Сопротивление шин питания и заземления Проблема помех по шинам питания и заземления становится все более актуальной. Ранее было показано, что динамические процессы в этих цепях во время переключения микросхем приводят к коммутационным помехам различного вида. Однако при протекании большого тока в резистивных цепях питания или заземления проявляется статическое падение напряжения.

Напомним, что даже если статическое падение напряжения в шинах питания и заземления незначительно, то динамическое падение напряжения при переключении микросхем весьма велико, и большая часть проблем проектирования шин питания и заземления связана именно с этим явлением. В результате этого нарушается целостность сигнала и снижается помехозащищенность изделия. По мере перехода к субмикронным технологиям, проблема коммутационных помех становится еще более актуальной из-за следующих факторов:

• увеличения токов, связанного с увеличением числа устройств в проекте, а также с большим потреблением каждого устройства;
• увеличения сопротивления проводников за счет уменьшения их сечения и числа межслойных соединений;
• снижения напряжения питания до 1,5 В и ниже.

Например, на полном сопротивлении 1 Ом при токе 1 А падение напряжения составляет 1 В, что соответствует 2/3 от напряжения питания 1,5 В. В этом случае в микросхеме может произойти отказ по одной из следующих причин:

• ухудшение характеристик (снижается быстродействие схемы относительно теоретически рассчитанной);
• функциональные сбои (изменяется длительность фронтов и уровни сигналов);
• ненадежное функционирование (снижается запас помехоустойчивости).

Из-за снижения напряжения в цепи питания во фронтах импульсов появляются дополнительные задержки. В общем случае, эти проблемы должны быть выявлены на этапе виртуального. В последнее время различные компании-производители систем САПР предлагают собственные инструменты для динамического анализа паразитных падений напряжения в цепях питания и заземления в моменты переключения.