电源完整性设计详解 于博士

芯片内部有成千上万个晶体管,这些晶体管组成内部的门电路、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电路会把电源噪声传递到其他门 电路的输入部分。如果接受电源噪声的门电路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,并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰,进而引起电路的逻辑错误。芯片 外部电源引脚处的噪声通过内部门电路的传播,还可能会触发内部寄存器产生状态转换。