電源完整性設(shè)計1
圖8 級聯(lián)的非門
寄生電感可能引起電路邏輯錯誤,那么如何解決這一問題?
圖9展示了一種解決方法。把電容緊鄰器件放置,跨接在電源引腳和地引腳之間。正常時,電容充電,存儲一部分電荷。當非門發(fā)生翻轉(zhuǎn)瞬間,電容放電,形成瞬間的浪涌電流,方向如圖9中虛線所示。這樣電路轉(zhuǎn)換所需的瞬態(tài)電流不必再由VCC提供,電容相當于局部小電源。因此電源端和地端的寄生電感被旁路掉了,寄生電感在這一瞬間沒有電流流過,因而也不存在感應(yīng)電壓,這就保證了第一個非門輸出信號的邏輯電平值的正確性。
圖9 局部去耦
所需電容可能不是一個,通常是兩個或多個電容并聯(lián)放置,減小電容本身的串聯(lián)電感,進而減小電容充放電回路的阻抗。電容的擺放、安裝距離、安裝方法、電容選擇等問題,本文后面會詳細介紹。
很多芯片制造商在參考設(shè)計中給出的都是這種局部去耦方式,但并不是說這種方式就是最優(yōu)的。芯片商關(guān)心的是如何提高他所提供的特定器件的性能,也就是說,著眼點在器件本身,并沒有從整個電路系統(tǒng)的角度來處理電源去耦的問題。有時你會發(fā)現(xiàn),對每一個的電源和地引腳都單獨去耦是不現(xiàn)實的,可能是空間限制,放不下如此多的電容,也可能是成本限制。因此對于板級集成的工程師來說,除了要熟悉局部去耦的方法外,還要深入研究如何從整個電源分配系統(tǒng)的角度進行電源去耦設(shè)計。
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