Analysis and Solutions for Switching Noise Coupling in Mixed-Signal ICs

طراحی میکروالکترونیک مدرن با ادغام سیستم های کامل بر روی یک قالب مشخص می شود. این سیستم‌ها اغلب شامل مدارهای دیجیتال با کارایی بالا، قطعات آنالوگ با وضوح بالا، ورودی/خروجی بالا و شاید بخش‌های RF هستند. طراحان چنین سیستم هایی دائماً با چالش دستیابی به سازگاری در مشخصات الکتریکی هر بخش روبرو هستند: برخی مدارها گذرهای سریع و افزایش مصرف زیاد دارند، در حالی که برخی دیگر برای دستیابی به وضوح فراتر از میلی ولت به محیط های آرام نیاز دارند. جفت شدن بین این بخش‌ها معمولاً اجتناب‌ناپذیر است، زیرا کل سیستم از یک بستر سیلیکونی یکسان و یک بسته استفاده می‌کند. درک نحوه تولید کوپلینگ، و دانستن روش‌های جداسازی مدارهای جفت شده، و نحوه اعمال هر روش، دانش اجباری برای هر طراح IC است.
تحلیل و راه‌حل‌هایی برای کوپلینگ نویز سوئیچینگ در آی‌سی‌های سیگنال مختلطنگاهی عمیق به اتصال از طریق بستر سیلیکونی رایج و نویز در منبع تغذیه است. خطوط دانش ابتدایی مورد نیاز برای درک این پدیده ها را توضیح می دهد و مروری بر کارهای قبلی و نتایج تحقیقات جدید ارائه می دهد. هدف این است که درک درستی از دلایل این روش‌های خاص کوپلینگ، بررسی و پیشنهاد راه‌حل‌هایی برای کوپلینگ نویز و ارائه معیارهایی برای اعمال کاهش نویز ارائه دهیم.
تحلیل و راه‌حل‌هایی برای سوئیچینگ کوپلینگ نویز در آی‌سی‌های سیگنال مختلط یک کتاب ایده‌آل است، هم به‌عنوان مقدمه‌ای برای مشکلات کوپلینگ نویز در آی‌سی‌های سیگنال مختلط، و برای طراحان پیشرفته تری که با این مشکل روبرو هستند.

Modern microelectronic design is characterized by the integration of full systems on a single die. These systems often include large high performance digital circuitry, high resolution analog parts, high driving I/O, and maybe RF sections. Designers of such systems are constantly faced with the challenge to achieve compatibility in electrical characteristics of every section: some circuitry presents fast transients and large consumption spikes, whereas others require quiet environments to achieve resolutions well beyond millivolts. Coupling between those sections is usually unavoidable, since the entire system shares the same silicon substrate bulk and the same package. Understanding the way coupling is produced, and knowing methods to isolate coupled circuitry, and how to apply every method, is then mandatory knowledge for every IC designer.
Analysis and Solutions for Switching Noise Coupling in Mixed-SignalICs is an in-depth look at coupling through the common silicon substrate, and noise at the power supply lines. It explains the elementary knowledge needed to understand these phenomena and presents a review of previous works and new research results. The aim is to provide an understanding of the reasons for these particular ways of coupling, review and suggest solutions to noise coupling, and provide criteria to apply noise reduction.
Analysis and Solutions for Switching Noise Coupling in Mixed-SignalICs is an ideal book, both as introductory material to noise-coupling problems in mixed-signal ICs, and for more advanced designers facing this problem.