信號(hào)完整性研究：什么是地彈

所謂“地彈”，是指芯片內(nèi)部“地”電平相對(duì)于電路板“地”電平的變化現(xiàn)象。以電路板“地”為參考，就像是芯片內(nèi)部的“地”電平不斷的跳動(dòng)，因此形象的稱之為地彈（ground bounce）。當(dāng)器件輸出端有一個(gè)狀態(tài)跳變到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，地彈現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致器件邏輯輸入端產(chǎn)生毛刺。

那么“地彈”是如何產(chǎn)生的呢？

首先我們要明白，對(duì)于任何封裝的芯片，其引腳會(huì)存在電感電容等寄生參數(shù)。而地彈正是由于引腳上的電感引起的。

我們可以用下圖來(lái)直觀的解釋一下。圖中開(kāi)關(guān)Q的不同位置代表了輸出的“0”“1”兩種狀態(tài)。假定由于電路狀態(tài)裝換，開(kāi)關(guān)Q接通RL低電平，負(fù)載電容對(duì)地放電，隨著負(fù)載電容電壓下降，它積累的電荷流向地，在接地回路上形成一個(gè)大的電流浪涌。隨著放電電流建立然后衰減，這一電流變化作用于接地引腳的電感LG，這樣在芯片外的電路板“地”與芯片內(nèi)的地之間，會(huì)形成一定的電壓差，如圖中VG。這種由于輸出轉(zhuǎn)換引起的芯片內(nèi)部參考地電位漂移就是地彈。

芯片A的輸出變化，產(chǎn)生地彈。這對(duì)芯片A的輸入邏輯是有影響的。接收邏輯把輸入電壓和芯片內(nèi)部的地電壓差分比較確定輸入，因此從接收邏輯來(lái)看就象輸入信號(hào)本身疊加了一個(gè)與地彈噪聲相同的噪聲。

現(xiàn)在，集成電路的規(guī)模越來(lái)越大，開(kāi)關(guān)速度不斷提高，地彈噪聲如果控制不好就會(huì)影響電路的功能，因此有必要深入理解地彈的概念并研究它的規(guī)律。

本文只是概念性的闡述，對(duì)地彈的深入剖析將在后續(xù)文章中進(jìn)行。