Переходные процессы в цепях питания и межсоединениях. Помехи рассогласований.

Напряжение статической помехи в ИС не превышает 50-100мВ, поэтому основную проблему составляют кратковременные импульсы помехи, амплитуда которых может значительно превышать величину U_n⁺ или U_n^- . Импульсы помехи по цепям питания подавляют путем установки на каждой печатной плате фильтровых конденсаторов достаточной емкости. Помехи на входах элементов могут быть вызваны переходными процессами внутри самого цифрового устройства или наводками от близко расположенных мощных устройств. Внешние помехи устраняются при помощи экранирования. Внутренние помехи возникают из-за рассогласования и неоднородностей в линиях связи между элементами.

Волновое сопротивление линий связи между ИС составляет 50-120Ом. Разногласия и неоднородности приводят к появлению ложных сигналов, затягиванию фронтов или к перенапряжению в ИС. Основными способами исключения помех являются: уменьшение длины соединительных линий; разработка спец. схем для возбуждения линий связи, согласованных с линией в любом логическом состоянии; использование в качестве нагрузки схем с повышенной статической помехоустойчивостью; улучшение импульсной помехоустойчивости самих элементов. Чем выше быстродействие элемента и чем сильнее влияние нестабильностей питания и технологического сброса параметров компонентов, тем чувствительнее ИС к импульсам помехи. Поэтому следует избегать применения ИС с быстродействием превышающим необходимое.

Переход к цифровым ИС связан со значительным повышением быстродействия и увеличения плотности компоновки элементов. Увеличение плотности привело к значительному уменьшению расстояний между сигнальными проводниками. Среди внутренних помех возрастает роль наводок за счет перекрестных связей между соседними линиями.

Передача сигналов по линиям связи между компонентами цифрового устройства происходит с погонной задержкой t₀=5нс/м. Если входной сопротивление передатчика Z_И и входное сопротивление приемника Z_Н отличаются от волнового сопротивления линии Z₀, то процесс в любом сечении можно назвать как алгебраическую сумму множества волн (прямых и обратных), прошедших к данному моменту времени через данное сечение.