那又怎样?这个问题应该经常问。注意到效果是一回事,让这种效果引起问题是另一回事。如果需要花钱来解决问题,这一点尤其正确。值得吗?
所以在一个骰子上的电源导轨上有一些噪音。那又怎样?噪音的缺点是什么?
当我们评估接收机信号的噪声预算时,我们通常确定三种噪声源:反射噪声、串扰和电源轨噪声。在典型的最坏情况下的噪声预算,我们可能有大约15%的Vcc摆动作为一侧的噪声裕度。如果没有一个强有力的谈判者对特定的噪声源,我们通常在三个噪声源之间平均分配15%的余量,并将铁路噪声的Vcc的5%作为可接受的限制。
有些器件,如adc和dac,对电压轨噪声更敏感,不能容忍接近5%的噪声。对于这些器件,可接受的轨电压噪声要小得多。
电压轨噪声也会影响抖动。由于高速串行链路互连推动了物理和实际均衡技术的极限,因此需要减少所有其他来源的抖动。这也是为什么钢轨上的噪声应该降低到5%以下的另一个原因。
当Vdd高于标称值时,晶体管沟道中的载流子看到更高的电场,在更短的时间内通过沟道漂移,并且与该导轨相连的任何门的传播延迟都更短。开云体育官网登录平台网址当Vdd略低于标称值时,电场较小,传输延迟较长。这意味着Vdd导轨上的电压噪声将导致边缘拉进和推出。这就是抖动的定义。
如果该轨噪声位于其抖动导致数据抖动的设备上,例如锁相环、扩频时钟源、任何时钟数据恢复电路甚至任何发射机电路上,则Vdd轨噪声将增加非常紧张的抖动预算。在这种情况下,允许电压轨噪声可能小于典型的5%值。
图1展示了这种效果的一个漂亮示例。
图1:测试芯片上测量到的电压噪声和噪声驱动的抖动。
用时钟分配网络构建了一个特殊的测试模,该时钟分配网络与多个可编程门共享电源轨。当这些门切换时,它们吸收了相当大的PDN电流,并且由于PDN的阻抗,在导轨上产生电压噪声。这种电压噪声将推动和拉动时钟分配门的边缘。
在该专用测试模上,测量了缓冲时钟信号,测量了模轨上的电压噪声,测量了时钟边缘的时间间隔误差。这三个信号同时实时显示在上图中。
这一测量结果清楚地表明,由于许多栅极开关和绘制瞬态PDN电流,导轨上的电压噪声波动,时钟边缘显示出多余的抖动。在这个特殊的测试芯片中,在这个特定的电路中,大约350 mV的轨道噪声产生350 psec的时钟抖动。
这是另一个原因,为什么电压轨上的问题,很多。电源轨上的噪声将导致接收机的电压噪声增加噪声余量,此外,还会导致抖动。
这是为什么降低电压轨噪声很重要的一个重要原因,特别是对于对抖动敏感的设备。
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