A medida que los circuitos se vuelven más rápidos, se debe prestar más atención al empaquetado y las interconexiones para maximizar el rendimiento del dispositivo. Un área de preocupación es el paquete que conduce entre el chip y el entorno de la placa. La corriente que entra o sale de un circuito integrado se conduce a través de las trazas del marco de conductores y los cables de unión que conectan el circuito integrado al circuito externo. Estos cables son elementos de circuito, inductores y generan ruido en aplicaciones de alta velocidad, por lo que tienen un impacto definitivo en el rendimiento del circuito.
La inductancia es una medida del cambio en el campo magnético que rodea a un conductor como resultado de un cambio en la corriente que fluye a través del conductor. Un cambio en la corriente a través de un inductor induce una EMF inversa, que se opone al cambio en la corriente.
Un ejemplo es un controlador de búfer que descarga una carga de 50pF. A una velocidad de conmutación de aproximadamente 3 V a 2 ns, la corriente generada al descargar el capacitor a esa velocidad es:
Toda esta corriente fluye a través del conductor de tierra del paquete. Cambiar la corriente a través de este cable provoca un voltaje de conexión a tierra o un rebote a tierra. La inductancia de plomo típica se mide en alrededor de 10 nH. La conmutación de 75 mA a través de un cable de tierra con un valor inductivo de 10 nH provocará un rebote de tierra de:
La Figura 1 muestra picos de corriente y rebotes a tierra durante la conmutación. Esto fue modelado usando las siguientes ecuaciones:
Este rebote a tierra puede llegar a ser muy grande cuando se conmutan múltiples salidas a la vez. Cambiar la referencia de tierra de un chip puede tener un impacto significativo en el rendimiento del circuito. El rebote de VCC también se puede calcular cuando se carga un capacitor de carga de 50 pF y puede tener un impacto significativo en el rendimiento del circuito.
Los problemas causados por la inductancia del conductor del paquete incluyen:
1. Agregue retraso con partes de búfer
2. Cambiar el estado de la parte flip-flop
3. Fallos de salida en salidas no conmutadas
4. Oscilación del circuito.
