什么是地弹? “地弹”,是指芯片内部“地”电平相对于电路板“地”电平的变化现象。
以电路板“地”为参考,就像是芯片内部的“地”电平不断地跳动,因此形象地称之为地弹(ground bounce) 电路板上,信号沿着传输线传播,同时会有电流沿着回流路径返回。
在高速信号网络中,传输线等效为一个电感串联一个电阻然后和一个电容并联。
如果一根传输线有很好的参考地包裹着,那么就是很好的微带线或者带状线。
信号回流路径比较通畅,分布参数偏小,吸纳后完整性就好。
如果容性参数偏大,信号就会出现上升下降延时,示波器看就是缓升缓降甚至畸变。
如果感性参数偏大,在上升沿或者下降沿处出现振铃,也就是过冲。
如果过冲过大则会击穿芯片PN节,损害集成电路。
如果说我们把电路中参考地类比成一个湖面,一个信号就是一个小石子,你投进去后,就会产生一个涟漪。
如果湖面足够大,你这个石子不会有什么影响。
如果是一碗水,你投进去一个石子可能就会把水溅出来。
电路板在工作时,多路信号同时传输。
参考地就像在冰雹天气下的湖面,并不平静。
这也就是形象化的“地弹”。
就像音乐里的和弦。
但是在电路设计中,我们是不希望出现和弦的。
那么哪些地方容易产生地弹干扰呢?回流路径太长或者形成了一个大环,参考地的不连续性,信号传输路径上电抗不连续点等等都会引起地弹。
所以我们在设计电路时对于敏感信号要加强保护,有完整的、大片的、连续的参考面,不要过多的使用过孔。