硅测量与物联网相关的设计。
我们的主要重点是动态电压降16-14-10nm,但物联网的兴起(物联网)促使我分享一些硅测量结果相关的射频设计社区。通常情况下,电源完整性(π)看着在时域,但是在这个工作我们看着它从频谱的角度来看。硅测量证明如何塑造动态电流波形的需求,从而改变噪声频谱,可以显著提高射频电路芯片上的操作条件。
数字噪声和射频电路
混合信号集成的一个关键问题是噪音从同步数字电路传递到敏感的模拟电路在同一衬底。对噪声传播途径包括电源和常见的硅衬底。供应域分离,在可能的情况下,最小化这一担忧,而组件成本约束往往限制制造工艺的选择。衬底噪声,因此,一个重要的有害成分ICs。尽管小心物理设计,噪音通过衬底通常限制射频性能,甚至射频设计师寻找0.5到1 db的改进。一切重要当你试图同时满足规格范围,增加权力和预算。
降噪的有效方法是解决在源同步开关噪声和相应的供应。数字电路操作同步时钟信号。时钟控制边缘的过渡状态的数字触发器电路。这些电路画重要电源电流导致噪音流经供应网络阻抗。功率输出网络R和L,特别是有助于R *我和L * di / dt噪音。
逻辑电路开关集中在一起,在一个时钟边缘,导致大量电流峰值,明显的噪音的产生。精心调制的同步性,通过时钟延迟调度,有助于传播电源电流需求,减轻噪音。Teklatech FloorDirector是用于这一挑战在130 nm测试芯片,耸人听闻的标题,衬底噪声测量进行确认改善。
图1:耸人听闻的标题测试芯片布局视图
FloorDirector优化
尖声叫喊的人测试芯片(图1)由四个混合信号宏,M0通过M3,分化的时钟分布延迟(M3也用一把双刃剑时钟)。这些宏包括保护环,防止噪声注入从外部来源。芯片也实现了保护环酒吧互相分离的宏。衬底p-taps和探针点在宏中,在相同的地点,提供噪声数据。
FloorDirector是一个动态的电压降(DVD)最小化工具。它使用专有的时钟延迟调度算法优化时钟分布降低了DVD,然后在时域进行评估。一个先进的能力是其频域光谱带指定模式,最大限度地减少噪音。宏观M0了定时关闭在一个行业标准工具进行的,和FloorDirector实现时钟延时优化在M1(保守的优化),M2(积极优化)。
在尖声叫喊的人,目标是在790到910兆赫波段频率850 mhz的GSM。时钟延迟的工具确定一组最小噪声功率谱幅值在给定的乐队。耸人听闻的标题的数字时钟的频率是50 mhz,和噪声谱密度是绘制在其谐波(100、150、200等)。
下面的图在图2显示在测量dBm噪声功率谱范围。关注M0-M2宏使用相同的体系结构。
图2:宏M0-M3衬底噪声谱和峰值
结果
所有噪音地块FloorDirector优化宏低于基线宏观M在固体蓝色。绘制在dBm,引用1毫瓦的功率,改变3 dBm对应噪声功率的一半。注意,尤其是大降噪M1(红色)和M3在150 mhz(紫色)。三次谐波噪声是一个不同的数字签名同步切换。这减少噪声三次谐波证实的应用和效益FloorDirector开关噪声。宏M2(绿色)也显示较低的三次谐波噪音。(不同其他人,宏观M3紫色显示增加二次谐波噪声在100 mhz,确认架构双刃剑时钟的变化。)
在850 mhz, FloorDirector优化宏M1和M2显示6 dbm和11 dbm之间降噪[1]。衬底噪声测量峰也显示了所有宏减少10 - 30%。
我们已经有了完整的抽象可供下载在这里。衬底噪声权力的完整性是一个不同的方面,我希望你能找到一个有趣的阅读。
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