為什么要重視電源噪聲問(wèn)題？

通常我們經(jīng)常會(huì)感受到電源工作的時(shí)候所發(fā)出的噪音，那為什么要重視電源噪聲問(wèn)題，芯片內(nèi)部有成千上萬(wàn)個(gè)晶體管，這些晶體管組成內(nèi)部的門電路、組合邏輯、寄存器、計(jì)數(shù)器、延遲線、狀態(tài)機(jī)、以及其他邏輯功能。隨著芯片的集成度越來(lái)越高，內(nèi)部晶體管數(shù) 越來(lái)越大。芯片的外部引腳數(shù)有限，為一個(gè)晶體管提供單獨(dú)的供電引腳是不現(xiàn)實(shí)的。芯 片的外部電源引腳提供給內(nèi)部晶體管一個(gè)公共的供電節(jié)點(diǎn)， 因此內(nèi)部晶體管狀態(tài)的轉(zhuǎn)換必 然引起電源噪聲在芯片內(nèi)部的傳遞。

對(duì)內(nèi)部各個(gè)晶體管的操作通常由內(nèi)核時(shí)鐘或片內(nèi)外設(shè)時(shí)鐘同步， 但是由于內(nèi)部延時(shí)的 差別，各個(gè)晶體管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不可能是嚴(yán)格同步的，當(dāng)某些晶體管已完成了狀態(tài)轉(zhuǎn)換，另 一些晶體管可能仍處于轉(zhuǎn)換過(guò)程中。芯片內(nèi)部處于高電平的門電路會(huì)把電源噪聲傳遞到其 他門電路的輸入部分。如果接受電源噪聲的門電路此時(shí)處于電平轉(zhuǎn)換的不定態(tài)區(qū)域，那么電 源噪聲可能會(huì)被放大，并在門電路的輸出端產(chǎn)生矩形脈沖干擾，進(jìn)而引起電路的邏輯錯(cuò)誤。芯片外部電源引腳處的噪聲通過(guò)內(nèi)部門電路的傳播，還可能會(huì)觸發(fā)內(nèi)部寄存器產(chǎn)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

除了對(duì)芯片本身工作狀態(tài)產(chǎn)生影響外，電源噪聲還會(huì)對(duì)其他部分產(chǎn)生影響。比如電源噪 聲會(huì)影響晶振、PLL、DLL 的抖動(dòng)特性，AD 轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換精度等。

由于最終產(chǎn)品工作溫度的變化以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不一致性，如果是由于電源系統(tǒng)產(chǎn) 生的問(wèn)題，電路將非常難調(diào)試，因此最好在電路設(shè)計(jì)之初就遵循某種成熟的設(shè)計(jì)規(guī)則，使電 源系統(tǒng)更加穩(wěn)健。