IC GND berkecepatan tinggi di sebelah osilator GND

Aug 19 2020

Saya mendesain papan, 4 lapisan dengan bidang tanah. Dalam tata letak saya saat ini, ground VIA dari sebuah IC osilator sangat dekat dengan ground VIA dari sebuah IC berkecepatan tinggi. Apakah ada kemungkinan bahwa arus balik dari IC kecepatan tinggi akan mempengaruhi osilator?

Edit:

Kedua IC berada di sisi berlawanan dari PCB, osilator ada di bagian bawah, IC kecepatan tinggi di atas. Bidang tanah lebih dekat ke lapisan atas.

Jawaban

analogsystemsrf Aug 21 2020 at 06:45

Mengingat IC osilator akan mempunyai PSRR berhingga, tentunya IC berkecepatan tinggi akan mempengaruhi IC osilator tersebut. Tapi seberapa besar pengaruhnya (gangguan fase, jitter waktu) yang akan Anda toleransi?

Mari kita tempatkan beberapa angka (kasus terburuk) pada pengaruhnya.

Asumsikan 1 kopling nanoHenry. Asumsikan 10mA / 1nanoSecond dari IC kecepatan tinggi melalui GROUND-nya melalui.

Tegangan yang diinduksi akan menjadi (V = L * dI / dT) = 1e-9 Henry * 0,01 amp / 1nS ==

  • 10 milliVolt di Ground melalui IC osilator.

Apakah kamu peduli?

Jika ada tegangan Tuning eksternal, Anda mungkin peduli.

Jika arus resonansi osilator bersirkulasi secara EKSTERNAL, maka Anda peduli.

===============================================

Sekarang mari kita menghitung time_error yang diinduksi (jitter waktu, semacam gangguan fase, tetapi tidak acak).

Asumsikan osilator 10 MHZ, dengan sinyal Puncak 1 volt di dalam osilator itu. SlewRate adalah 2 * PI * 10MHz * 1 volt = 63.000.000 volt / detik pada persimpangan nol.

Dan mari kita gunakan 0,01 volt itu sebagai "gangguan", gangguan energi persimpangan nol.

Tj = Vnoise / SlewRate = 0.01volts / (63.000.000 volt / detik)

Tj = 1% dari 16 nanoSeconds, atau 160 picoSecods.

Apakah pergeseran zero_crossing yang tiba-tiba, dari osilator tersebut, pada urutan 160 picoSeconds, di mana pun MCU membuang sampah melalui Ground Via, merupakan masalah besar bagi sistem Anda?