地線(xiàn)上不必要的電壓出現地彈的原因

圖2.16描繪了一個(gè)理想邏輯器件管芯引線(xiàn)連接的四引腳雙列直插式封裝器件。包含一個(gè)發(fā)送電路和一個(gè)電路。發(fā)送電路是推拉輸出電路，而事實(shí)上任何構造的電路在高速情況下都同樣會(huì )出現這一問(wèn)題。

假定輸出驅動(dòng)器的開(kāi)關(guān)B剛剛關(guān)閉，負載電容C對地放電。隨著(zhù)電容的下降，它積累的電荷向地，在接地回路上形成一個(gè)大的電流浪涌，圖中標為：I放電。

隨著(zhù)放電電流建立然后衰減，這一電流變化通過(guò)接地引腳的電感起作用，在器件外的系統地平面與封裝內的地之間感應產(chǎn)生了一個(gè)電壓VGND。這個(gè)電壓的值等于：

由于輸出轉換而引起的內部參考地電位漂移稱(chēng)為“地彈”

與滿(mǎn)幅值的輸出電壓相比，地彈電壓VGND通常很小。它不會(huì )嚴重地削弱發(fā)送信號，但嚴重干擾了接收。

再來(lái)考慮同一管芯內的接收器電路部分。接收器把輸入電壓VM與它本地的內部參考地進(jìn)行差分比較。這個(gè)差分運算在圖2.16中可以看成連接到VIN的正輸入減去連接內部地的負輸入。因為內部的地攜帶了VGND噪聲脈沖，從輸入電路看到的實(shí)際電壓差等于：

因為輸入電路對它的正和負輸入之間的差值做出了響應，它無(wú)法知道噪聲脈沖VGND是被加到負輸入，還是從正輸入減去。換句話(huà)說(shuō)，從輸入電路看來(lái)，VGND脈沖就像是直接疊加在輸入信號上的噪聲。

如果同一芯片上到N個(gè)容性負載相應的N路輸出同時(shí)轉換，會(huì )得到N倍的地電流，于是脈沖VGND的增大也接近N倍。

地彈電壓與經(jīng)過(guò)地線(xiàn)引腳的電流變化率成正比。當驅動(dòng)容性負載的時(shí)候，我們期望變化率看起來(lái)像電壓的二階導數一樣。參考圖2.14，電壓的二階導數是一個(gè)雙峰波形，首先向上隆起，然后向下凹陷。