高速電路PCB的地彈
出處:lag3631 發(fā)布于:2008-10-11 10:16:46
如圖所示為一完整信號回路,U1為驅動器;U2為接收器;L1、L3分別為元件UI信號輸出引腳和地引腳的封裝電感;L2、L4分別為元件U2信號輸出引腳和地引腳的封裝電感。考慮一種簡單的情況,信號路徑的參考平面為器件UI、U2的“地”,而且元件的信號引腳和地引腳距離不緊鄰。

圖 地彈產(chǎn)生機理
根據(jù)基本電磁定律,當回路中有電流通過時,信號路徑和返回路徑周圍都會產(chǎn)生磁力線圈,其中一條路徑周圍的磁力線`總匝數(shù)是由該路徑中電流所產(chǎn)生的磁力線圈(自磁力線圈)和其周圍其他電流路徑所產(chǎn)生的磁力線圈(互磁力線圈)兩部分組成。也就是說信號電流流經(jīng)的導體存在電感,而且其總電感由兩部分組成:自感和互感。兩個路徑的電流方向相反,磁力線圈的方向也相反,所以,一條路徑的總電感是自感和互感之差。如果信號路徑的自感為LA;返回路徑的自感為LB;兩者之間的互感為LAB;則信號路徑和返回路徑的總電感分別為

如果回路的電流發(fā)生變化,所有的電感兩端都會產(chǎn)生一個感應電壓。在回路徑上所產(chǎn)生的電壓為地彈(Ground Bounce),地彈電壓取決于電流變化的快慢,大小為

地彈是返回路徑上兩點之間的電壓,它是因回路中快速變化的電流而產(chǎn)生的。地彈對驅動端影響不大,主要影響接收,相當于疊加在接收信號上的噪聲。若有多個輸出門同時轉換狀態(tài),則地彈噪聲將增加若干倍,也就是同步開關噪聲。
減小地彈電壓只有兩個途徑:
· 盡量減小回路電流的變化。這就意味著降低邊沿變化率和限制共用返回路徑的信號路徑數(shù)目;
· 其次,盡可能減小返回路徑電感。減小返回路徑電感包括兩個方面:減小返回路徑的自感和增大信號路徑與返回路徑之間的互感。減小自感,意味著使返回路徑盡可能寬松:而增大互感就意味著使返回路徑和信號路徑盡可能地靠近。
下面是一些具體措施:
· 使用多層板布局電源和地參考平面,將元件的電源引腳和地引腳直接焊在平面上,確保的電源或地引腳電感和阻抗;
· 盡量使用低開關速度的元件;
· 對于元件,封裝時可增加地引腳,為功率級另外分配電源引腳,為輸入電路分配一個地參考引腳;
· 采用查分輸入方式;
· 避免使用插座和繞線板;
· 去耦電容盡量靠近元件的地引腳。
地彈是邏輯元件產(chǎn)生的噪聲源,由于信號的邊沿速率和電壓開關的速度越來越快,地彈有時候會成為一個嚴重的問題,在設計時應多加注意。
歡迎轉載,信息來源維庫電子市場網(wǎng)(www.hbjingang.com)
上一篇:高速電路PCB參考平面的切換
下一篇:高速PCB多層板疊層設計原則
版權與免責聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關法律責任。
本網(wǎng)轉載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負版權等法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。
- 多層PCB疊層設計核心實操規(guī)范2026/4/14 16:02:09
- PCB焊盤與過孔設計核心實操規(guī)范(含可焊性與可靠性保障)2026/4/13 16:14:19
- 高速PCB信號完整性(SI)設計核心實操規(guī)范2026/4/10 11:24:24
- PCB電磁兼容(EMC)設計與干擾抑制核心實操規(guī)范2026/4/9 10:38:43
- PCB可制造性設計(DFM)核心實操規(guī)范2026/4/8 10:41:07









