[实用新型]一种噪声预警电路和噪声预警装置

说明书

本实用新型公开了一种噪声预警电路和装置，噪声预警电路包括以下部件：滤波组件，包括磁珠；噪声采集组件，噪声采集组件并联在磁珠两端，噪声采集组件的阻抗小于磁珠的最小阻抗；信号放大组件，信号放大组件包括第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端接收噪声采集组件获取到的噪声，第一运算放大器的反相输入端接收参考电压；以及采样保持组件，采样保持组件包括第二运算放大器和第三运算放大器，第二运算放大器的同相输入端接收第一运算放大器的输出信号，第三运算放大器的同相输入端接收第二运算放大器的输出信号，第三运算放大器输出预警信号。本实用新型提出的方案能够在第一时间确定和排除噪声引起的电源完整性问题。

技术领域

本实用新型涉及电路领域，更具体地，特别是指一种噪声预警电路和噪声预警装置。

背景技术

随着集成电路技术的发展，芯片制造技术从28nm进步到14nm、7nm，在最近几年，5nm制造工艺也将应用于芯片制造。芯片制造工艺的进步带来的是芯片半导体沟道的缩小、半导体势垒的降低，集成电路的供电电压将进一步降低，电流也会变的巨大。供电电压的降低带来的挑战是芯片纹波噪声门限和设计裕量的降低。更高的信号速率也使得电源噪声对PCB以及芯片的寄生参数更加敏感。

在Switch(交换)芯片工作过程中，如果出现误码或者其他功能错误，除了软件配置问题、SI(信号完整性)问题，还有可能是PI(电源完整性)问题。滤波网络失效或VR(Voltage Regulator，电压调节器)故障造成的纹波过大造成的PI问题，会导致数据传输的误码率升高。超出噪声标准并不代表Switch芯片的功能会有问题，这是由电源完整性和信号完整性共同影响的。噪声变大，会导致信号完整性的裕量减小，当噪声大到一定程度时，完全“消耗掉”信号完整性裕量时，就会出现芯片的功能问题，如流量开始丢包、误码率增高。当这种情况出现时，由于PLL(Phase locked Loop，锁相环)对噪声敏感这种特性，一般会先测量芯片管脚附近的电源来排除电源完整性的问题。实际上，在VR工作正常和阻容感等被动器件不发生失效的情况下，误码一般都不会是电源完整性引起的。但是如果不检测电源完整性问题又往往存在隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提出一种噪声预警电路和噪声预警装置，主要是通过获取PLL供电路径上的噪声，并设定合适的参考电平值来触发第一运算放大器的输出信号，在第一时间确定和排除PLL供电路径上噪声引起的电源完整性问题，能够帮助工程师更快的定位问题和排除问题。

基于上述目的，本实用新型实施例的一方面提供了一种噪声预警电路，包括如下部件：

滤波组件，包括磁珠；

噪声采集组件，所述噪声采集组件并联在所述磁珠两端，所述噪声采集组件的阻抗小于所述磁珠的最小阻抗；

信号放大组件，所述信号放大组件包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端接收所述噪声采集组件获取到的噪声，所述第一运算放大器的反相输入端接收参考电压；以及

采样保持组件，所述采样保持组件包括第二运算放大器和第三运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端接收所述第一运算放大器的输出信号，所述第三运算放大器的同相输入端接收所述第二运算放大器的输出信号，所述第三运算放大器输出预警信号。

在一些实施方式中，所述信号放大组件还包括偏置电压输出件，所述第一运算放大器的同相输入端接收所述偏置电压输出件输出的偏置电压。

在一些实施方式中，所述采样保持组件还包括采样电容，所述采样电容的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述采样电容的第二端接地。

在一些实施方式中，所述噪声采集组件包括采集电阻、采集电容和隔直电容，所述采集电阻的第一端与所述磁珠的第一端连接，所述采集电阻的第二端与所述采集电容的第一端连接，所述采集电容的第二端与所述磁珠的第二端连接，所述隔直电容的第一端与所述采集电阻的第二端连接。