如何解决芯片内部的地d问题

所谓“地d”，是指芯片内部“地”电平相对于电路板“地”电平的变化现象。以电路板“地”为参考，就像是芯片内部的“地”电平不断的跳动，因此形象的称之为地d（ground bounce）。当器件输出端有一个状态跳变到另一个状态时，地d现象会导致器件逻辑输入端产生毛刺。

那么“地d”是如何产生的呢？

首先我们要明白，对于任何封装的芯片，其引脚会存在电感电容等寄生参数。而地d正是由于引脚上的电感引起的。 

我们可以用下图来直观的解释一下。图中开关Q的不同位置代表了输出的“0”“1”两种状态。假定由于电路状态装换，开关Q接通RL低电平，负载电容对地放电，随着负载电容电压下降，它积累的电荷流向地，在接地回路上形成一个大的电流浪涌。随着放电电流建立然后衰减，这一电流变化作用于接地引脚的电感LG，这样在芯片外的电路板“地”与芯片内的地之间，会形成一定的电压差，如图中VG。这种由于输出转换引起的芯片内部参考地电位漂移就是地d。

芯片A的输出变化，产生地d。这对芯片A的输入逻辑是有影响的。接收逻辑把输入电压和芯片内部的地电压差分比较确定输入，因此从接收逻辑来看就象输入信号本身叠加了一个与地d噪声相同的噪声。

现在，集成电路的规模越来越大，开关速度不断提高，地d噪声如果控制不好就会影响电路的功能，因此有必要深入理解地d的概念并研究它的规律。