芯片外部开关噪声

文章摘要：驱动器1由高电平到低电平转换时的电流路径如图1所示，驱动器1对Cp1，进行充电回路在图1中用实线表示。同时对Cn1进行放电回路在图中用虚线表示。充、放电产生的电流都是从封装的地引脚流出，从信号线流回，没有经过电源引脚；驱动器1由低电平到高电平转换时，充、放电电流都是从信号线流出，从封装的电源引脚流回，不经过地引脚。图1 驱动器1由高电平向低电平转换的电流流向图不考虑图1所示中的系统电源电感Ls，仅仅由封装电感造成的电压降为由上式可知，这时芯片地和系统地并不是保持同样的零电位，而是存在Vgb的电压波动，称这种情况为地弹（Ground bounce）。同样，低电平到高电平转换时，由于感应电压的影

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　　驱动器1由高电平到低电平转换时的电流路径如图1所示，驱动器1对Cp1，进行充电回路在图1中用实线表示。同时对Cn1进行放电回路在图中用虚线表示。充、放电产生的电流都是从封装的地引脚流出，从信号线流回，没有经过电源引脚；驱动器1由低电平到高电平转换时，充、放电电流都是从信号线流出，从封装的电源引脚流回，不经过地引脚。

　　图1  驱动器1由高电平向低电平转换的电流流向图

　　不考虑图1所示中的系统电源电感Ls，仅仅由封装电感造成的电压降为

　　由上式可知，这时芯片地和系统地并不是保持同样的零电位，而是存在Vgb的电压波动，称这种情况为地弹（Ground bounce）。同样，低电平到高电平转换时，由于感应电压的影响，芯片内电源电压将低于系统电源电压，称这种情况为电源反弹（Power bounce）。

　　可以采取几个常用的措施减小地弹：如降低驱动器的边沿速率，满足时序要求的最慢边沿速率将产生最小的噪声；减小封装回路电感，即减小自感或者增大互感；在芯片封装内部使用去耦旁路电容，在这种情况下驱动器1从高电平到低电平转换时的电流路径（如图2所示），附加了额外的充电回路，封装的电源引脚和地引脚共同分担充电电流回路，从而减小电压波动。

　　图2 芯片内部加入去耦旁路电容后，驱动器1从高电平到低电平转换时的电流流向