了解什么是地弹，以及如何通过pcb布局到编程的设计决策来避免地弹。

      pcb设计并不教授大多数本科工程师。从一定的角度来看，前几代电子产品相当宽容，设计错误仍然会让你创建一个功能板。我们知道这一点，因为，如果你花很多时间在这个业务中查看原理图和pcb设计的其他人，你会很快发现疏忽，错误，和产生pcb的明显错误。你甚至可以在自己过去的设计中发现错误。

      这些错误已经溜走了，部分原因是开发板经常工作，即使只是少量的。

      但是，随着我们进入更小、更快、更低功耗的电路，我们如何创建电路板将非常重要。正如eric bogatin博士--teledyne lecroy公司的物理学家、自封的“信号完整性宣传员”所说：

      “使用最佳设计实践，除非您有令人信服的理由不这样做。”

      本文提供了有关地弹原因的信息，以及如何在设计中缓解地弹的一些最佳做法。

什么是地弹？

     地弹是在晶体管开关过程中发生的一种噪声形式，当pcb接地和模具封装接地处于不同电压时。为了帮助解释地弹的概念，以下面的推挽电路为例，它可以提供逻辑低或逻辑高的输出。

file:///C:/Users/13067/AppData/Local/Temp/ksohtml/wpsF124.tmp.png                                                                图 1.推挽电路

     该电路由两个mosfet（金属氧化物半导体场效应晶体管）组成：上p通道mosfet的源连接到vss，排出口连接到引脚。较低的n通道mosfet的排出口连接到输出引脚，其源连接到地面。

     这两种mosfet类型对mosfet栅极电压相反的相应。mosfest门上的输入逻辑低信号将导致p通道mosfet连接vss到输出，n通道mosfet断开输出与gnd的连接。mosfet门上的输入逻辑高信号将导致p通道mosfet断开其vss与输出和n通道mosfet，将输出连接到gnd。

     将ic模具上的垫片连接到ic封装的针脚是微小的粘接线。这些机械许品有少量的电感，由上面的简化电路建模。当然，电路中也有一些电阻和电容，这些电阻和电容不是建模的，也不一定 需要来理解下面的概述。

     在全桥开关的等效电路中显示了三个电感。电感符号表示封装电感（ic封装设计中固有的电感），电路输出连接到某些组件（不允许浮动）。

     想象一下，在长时间后输出保持在逻辑低的情况下，遇到此电路。这种状态会导致上晶体管通过上mosfet将电路的输出连接到vss。经过一段相当长的时间后，L0和LA中将存在稳定的磁场。以及存在ΔVO和 ΔVA的潜在差异，ΔVB为0伏特。少量的电荷将存储在跟踪中。

     一旦输入逻辑切换到较低，上mosfet就会断开vss与输出的连接，而下闸门将出发较低的mosfet，将电路的输出连接到gnd。

     这就是有趣的事情发生的地方--目前输入逻辑发生了变化，后果在整个系统中移动。

地弹的原因

     输出和接地之间的潜在差异会导致电流通过较低的mosfet从输出向下移动到地面。电感器利用存储在磁场中的能量来建立潜在的差异，并跨越ΔVO 和ΔVB 试图抵抗磁场的变化

     尽管他们是电连接的，但输出和地面之间的潜在差异并不是立即在0v时，请记住，输出以前在vss，mosfet b 的来源以前时0 v 电位。以前的这种潜在差异会导致电流在输出线路放电时流动。

     在电流开始从输出下到地面的同时，封装的感应特性在ΔVB 和 ΔVO之间产生了潜在的差异,试图保持先前建立的磁场。

     电感lB和l0改变mosfet的源和排水点位。这是一个问题，因为mosfet栅极电压被引用到模具封装上的接地。输出电压可能不再足以保持栅极打开或导致其多次打开，因为在栅极出发阈值附近震荡。

     当电路再次切换时，类似的情况会导致在ΔVA 之间建立一个电位，从而将mosfet a的源电压降低到触发阈值以下。

为什么地弹不好？

     在输入更改状态时，输出和mosfets不再处于已定义的状态，它们介于两者之间。其结果可能时错误切换或双开关。此外，ic模具上共享相同的gnd和vss连接的任何其他部件都将受到切换事件的影响。

     但地弹的影响并不局限于ic模具。正如ΔVB 将mosfet源电位强制高于0v一样，它也将电路gnd电势强制在0v一下。您看到的大多数描述弹跳的图像都显示了外部效果。

     如果你由几个门切换在同一时间，效果时复合的，可以完全扰乱你的电路。

     您可以在下面的实例中看到弹跳。

     图2显示了来自beaglebone黑色计算机的信号线中的显著gnd和vss弹跳，并附加并激活了light crafter模块。在这里，在切换过程中，3.3v线路上产生了大约1v的噪声，在信号线上继续保持明显的共振，最终落入背景线噪声。

file:///C:/Users/13067/AppData/Local/Temp/ksohtml/wpsF134.tmp.jpg

图 2.来自BeagleBone Black开发板的信号线, 带有LightCrafter模块并被激活。

噪音并不局限于正在切换的门。开关门连接到 ic 电源引脚, pcb 通常共享公共电源和接地导轨。这意味着噪音很容易通过模具上的 vss 和地面直接电气连接或 pcb 上的轨迹耦合, 传输到电路中的其他地方。
file:///C:/Users/13067/AppData/Local/Temp/ksohtml/wpsF135.tmp.jpg
图 3.这张图片是从带有LightCrafter模块的BeagleBone Black开发板中拍摄的。

在图3中, 通道 2 (如上面的青环所示) 显示了未阻尼信号线中的地面和 vss 弹跳。这个问题非常严重, 它通过电报到通道1上的不同信号线 (以黄色显示)。