芯片外部开关噪声
发布时间:2008/10/20 0:00:00 访问次数:421
驱动器1由高电平到低电平转换时的电流路径如图1所示,驱动器1对cp1,进行充电回路在图1中用实线表示。同时对cn1进行放电回路在图中用虚线表示。充、放电产生的电流都是从封装的地引脚流出,从信号线流回,没有经过电源引脚;驱动器1由低电平到高电平转换时,充、放电电流都是从信号线流出,从封装的电源引脚流回,不经过地引脚。
图1 驱动器1由高电平向低电平转换的电流流向图
不考虑图1所示中的系统电源电感ls,仅仅由封装电感造成的电压降为
由上式可知,这时芯片地和系统地并不是保持同样的零电位,而是存在vgb的电压波动,称这种情况为地弹(ground bounce)。同样,低电平到高电平转换时,由于感应电压的影响,芯片内电源电压将低于系统电源电压,称这种情况为电源反弹(power bounce)。
可以采取几个常用的措施减小地弹:如降低驱动器的边沿速率,满足时序要求的最慢边沿速率将产生最小的噪声;减小封装回路电感,即减小自感或者增大互感;在芯片封装内部使用去耦旁路电容,在这种情况下驱动器1从高电平到低电平转换时的电流路径(如图2所示),附加了额外的充电回路,封装的电源引脚和地引脚共同分担充电电流回路,从而减小电压波动。
图2 芯片内部加入去耦旁路电容后,驱动器1从高电平到低电平转换时的电流流向
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驱动器1由高电平到低电平转换时的电流路径如图1所示,驱动器1对cp1,进行充电回路在图1中用实线表示。同时对cn1进行放电回路在图中用虚线表示。充、放电产生的电流都是从封装的地引脚流出,从信号线流回,没有经过电源引脚;驱动器1由低电平到高电平转换时,充、放电电流都是从信号线流出,从封装的电源引脚流回,不经过地引脚。
图1 驱动器1由高电平向低电平转换的电流流向图
不考虑图1所示中的系统电源电感ls,仅仅由封装电感造成的电压降为
由上式可知,这时芯片地和系统地并不是保持同样的零电位,而是存在vgb的电压波动,称这种情况为地弹(ground bounce)。同样,低电平到高电平转换时,由于感应电压的影响,芯片内电源电压将低于系统电源电压,称这种情况为电源反弹(power bounce)。
可以采取几个常用的措施减小地弹:如降低驱动器的边沿速率,满足时序要求的最慢边沿速率将产生最小的噪声;减小封装回路电感,即减小自感或者增大互感;在芯片封装内部使用去耦旁路电容,在这种情况下驱动器1从高电平到低电平转换时的电流路径(如图2所示),附加了额外的充电回路,封装的电源引脚和地引脚共同分担充电电流回路,从而减小电压波动。
图2 芯片内部加入去耦旁路电容后,驱动器1从高电平到低电平转换时的电流流向
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