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          將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器IP集成到系統(tǒng)芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)(三)

          作者: 時(shí)間:2013-11-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          技術(shù)9:盡量減小電源域轉(zhuǎn)換

            由于信號(hào)沿著時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展,并在不同的電源域進(jìn)行轉(zhuǎn)換,信號(hào)會(huì)受到不同電源的電源噪聲耦合的影響。這會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)增加。因此,時(shí)鐘路徑中的所有緩沖器應(yīng)由同一個(gè)電源域(無論是源極電源或終極電源)供應(yīng)電源。

            圖 9是內(nèi)時(shí)鐘分布網(wǎng)絡(luò)的示例。如圖所示,鎖相環(huán)在vdd2電源域生成時(shí)鐘為四個(gè)模塊所用,它們是:兩個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC1和ADC2)、一個(gè)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器和一個(gè)通用邏輯塊。在這個(gè)圖中,repeater單元由源極電源(鎖相環(huán)buffer,vdd2)或是由終極電源(vddadc1、 vdddac、vddadc2或vddotr)供電。

            將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器IP集成到系統(tǒng)芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)(三)

            技術(shù)10:將時(shí)鐘信號(hào)與攻擊信號(hào)屏蔽開

            將時(shí)鐘信號(hào)與攻擊信號(hào)屏蔽開,目的是避免噪聲與時(shí)鐘耦合并減少抖動(dòng)。圖10介紹了一種屏蔽信號(hào)的方法。在圖中,信號(hào)路徑為M1(藍(lán)線),在各個(gè)方向與電路中的其他信號(hào)屏蔽開。屏蔽層通常與時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)相同的接地電位連接。

            將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器IP集成到系統(tǒng)芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)(三)

            4. 保持電源和接地電源干凈

            任何模擬電路的電源抑制比(PSRR)都是有限的。電源和接地電源噪聲過大可能影響性能。處理寬帶信號(hào)時(shí)更是如此,原因是低頻率時(shí)抑制比高,但高頻率時(shí)抑制比自然會(huì)降低。因此,模擬電源應(yīng)保持干凈,并且使用時(shí)應(yīng)正確去耦合電容。

            還有些其他影響,如布線電阻過大可能導(dǎo)致直流(DC)電壓壓降超出工作范圍,還可能造成交流(AC)電壓響應(yīng)的自生紋波噪聲變慢,可以采用以下技術(shù)。

          技術(shù)11:保持電源和接地布線電阻夠小

            設(shè)計(jì)師應(yīng)遵循廠商的建議,使電源和接地布線電阻在限制范圍內(nèi)。這些限制的目的是確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的電流消耗造成的壓降不會(huì)使電源電壓超出的工作范圍。此外,如前面所解釋的,走線電阻會(huì)使自生紋波響應(yīng)變慢。

            技術(shù)12:使用專用的電源布線

            集成多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)使用專用電源布線,至少包括IO電源。圖11a解釋了兩個(gè)IQ-模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器情況下的要求。

            將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器IP集成到系統(tǒng)芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)(三)

            對(duì)于pad數(shù)量受限的系統(tǒng),只要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器使用相同的時(shí)鐘頻率和相位,多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器就可以共用相同的IO電源(如圖11b所示)。布線必須與I/O電源(采用星形連接)隔離,并保持電源分布對(duì)稱。圖11c圖示說明了不正確的電源分布。在這個(gè)例子中,電源分布沒有保持對(duì)稱,造成性能降低和串?dāng)_。

            結(jié)論

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