所謂“地彈”,是指芯片內(nèi)部“地”電平相對于電路板“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,對于任何封裝的芯片,其引腳會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。
我們可以用下圖來直觀的解釋一下。圖中開關(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,開關(guān)Q接通RL低電平,負(fù)載電容對地放電,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,因此從接收邏輯來看就象輸入信號本身疊加了一個(gè)與地彈噪聲相同的噪聲。
現(xiàn)在,集成電路的規(guī)模越來越大,開關(guān)速度不斷提高,地彈噪聲如果控制不好就會影響電路的功能,因此有必要深入理解地彈的概念并研究它的規(guī)律。
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原文標(biāo)題:SI仿真分析——什么是地彈
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