地弹
芯片地与电路板地间的电压波动现象
地弹是集成电路中因电感效应导致的参考电平偏移现象。当芯片输出状态切换时,负载电容放电电流通过接地回路寄生电感产生瞬时压降,使芯片内部地电位与电路板地电平形成差异。这种现象由封装邦定线电感(L)与电流突变率(di/dt)共同作用导致,遵循V=Ldi/dt的物理规律。地弹会引发逻辑误触发、信号完整性劣化及电磁辐射等问题,在高速数字电路设计中需通过去耦电容优化、多接地引脚布局和信号边沿控制等手段进行抑制。
定义与机理
地弹本质是芯片封装内部地电位相对于电路板参考地的瞬时偏移。此现象由两个关键要素构成:
典型实例为推挽输出电路中,当CMOS驱动器切换状态时,通过接地引脚的瞬态电流在电感上产生电压尖峰,造成内部逻辑地与PCB地之间可达数百mV的电位差。
产生条件
地弹现象的形成需要同时满足以下条件:
开关电源中,电流环路面积突变(如MOSFET关断)会导致磁通量急剧变化(dΦB/dt),这是另一种地弹产生机理。
工程影响
信号完整性
电磁兼容性
抑制技术
电路设计优化
封装与布局
系统级对策
最新修订时间:2025-12-21 19:37
目录
概述
定义与机理
产生条件
参考资料