在高速數(shù)字電路中，當數(shù)字集成電路加電工作時，它內部的門電路輸出會發(fā)生從高到低或者從低到高的狀態(tài)轉換，即“0”和“1”間的轉換。在變化的過程沖，門電路中的晶體管將不停地導通和截止，這時會有電流從所接電源流入門電路，或從門電路流入地線，使電源線或地線上的電流產生不平衡，從而產生一個瞬間變化的電流△i。這個電流在流經回流路徑上存在的電感時會形成交流電壓降，進而引起噪聲。如果同時發(fā)生狀態(tài)轉換的輸出緩沖器較多時，這個壓降足夠大，從而導致電源完整性問題，將這種噪聲稱為同步開關噪聲（simultaneous switch noise），或者af噪聲。

　　具體來講，同步開關噪聲對信號傳輸有明顯的影響。由于接地引線和平面存在寄生電感，在開關電流的作用下，會造成一定的af噪聲，也就是說器件的參考地已經不再保持零電平，這就造成在驅動端本來要發(fā)送的低電平會出現(xiàn)相應的噪聲波形，相位和地面噪聲相同，而對于開關信號波形來說，會因為地噪聲的干擾導致信號的下降沿變緩，并且出現(xiàn)紋波，如圖1所示。接收端信號的波形同樣會受到地噪聲的干擾，不過此時的干擾波形和地噪聲相位相反，如圖2所示。

　　圖1 開關噪聲對驅動端輸入信號的影響

　　更為嚴重的是，在一些存儲性器件里，還有可能因為本身電源／地噪聲的影響造成數(shù)據(jù)意外翻轉，如圖3所示。

　　同步開關aj噪聲分為芯片級aj噪聲和電路板級△i噪聲，前者是由于在集成電路內，多個門電路共用一條電源線和地線，所以其他門電路將受到電源電壓變化的影響，嚴重時會使這些門電路工作異常，產生運行錯誤；后者是由于在一塊數(shù)字印制電路板上，常常是多個芯片共用同一條電源線和地線，而多層數(shù)字印制電路板則采用整個金屬薄面作為電源線或地結，這樣一個芯片工作引發(fā)的△ｉ噪聲將通過電源線或地線干擾其它芯片的正常工作．

　　圖2 開關噪聲對接收端信號的影響

　　圖3 開關噪聲對存儲器的影響

　　同步開關噪聲主要是伴隨著器件的同步開關輸出（simultaneous switch output）而產生的，開關速度越快，瞬間電流變化越顯著，電流回路上的電感越大，則產生的同步開關噪聲越嚴重。同步開關噪聲電壓公式表示如下

　　vssn=nlloop(di/dt)

　　其中，ⅳ是同時開關的驅動器數(shù)目；nlloop為整個回流路徑上的電感；i是每個驅動端的電流：vssn就是同步開關噪聲的大小。在利用這個公式分析的時候，不但要對電路進行合理建模，還要判斷各種可能的回流路徑，以及分析不同的工作狀態(tài)。

　　如圖4所示，用一個直觀的電路圖來闡述同步開關噪聲的原理。其中，封裝模型包括自身的電感和封裝之間的互電感，這里簡化了電阻對開關噪聲的影響，系統(tǒng)接收器用電容模擬。圖4所示中的氣和氣為封裝中電源和地的寄生電感，也可稱做電源引腳電感和地引腳電感，ls為系統(tǒng)電源的電感。

　　圖4 同步開關噪聲分析模型

　　當驅動器3開關輸出，驅動器1作為接收端時，產生的噪聲為芯片內部開關噪聲；當驅動器1或驅動器2開關輸出，將信號傳輸?shù)较到y(tǒng)的接收器時，產生的噪聲稱為芯片外部開關噪聲，下面具體分析這兩種情況。

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