共地线（回流线）阻抗干扰和数字系统中的接地波动

在实际电路中，工作地线常常兼作电源和信号的回流线。工作地线总是具有一定的电阻和分布电感，一般电阻很小可以忽略，但高频时电感的感抗不能忽略。所以当回流流过工作地线时就会在地线的阻抗上产生电压降，因此地线上各点的电位不同，任意二点间存在着一定的电位差，这就可能产生共阻抗干扰。

两个子系统连接到地上（接地线或接地面），这两个子系统既可能是数字的也可能是模拟的或着是两者的组合。假设子系统2的地回路与子系统1的地相连，如图9-10所示，而且两个子系统随后分享共同的回路。子系统2的回路电流I2与子系统1的回路电流相结合，并且两者都流经公共地阻抗ZG1，造成回路两端的压降为ZGl(11+12)。

我们观察到只有子系统2中才有的信号波动包含在I2中的，因此也包含于压降ZGlI2之中。

所以，子系统1的接地点以正比于子系统2中的信号的变化速率而变化。因此，子系统2中的信号将通过地的非零阻抗和两系统信号的公共地回路耦合到子系统1中。类似地，子系统2的接地点的电压为ZG1I1+(ZGl+ZG2)12，因此，子系统2中具有通过阻抗ZG1加于其上的子系统1中的信号。

数字系统中的接地波动

在讨论信号地（回流线）的电特性时，最不能ASM810MEURF.html" target="_blank" title="ASM810MEURF">ASM810MEURF忽视的两个要素是：①高频信号通过信号地返回它们的源端；②信号地路径具有一定的阻抗，尤其是高频时导线的分布电感产生相当可观的感抗。这两点结合在一起表明：信号地卜的任意两点间不会有相同的电压，即它们之间存在着一定的电位差。这个电位差可能从毫伏级到微伏级，看上去似乎不会产生什么影响，然而对于辐射发射测试，这些“小电压”足以产生导致产品不能通过规定限值的辐射发射。与这些“接地”点相连的板外的电缆的作用就像是产生辐射发射的天线。典型的例子如连接计算机和打印机的打印电缆，这个电缆具有完整的编织屏蔽层，且两端“接地”。然而，在实际的数字系统根本找不到一个“安静的接地点”来与屏蔽层相连。当导线载有信号，电流随时间而变化，会在导线的电感两端产生电压降，激励与这个“地”相连的任何电缆屏蔽层，使这根电缆类似于一根发射天线。

又如逻辑电路中的导线或PCB上的带状轨线，在高频情况下，它们的阻抗主要表现为分布电感所产生的感抗。尽管存在趋肤效应，轨线的分布电感在这些频率上仍约为6～12nH／cm。由于流经这些轨线的逻辑信号电流状态在发生变化，导致轨线上住意两点之间的电压降为L(d//dt)V，因此轨线上各点的电压“上下波动”。术语“接地波动”即来源于该观察结果。这不仅会导致辐射发射问题，而且会产生功能性问题。譬如电路要正常的工作，则要求两级逻辑电路的接地管脚间的电压近似相等，而“接地波动”使这些电压不同，因此可能导致逻辑错误。随着逻辑信号速率的提高，“接地波动”的幅度也会升高，使之成为越来越突出的问题。例如，假设逻辑信号的驱动电流为lOmA，上升时间为Ins，在5cm的轨线上的电压降将达到300～600mV，相当于门电路噪声容限的数量级。现在的逻辑电路上升时间接近500ps，因此“接地波动”电压增加到0.6～1.2V，这显然是一个严重的问题。