性之间的密切联系，并基于电源分配网络这一物理基础，讨论三者的协同设计。同时开关噪声是研究电源完整性问题最主要的内容之一，严重影响着高速数字电路系统的性能。低供电电压导致更低的电源噪声容限，这就要求在电路设计阶段对电源分配网络精心设计去耦方案，并准确计算同时开关噪声。　　目前电源完整性的研究和分析主要是基于频域，然而频域是一个稳态分析域，仅仅基于频域分析同时开关噪声的瞬态响应势必会存在诸多不足之处。为了准确描述同时开关噪声的瞬态特性，解决电源完整性问题需要从时域进行分析。利用仿真工具对同时开关噪声进行瞬态仿真是目前进行时域分析比较常用的方法，但是瞬态仿真会因为仿真时间步长设置不合理而引起较大的误差甚至错误，而且瞬态仿真耗费大量的仿真时间和计算机资源。　　为了提高同时开关噪声时域分析的准确性和效率，本文提出一种快速准确计算同时开关噪声解析式的方法。该方法基于阻抗函数和开关电流函数，并结合卷积时域和频域的微积分性质，实现同时开关噪声快速求解。分别对3D芯片堆叠芯片外电源分配网络和芯片内电源分配网络各结构进行集总建模和宽带宏模型建模，并通过 ADS仿真工具提取出电源分配网络阻抗的幅度和相位参数，使用矢量拟合算法拟合出阻抗函数。将开关电流建模为三角波模型，确定同时开关电流的函数。根据卷积的时域和频域微积分性质，对阻抗函数和开关电流函数进行化简，最后获得同时开关噪声的时域解析式。本文以3D芯片堆叠作为实例验证，对所提出的同时开关噪声计算方法和ADS仿真工具瞬态仿真方法进行比较，结果表明文章所提方法具有更高的准确度和效率。该方法在高速数字电路设计阶段准确计算分析电源分配网络上的同时开关噪声具有很大的实用价值。