Подключение вентиля к шине питания
При работе цифрового узла происходит изменение тока потребления за достаточно короткое время, соизмеримое с длительностью фронта сигнала. При этом скорость изменения тока в шине питания становится весьма значительной, что вызывает падение напряжения на индуктивности шины питания. Это может привести к заметным нарушениям работоспособности цифровых узлов.
Для устранения помех подобного типа применяются различные методы конструкторского и схемотехнического характера. К конструкторским методам можно отнести приемы снижения индуктивности шины ее емкости. К схемотехническим методам относится, в первую очередь, установка развязывающих конденсаторов. Однако эффективность работы этих конденсаторов во многом определяется способом их монтажа и размещением на плате.
Существуют две стратегии применения развязывающих конденсаторов, которые приводят к различным результатам. Первая, традиционная точка зрения, предполагает, что развязывающий конденсатор есть малая батарея, а вторая - что конденсатор изменяет полное сопротивление шины питания для достижения некоторого определенного низкого уровня для распределенной системы питания.
Это должно быть справедливо для всех высоких частот, которые присутствуют в спектре сигнала. В общем случае справедливы оба подхода, хотя между ними имеются определенные различия. Из всех семейств микросхем именно для ТТЛ схем особенности функционирования системы питания проявляются наиболее полно. Поэтому далее именно эта серия будет взята за основу при рассмотрении наиболее важных аспектов проектирования шин питания и заземления.
Определяющим фактором в генерации помех по шинам питания является работа наиболее мощного выходного каскада, который для ТТЛ и КМОП серий микросхем построен по схеме составного инвертора. Она содержит два ключа, которые поочередно подключают выход драйвера к шине питания или к шине опорного напряжения (заземления). В первом случае на выходе микросхемы имеет место высокий уровень напряжения, а во втором - низкий.
