由于最近接到导师布置的任务:帮师姐修改下她设计的一块接口卡地原理图,发现不少设计中存在的问题,现整理如下:
1、数字集成电路中常见这样几种电源端有VCC、VSS、VDD,它们含义如下:
VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压;
VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压;
VSS:S=series 表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压。
2、对于数字电路来说,VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压(通常Vcc>Vdd),VSS是接地点。
3、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚,说明这种器件自身带有电压转换功能。
4、在场效应管(或COMS器件)中,VDD为漏极,VSS为源极,VDD和VSS指的是元件引脚,而不表示供电电压。
5、一般来说VCC=模拟电源,VDD=数字电源,VSS=数字地,VEE=负电源。
6、VDD与VEE作为数字集成电路内部工作电压需要去耦。其中VCC与正电源端接去耦电容,VEE与负电源接去耦电容。
7、数字电路设计中电容的使用很关键,它通常会有助于增加电路的稳定性,减少噪声干扰。常见电容作用有旁路和去耦,旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。当然,这两种作用也可以看作是电容的滤波。
8、电容并联在电源附近一般用来滤除低频和高频的干扰。而这个高是相对的,一般认为20MHz以上为高频干扰,20MHz以下为低频纹波。
9、高频旁路电容(0.1uf到0.001uf)在PCB的位置非常重要,应尽量在VCCIN或VCCIO的1cm范围内,或可以放置在FPGA或PCB的背面,中频旁路电容(47uf到100uf)应距离电源3cm范围内,而低频可放置在距离FPGA电源近的任何位置。
10、对于中大规模集成电路来说,每个电源引脚需要配接一个0.1uf电容来进行滤波,如果电源引脚冗余量较大的话,可以考虑按输出引脚的个数计算配接电容数,一般每5个引脚解一个0.1uf电容。
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