电源完整性之同步开关噪声SSN

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电源完整性之同步开关噪声SSN

2024-07-18 00:21:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

造成电源完整性的问题有很多,之前也和大家分享过一些。但这些问题都不是独立的,他们之间的原理是互通,可能解决了这个问题另外一个问题就解决了。今天和大家一起简单分享关于同步开关噪声SSN的理解

1.同步开关噪声定义

同步开关噪声Simultaneous Switch Noise,简称为SSN,代表的意思为大量的芯片同步切换时产生的瞬态电流在电源或地平面上产生的大量噪声现象,也称为🔺i噪声。同步开关噪声对电源完整性产生的影响主要表现为地/电源(Ground Bounce/Power Bounce)反弹现象。

2.同步开关噪声的分析

SSN主要是伴随着器件的多个I/O同时开关而产生的电源和地的噪声。I/O开关速度越快,瞬间电流变化越快,在电流回路上产生的噪声越大。因为当信号从低电平切换到高电平时,需要从电源模块吸收能量,从而电流开始流动,但因为我们的互连设计不是理想的,在我们的电源走线上会有阻抗,就会阻挡电流立刻到达芯片引脚。这个电源阻抗而产生压降的过程就是电源噪声🔺V。下面是计算SSN噪声的公式: ▲V=N·Lloop·di/dt N代表同步开关的I/O数量 Lloop电流回路等效电感 di/dt代表I/O输出电流变化速率 当大量的输出管脚在同一个时刻从高电平到低电平的切换或者从低电平到高电平的切换,会在相邻的管脚上引入噪声,这就是同步切换噪声。因为这些管脚可能是公用的一个电源或者地平面,一些干扰信号(正在翻转的信号)在电源或地上产生塌陷的时候,如果这时正好有被干扰信号(正在高电平工作的信号)在工作时,就会其对产生干扰。过大的电源噪声会降低芯片工作的电源噪声容限、还会引起信号的误触发等动作。

3.减小SSN的方法

1)减小信号的电源和地平面的阻抗 2)减小电源和地的回路电感 3)合理分配芯片的信号、电源和地引脚的数量比值 4)在芯片电源和地引脚附件添加合理的去耦电容 以上是本人对于电源设计的简单整理总结,其中有些遗漏,会及时更新。 如有错误,希望各位大神留言指正,顺便点个赞👍关注,感谢!!!



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