PCB部落格 - 高速電路PCB板的接地反彈

高速電路的接地反彈 PCB電路板. 如圖所示是一個完整的訊號回路, U1是驅動程序； U2是接收器； L1, L3分別為元件UI訊號輸出引脚和接地引脚的封裝電感； L2, L4是元件U2訊號輸出引脚和接地引脚的封裝電感. 考慮一個簡單的情况，其中訊號路徑的基準面是設備UI的“地”, U2, 並且組件的訊號和接地引脚不太接近.

根據電磁學的基本定律，當有電流通過回路時，訊號路徑和返回路徑周圍都會產生磁線圈，其中一條路徑的總匝數周圍的磁力線是該路徑中的電流產生的磁線圈（自磁線圈）。 它由周圍其他電流路徑產生的兩部分磁線圈（互磁線圈）組成。 也就是說，訊號電流流過的導體有一個電感，其總電感由兩部分組成：自感和互感。 兩條路徑的電流方向相反，而磁線圈的方向也相反，囙此路徑的總電感是自感和互感之間的差。 如果訊號路徑的自感為LA； 返回路徑的自感係數為LB； 二者之間的互感是LAB； 那麼，訊號路徑和返回路徑的總電感為：

如果回路中的電流發生變化，所有電感器都會產生感應電壓。 返回路徑上產生的電壓是地面反彈（地面反彈）。 接地反彈電壓取決於電流變化的速度。 震級為：

地面反彈是返回路徑上兩點之間的電壓, 這是由回路中快速變化的電流產生的. 地面反彈對驅動端幾乎沒有影響, 主要影響接待, 這相當於疊加在接收訊號上的雜訊. 如果有多個輸出門同時切換狀態, 地面反彈雜訊將新增幾倍, 那就是, 同步開關雜訊. There are only two ways to reduce the ground bounce voltage:
1) Minimize the variation of loop current. This means reducing edge change rates and limiting the number of signal paths that share the return path;
2) Second, 盡可能减小回路電感. 减小回路電感包括兩個方面：减小回路的自感和新增訊號通路和回路之間的互感. 减少自感意味著使返回路徑盡可能鬆散； 新增互感意味著使回路和訊號路徑盡可能接近.

Here are some specific measures:
1) Use a multilayer board to lay out the power supply and ground reference plane, and directly solder the power supply pins and ground pins of the components on the plane to ensure the inductance and impedance of the power supply or ground pins;
2) Try to use components with low switching speed;
3) For components, 在包裝過程中可以添加接地引脚, 可以為功率級分配額外的電源引脚, and a ground reference pin can be allocated for the input circuit;
4) Use the check-point input method;
5) Avoid using sockets and winding boards;
6) Place the decoupling capacitor as close as possible to the ground pin of the component.
地面反彈是邏輯元件產生的雜訊源. 由於訊號和電壓切換的邊緣速率越來越快, 地面反彈有時會成為一個嚴重問題，在設計時應更加注意 PCB板.