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提到電源完整性,想到的是電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN),想到的是電源源端,比如電源管理電路(PMIC),電壓調(diào)節(jié)模塊(VRM)等等,而這些都不是考慮電源完整性的原因,真正的原因是終端負(fù)載,這個(gè)終端負(fù)載就是產(chǎn)品所要求的電源需求,而電源需求的最終端就是使用芯片。
說(shuō)一說(shuō)芯片的相關(guān)知識(shí),芯片內(nèi)部是由很多晶體管組成,常見(jiàn)的兩種晶體管類型:NMOS(n溝道)晶體管和PMOS(p溝道)晶體管,通過(guò)信號(hào)控制晶體管的開(kāi)關(guān),來(lái)保證電流的關(guān)斷與開(kāi)通。這兩種晶體管可以組成集成電路中常見(jiàn)的反相器,如下圖:
當(dāng)Vin=VDD時(shí),下拉NMOS器件開(kāi)始工作,PMOS器件斷開(kāi),將存儲(chǔ)在負(fù)載電容CL上的電壓放電至0V。當(dāng)Vin=0V時(shí),上拉PMOS器件開(kāi)始工作,NMOS器件斷開(kāi),向負(fù)載電容CL充電至VDD。
在實(shí)際電路工作時(shí),晶體管的開(kāi)關(guān)是由信號(hào)控制的,輸入信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間不可能為零,也就是說(shuō),PMOS和NMOS會(huì)存在同時(shí)開(kāi)啟的情況,這個(gè)時(shí)候,在VDD和VSS之間形成短期的電流直接通路,這種電流叫直通電流(crowbar current),這種電流引起的功耗稱為(Short Power)。
為了更直觀顯示直通電流,用相關(guān)仿真軟件搭建相關(guān)仿真電路,如下圖所示:
芯片模型來(lái)源于ADI 亞德諾
通過(guò)仿真,得出源端電流和負(fù)載電流之間的差值就是芯片內(nèi)部晶體管直通電流,相關(guān)結(jié)果如下圖所示:
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