电源完整性设计详解

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电源完整性设计详解

1、为什么要重视电源噪声问题？
芯片内部有成千上万个晶体管，这些晶体管组成内部的门威廉希尔官方网站、组合逻辑、寄存器、计
数器、延迟线、状态机、以及其他逻辑功能。随着芯片的集成度越来越高，内部晶体管数量
越来越大。芯片的外部引脚数量有限，为每一个晶体管提供单独的供电引脚是不现实的。芯
片的外部电源引脚提供给内部晶体管一个公共的供电节点，因此内部晶体管状态的转换必然
引起电源噪声在芯片内部的传递。
对内部各个晶体管的操作通常由内核时钟或片内外设时钟同步，但是由于内部延时的差
别，各个晶体管的状态转换不可能是严格同步的，当某些晶体管已经完成了状态转换，另一
些晶体管可能仍处于转换过程中。芯片内部处于高电平的门威廉希尔官方网站会把电源噪声传递到其他门
威廉希尔官方网站的输入部分。如果接受电源噪声的门威廉希尔官方网站此时处于电平转换的不定态区域，那么电源噪
声可能会被放大，并在门威廉希尔官方网站的输出端产生矩形脉冲干扰，进而引起威廉希尔官方网站的逻辑错误。芯片
外部电源引脚处的噪声通过内部门威廉希尔官方网站的传播，还可能会触发内部寄存器产生状态转换。
除了对芯片本身工作状态产生影响外，电源噪声还会对其他部分产生影响。比如电源噪
声会影响晶振、PLL、DLL 的抖动特性，AD 转换威廉希尔官方网站的转换精度等。解释这些问题需要非常
长的篇幅，本文不做进一步介绍，有兴趣的可以关注于博士信号完整性研究网，我会在后续
文章中详细讲解。
由于最终产品工作温度的变化以及生产过程中产生的不一致性，如果是由于电源系统产
生的问题，威廉希尔官方网站将非常难调试，因此最好在威廉希尔官方网站设计之初就遵循某种成熟的设计规则，使电
源系统更加稳健。