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为什么要注意电源噪声问题?
通常我们在工作时常常会感觉到电源发出的噪声,所以为什么要注意电源噪声的问题,芯片内部有成千上万个晶体管,这些晶体管组成了内部门电路,组合逻辑,寄存器,计数器,延迟线,状态机和其他逻辑功能。随着芯片集成度的提高,内部晶体管的数量也在增加。
芯片的外部引脚数是有限的,为晶体管提供单独的电源引脚是不现实的。芯片的外部电源引脚为内部晶体管提供了一个公共电源节点,因此内部晶体管的状态转换将不可避免地导致芯片内部传输功率噪声。
每个内部晶体管的操作通常由内核时钟或片上外围时钟同步,但是由于内部延迟的差异,每个晶体管的状态转换无法严格同步。当某些晶体管完成状态转换后,其他晶体管可能仍处于转换过程中。
芯片内部的高电平门电路会将电源噪声传输到其他门电路的输入部分。如果此时接收电源噪声的门电路处于电平转换的不稳定状态,则可能会放大电源噪声并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰,这将导致逻辑电路的逻辑错误。
电路。芯片外部电源引脚上的噪声会通过内部门电路传播,也可能触发内部寄存器产生状态转换。
电源噪声除了影响芯片本身的工作状态外,还将影响其他部件。例如,电源噪声将影响晶体振荡器,PLL,DLL的抖动特性以及AD转换电路的转换精度。
由于最终产品的工作温度变化以及生产过程中的不一致,如果是由电源系统引起的,电路将很难调试。因此,最好在电路设计之初就遵循一些成熟的设计规则,以使电源系统更坚固。
芯片的外部引脚数是有限的,为晶体管提供单独的电源引脚是不现实的。芯片的外部电源引脚为内部晶体管提供了一个公共电源节点,因此内部晶体管的状态转换将不可避免地导致芯片内部传输功率噪声。
每个内部晶体管的操作通常由内核时钟或片上外围时钟同步,但是由于内部延迟的差异,每个晶体管的状态转换无法严格同步。当某些晶体管完成状态转换后,其他晶体管可能仍处于转换过程中。
芯片内部的高电平门电路会将电源噪声传输到其他门电路的输入部分。如果此时接收电源噪声的门电路处于电平转换的不稳定状态,则可能会放大电源噪声并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰,这将导致逻辑电路的逻辑错误。
电路。芯片外部电源引脚上的噪声会通过内部门电路传播,也可能触发内部寄存器产生状态转换。
电源噪声除了影响芯片本身的工作状态外,还将影响其他部件。例如,电源噪声将影响晶体振荡器,PLL,DLL的抖动特性以及AD转换电路的转换精度。
由于最终产品的工作温度变化以及生产过程中的不一致,如果是由电源系统引起的,电路将很难调试。因此,最好在电路设计之初就遵循一些成熟的设计规则,以使电源系统更坚固。